腦科學(xué)如何支持人工智能的發(fā)展？院士和大牛們這么說

雷鋒網(wǎng)(公眾號：雷鋒網(wǎng))消息，“腦科學(xué)與人工智能”科學(xué)與技術(shù)前沿論壇于5月8日在北京中國科學(xué)院學(xué)術(shù)會堂召開。本次論壇由中國科學(xué)院學(xué)部主辦，旨在進(jìn)一步加強(qiáng)腦科學(xué)和人工智能兩個學(xué)科的交叉力度和思想碰撞，更好推動這兩個領(lǐng)域的相互融合與共同發(fā)展。

論壇以腦科學(xué)與人工智能為主題，從腦科學(xué)如何支持人工智能的發(fā)展和類腦智能的態(tài)勢與發(fā)展研討兩個議題入手，邀請到多位相關(guān)領(lǐng)域的院士、專家做了主題報告和深度討論。雷鋒網(wǎng)編輯也在現(xiàn)場聽講，并將論壇概況和看點(diǎn)做了整理。

出席本次論壇的院士及專家有：

蒲慕明院士（中科院神經(jīng)科學(xué)研究所）

譚鐵牛院士（中科院自動化研究所）

李德毅院士（總參第61研究所）

郭愛克院士（中科院神經(jīng)科學(xué)研究所）

何生研究員（中科院生物物理研究所）

以及來自130余家院校、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)300余位專家、學(xué)者。

幾位院士和專家講了啥？

論壇上，蒲慕明院士、譚鐵牛院士、李德毅院士、何生研究員分別做了主題報告，郭愛克院士和徐波研究員（中科院自動化研究所）分別擔(dān)任主持。幾位大家分別從大腦可塑性、類腦智能、人腦視覺認(rèn)知、模式識別、自動駕駛等領(lǐng)域深入淺出的闡述了自己的真知灼見。

下面請跟雷鋒網(wǎng)一起，回顧一下本次論壇的主要內(nèi)容和看點(diǎn)（排名按照報告的時間順序）。

↑ 蒲慕明院士

蒲慕明院士：大腦可塑性與類腦智能研究。

蒲慕明，美國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院外籍院士、臺灣中央研究院院士、香港科學(xué)院院士。中國科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所所長和中科院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心主任。主要從事神經(jīng)元發(fā)育與突觸可塑性的分子細(xì)胞機(jī)制研究。

蒲院士認(rèn)為，在過去半個世紀(jì)來，神經(jīng)科學(xué)雖然在細(xì)胞水平上探索神經(jīng)可塑性獲得了很大的進(jìn)展，但對理解神經(jīng)環(huán)路和大腦功能可塑性仍面臨巨大的挑戰(zhàn)；如何從對大腦相當(dāng)粗淺的理解中，抽取對類腦智能技術(shù)有啟發(fā)性的內(nèi)容，將是目前類腦智能研究的主要課題。

他回顧了神經(jīng)可塑性研究的重大發(fā)現(xiàn)，并猜測新一代類腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可借鑒的自然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特性，并簡述赫伯神經(jīng)集群假說（Hebb Cell Assembly Hypothesis）的演化和對人工網(wǎng)絡(luò)計算模型設(shè)計的可能貢獻(xiàn)，同時舉例說明了人工智能的發(fā)展亦可對進(jìn)一步理解人腦復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作機(jī)制有所啟發(fā)。

↑ 何生研究員

何生研究員：人腦視覺認(rèn)知原理和啟發(fā)。

何生，中國科學(xué)院生物物理研究所研究員，并擔(dān)任腦與認(rèn)知科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。他的主要研究方向?yàn)槿祟愐曈X認(rèn)知的功能神經(jīng)機(jī)制。

據(jù)何研究員介紹，認(rèn)知科學(xué)主要研究人的知覺、注意、記憶、情緒、決策、問題解決、語言、意識等過程的功能和神經(jīng)機(jī)制。人腦具有高度發(fā)達(dá)的視覺信息處理系統(tǒng)，我們對其有相對深入的了解。

他闡述了認(rèn)知科學(xué)的研究人類視覺系統(tǒng)的多個平行通路（包括皮層上及皮層下）的不同的特性和分工，前饋和反饋信號的相互作用，物體識別的多層次結(jié)構(gòu)，專家化系統(tǒng)的形成，以及知覺意識的功能等。

↑ 譚鐵牛院士

譚鐵牛院士：生物啟發(fā)的模式識別。

譚鐵牛，中國科學(xué)院院士、英國皇家工程院外籍院士和發(fā)展中國家科學(xué)院院士。中央人民政府駐香港特別行政區(qū)聯(lián)絡(luò)辦公室副主任、中科院自動化研究所智能感知與計算研究中心主任。主要從事圖像處理、計算機(jī)視覺和模式識別等相關(guān)領(lǐng)域的研究工作，目前的研究主要集中在生物特征識別、圖像視頻理解和信息內(nèi)容安全等三個方向。

