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生物智能与人工智能深度融合并协同工作

2018年03月23日    来源:中国人工智能学会     
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[导读] 吴朝晖,中国科学院院士,浙江大学计算机科学与技术学院教授,何梁何利科学与技术创新奖获得者(2011),国家杰出青年科学基金获得者(2005),国家973计划首席科学家(2013)。现任智能科学与技术教育部网上合作中心主任、中国人工智能学会脑机融合与生物机器智能专业委员会主任、中国计算机学会普适计算专委会主任。

  专家简介

  吴朝晖,中国科学院院士,浙江大学计算机科学与技术学院教授,何梁何利科学与技术创新奖获得者(2011),国家杰出青年科学基金获得者(2005),国家973计划首席科学家(2013)。现任智能科学与技术教育部网上合作中心主任、中国人工智能学会脑机融合与生物机器智能专业委员会主任、中国计算机学会普适计算专委会主任。中国计算机学会常务理事、会士,享受国家政府特殊津贴。吴朝晖教授长期从事人工智能、服务计算、普适计算等领域的研究工作。发表论文300多篇,其中在IEEE TPAMI、IEEE TKDE、IEEE TNNLS等国际一流刊物、以及IJCAI、AAAI、CVPR、ICCV、Ubicomp等国际顶级会议上发表论文50多篇,出版学术专著6本。获国家级发明二等奖一项(排名第一),国家级科技进步二等奖1项(排名第一),省部级科技进步一等奖4项。

  项目简介

  近年来以脑机接口为代表的神经技术突破使得脑与计算机之间的结合越来越紧密,脑机融合及其一体化已成为未来计算技术发展的一个重要趋势。研究生物脑(生物智能)与机器脑(人工智能)深度融合并协同工作的新型混合智能系统,是当前人工智能与脑认知科学交叉领域面临的重要课题,在神经康复、生物机器人等关系到国计民生和国家安全的领域具有重大应用需求。

  本团队由紧密协作的计算机、生物医学工程、临床医学等不同学科成员组成。本团队以生物脑与机器脑的深度融合为目标,围绕脑机融合的智能系统体系结构与脑感认知信息编解码交互两大科学问题开展研究,在脑机融合智能系统结构、脑信息解读、脑行为调控等关键技术方面取得若干成果:

  (1)构建了听视觉增强的大鼠机器人,将计算机的听视觉识别能力“嫁接”到大鼠上,实现复杂环境中大鼠机器人的精确导航,达到以机器智能增强生物智能。

  (2)构建了脑机融合的猴子意念控制机械手完成抓、握、钩、捏等精细动作,以及临床病人意念控制机械手完成“石头-剪刀-布”猜拳游戏。验证了基于高分辨率峰电位神经表征与精细运动控制数据水平上的脑机融合及混合智能系统模型。

  (3)构建了脑机互适应的癫痫实时预测与调控双向闭环系统,实现了从大脑皮层读取神经信号、对信号进行在线解码、进而将调控信息实时输入到大脑皮层的闭环过程。

  (4)构建了混合智能体系结构及其相关算法。在听视觉增强的大鼠机器人、猴子意念控制机械手、癫痫实时预测与调控双向闭环系统等原型的基础上,申请团队提出并开拓了人工智能方向--脑机融合的混合智能,提出了层次化体系结构,为混合智能系统设计与开发提供指导性原则、及参考实现。

  本团队已发表相关的高质量论文107篇,受邀做国际会议特邀报告15次,发明专利授权16项。科研成果获国际学术界的充分肯定,相关工作被《IEEE Trans. NSRE》、《IEEE Intelligent Systems》、《Chinese Science Bulletin》等选为封面文章进行介绍。相关成果还被中央电视台、New Scientist等国内外著名媒体广泛报道。

  团队介绍

  本创新团队主要由浙江大学计算机学院系统研究所、浙江大学求是高等研究院、浙江大学医学院附属第二医院等紧密协作的单位组成,成员来自计算机科学与技术、生物医学工程、神经科学、临床医学等不同学科。核心成员包括吴朝晖、郑筱祥、张建民、张韶岷、郑能干、王跃明、许科帝、潘纲、王怡雯、朱君明、陈卫东、叶树明、郝耀耀等。本团队自2005年在国内率先开展侵入式脑机接口的研究工作,并于2007年开始逐步开展生物智能与人工智能融合(即混合智能)的理论与方法的研究与实践,已形成大鼠、蜜蜂、非人灵长类动物等多种脑机混合智能实验平台。已发表高质量学术论文100多篇,被三个权威国际期刊封面文章发表。相关成果还受众多国内外著名媒体报道与关注。

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[责任编辑:yxl]
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