譚院士回顧了模式識別的歷史，闡述了模式識別的現(xiàn)狀，對有望用于模式識別的生物機(jī)制進(jìn)行凝練，最后給出了生物啟發(fā)模式識別方向的未來展望。

譚院士認(rèn)為雖然面向特定任務(wù)的模式識別已取得突破性進(jìn)展，但通用模式的識別系統(tǒng)依然任重道遠(yuǎn)。魯棒性、自適應(yīng)性、可泛化性是制約模式識別進(jìn)一步發(fā)展的三大瓶頸。

最后他總結(jié)道，向生物學(xué)習(xí)，開展生物啟發(fā)的模式識別有望實(shí)現(xiàn)模式識別理論與方法的新突破，達(dá)到對不同任務(wù)無縫切換、對環(huán)境自主適應(yīng)、對知識凝練抽取等，并且具有十分廣闊的創(chuàng)新空間與發(fā)展前景。

↑ 李德毅院士

李德毅院士：無人駕駛的圖靈測試。

李德毅，中國工程院院士，中國人工智能學(xué)會理事長，中國云計算專家委員會主任。長期從事計算機(jī)工程、不確定性人工智能、大數(shù)據(jù)和智能駕駛領(lǐng)域研究，領(lǐng)導(dǎo)了中國最大的無人車聯(lián)合團(tuán)隊，實(shí)現(xiàn)世界第一輛無人駕駛公交車實(shí)際公路成功行駛。

李院士在報告剛一開始便拋出一個問題：能量的量綱是焦耳，信息的量綱是比特，那么腦認(rèn)知該如何度量？

他提出，圖靈測試的本質(zhì)是交互的智能測試，相對于機(jī)器對話、機(jī)器寫詩等智能活動，目前基于駕駛的圖靈測試可進(jìn)行更為精確和客觀的評測。無人駕駛的根本問題不在于車而在于人，其核心是物化駕駛員認(rèn)知，解耦出類腦的功能模塊，研發(fā)機(jī)器駕駛腦，和汽車一起構(gòu)成輪式機(jī)器人。

最后，李院士說，基于駕駛的圖靈測試可大大推動我國類腦研究和無人車的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

Panel 環(huán)節(jié)

報告會后，與會專家和研究人員圍繞 “腦科學(xué)如何支持人工智能的發(fā)展”和“類腦智能的態(tài)勢與發(fā)展研討”兩個議題，展開了深入的探討， 王佐仁研究員（中科院神經(jīng)科學(xué)研究所）和劉成林研究員（中科院自動化研究所）分別擔(dān)任主持。雷鋒網(wǎng)整理了部分精彩的發(fā)言如下：

來自中科院計算所的陳熙霖研究員認(rèn)為，人工智能不同于人類的智能，但是人工智能的發(fā)展離不開從人腦的結(jié)構(gòu)中獲得啟發(fā)。盡管今天深度學(xué)習(xí)的成功是數(shù)學(xué)的成功，基本上和腦的關(guān)系不大。同時，由于深度學(xué)習(xí)的局限性，學(xué)術(shù)界應(yīng)該跳出深度學(xué)習(xí)。

來自北京大學(xué)的黃鐵軍教授認(rèn)為，發(fā)展人工智能的終極目標(biāo)是找到通用人工智能的解決方案。當(dāng)我們談?wù)擃惸X的時候，一定要分清楚結(jié)構(gòu)和功能這兩個層次，要想實(shí)現(xiàn)某個功能，最好的方法是考慮什么樣的結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)這樣的功能?，F(xiàn)在大家在談?wù)撝悄艿臅r候總是下意識的將計算機(jī)當(dāng)成實(shí)現(xiàn)平臺，也許我們可以換一種思路，比如，當(dāng)我們?yōu)樯窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)量身打造出一個新的實(shí)現(xiàn)平臺后，也許離強(qiáng)人工智能就更進(jìn)一步了。

來自中科院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院的呂金虎研究員認(rèn)為，目前人工智能和腦科學(xué)的結(jié)合面臨的三大挑戰(zhàn)是，我們還無法弄清楚以下智能的機(jī)理：

智能涌現(xiàn)

自組織

自學(xué)習(xí)

如果能夠弄清楚，人工智能的發(fā)展應(yīng)該會有一個突飛猛進(jìn)的進(jìn)展。

在論壇接近尾聲之際，雷鋒網(wǎng)采訪了籌備本次論壇的學(xué)術(shù)秘書中科院自動化研究所的張兆翔研究員，他表示，通過這種論壇形式的學(xué)術(shù)交流和主題研討，可以進(jìn)一步凝練交叉領(lǐng)域重要科學(xué)問題，明確腦科學(xué)與人工智能的發(fā)展路徑，對于在國家層面上實(shí)施“腦科學(xué)與類腦研究”重大項(xiàng)目具有重大意義。

本次論壇由中國科學(xué)院學(xué)部主辦，中國科學(xué)院學(xué)部學(xué)術(shù)與出版工作委員會、信息技術(shù)科學(xué)部、生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)學(xué)部承辦，中國科學(xué)院自動化研究所、中國科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所、《中國科學(xué)》雜志社共同協(xié)辦。

雷鋒網(wǎng)(公眾號：雷鋒網(wǎng))消息，“腦科學(xué)與人工智能”科學(xué)與技術(shù)前沿論壇于5月8日在北京中國科學(xué)院學(xué)術(shù)會堂召開。本次論壇由中國科學(xué)院學(xué)部主辦，旨在進(jìn)一步加強(qiáng)腦科學(xué)和人工智能兩個學(xué)科的交叉力度和思想碰撞，更好推動這兩個領(lǐng)域的相互融合與共同發(fā)展。

論壇以腦科學(xué)與人工智能為主題，從腦科學(xué)如何支持人工智能的發(fā)展和類腦智能的態(tài)勢與發(fā)展研討兩個議題入手，邀請到多位相關(guān)領(lǐng)域的院士、專家做了主題報告和深度討論。雷鋒網(wǎng)編輯也在現(xiàn)場聽講，并將論壇概況和看點(diǎn)做了整理。

出席本次論壇的院士及專家有：

蒲慕明院士（中科院神經(jīng)科學(xué)研究所）

譚鐵牛院士（中科院自動化研究所）

李德毅院士（總參第61研究所）

郭愛克院士（中科院神經(jīng)科學(xué)研究所）

何生研究員（中科院生物物理研究所）

以及來自130余家院校、研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)300余位專家、學(xué)者。

幾位院士和專家講了啥？

論壇上，蒲慕明院士、譚鐵牛院士、李德毅院士、何生研究員分別做了主題報告，郭愛克院士和徐波研究員（中科院自動化研究所）分別擔(dān)任主持。幾位大家分別從大腦可塑性、類腦智能、人腦視覺認(rèn)知、模式識別、自動駕駛等領(lǐng)域深入淺出的闡述了自己的真知灼見。

下面請跟雷鋒網(wǎng)一起，回顧一下本次論壇的主要內(nèi)容和看點(diǎn)（排名按照報告的時間順序）。

↑ 蒲慕明院士

蒲慕明院士：大腦可塑性與類腦智能研究。

蒲慕明，美國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院外籍院士、臺灣中央研究院院士、香港科學(xué)院院士。中國科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所所長和中科院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心主任。主要從事神經(jīng)元發(fā)育與突觸可塑性的分子細(xì)胞機(jī)制研究。

蒲院士認(rèn)為，在過去半個世紀(jì)來，神經(jīng)科學(xué)雖然在細(xì)胞水平上探索神經(jīng)可塑性獲得了很大的進(jìn)展，但對理解神經(jīng)環(huán)路和大腦功能可塑性仍面臨巨大的挑戰(zhàn)；如何從對大腦相當(dāng)粗淺的理解中，抽取對類腦智能技術(shù)有啟發(fā)性的內(nèi)容，將是目前類腦智能研究的主要課題。

他回顧了神經(jīng)可塑性研究的重大發(fā)現(xiàn)，并猜測新一代類腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可借鑒的自然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特性，并簡述赫伯神經(jīng)集群假說（Hebb Cell Assembly Hypothesis）的演化和對人工網(wǎng)絡(luò)計算模型設(shè)計的可能貢獻(xiàn)，同時舉例說明了人工智能的發(fā)展亦可對進(jìn)一步理解人腦復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作機(jī)制有所啟發(fā)。

↑ 何生研究員

何生研究員：人腦視覺認(rèn)知原理和啟發(fā)。

何生，中國科學(xué)院生物物理研究所研究員，并擔(dān)任腦與認(rèn)知科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。他的主要研究方向?yàn)槿祟愐曈X認(rèn)知的功能神經(jīng)機(jī)制。

據(jù)何研究員介紹，認(rèn)知科學(xué)主要研究人的知覺、注意、記憶、情緒、決策、問題解決、語言、意識等過程的功能和神經(jīng)機(jī)制。人腦具有高度發(fā)達(dá)的視覺信息處理系統(tǒng)，我們對其有相對深入的了解。

他闡述了認(rèn)知科學(xué)的研究人類視覺系統(tǒng)的多個平行通路（包括皮層上及皮層下）的不同的特性和分工，前饋和反饋信號的相互作用，物體識別的多層次結(jié)構(gòu)，專家化系統(tǒng)的形成，以及知覺意識的功能等。

↑ 譚鐵牛院士

譚鐵牛院士：生物啟發(fā)的模式識別。

譚鐵牛，中國科學(xué)院院士、英國皇家工程院外籍院士和發(fā)展中國家科學(xué)院院士。中央人民政府駐香港特別行政區(qū)聯(lián)絡(luò)辦公室副主任、中科院自動化研究所智能感知與計算研究中心主任。主要從事圖像處理、計算機(jī)視覺和模式識別等相關(guān)領(lǐng)域的研究工作，目前的研究主要集中在生物特征識別、圖像視頻理解和信息內(nèi)容安全等三個方向。

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