中国科学院学部科学与技术前沿论坛

脑科学与人工智能会议手册主办单位:中国科学院学部承办单位:中国科学院学部学术与出版工作委员会中国科学院信息技术科学部中国科学院生命科学和医学学部协办单位:中国科学院自动化研究所中国科学院神经科学研究所《中国科学》杂志社中国北京2017年5月8日目录论坛简介…1会议须知…3会议日程…6报告嘉宾及参会嘉宾名单…7摘要文集…23-1-论坛简介科学与技术前沿论坛是在中国科学院学部主席团统一领导下、各学部常委会和学部学术与出版工作委员会等共同承办的高层次学术活动,着眼于科学技术前沿探索、系统评述和前瞻预测.
论坛旨在推动前沿科学理论和技术探索,促进学科发展战略研究系统深入开展,促进学科交叉融合及国际学术交流,发现和培养优秀人才,倡导科学民主,鼓励学术争鸣,充分发挥学部对我国科学技术前沿和未来创新发展的引领作用.
脑科学与人工智能同属于21世纪的前沿学科,在过去几十年中,两个学科的发展相对独立,各自取得了长足的进步.
近年来,随着研究手段的丰富和研究领域的突破,脑科学与人工智能的交叉与融合成为广泛关注的热点.
脑科学可以为人工智能提供生理学原理、数据、机制,并启发更具通用性和自主性的人工智能新模态.
人工智能可以为脑科学提供仿真模拟手段、系统与平台,支持科学假设的验证,并为其提供广泛的应用前景.
脑科学与人工智能的进一步交叉融合,有望在若干特色方向上取得突破,对探索人类的智能本质,提升人类的智能极限,推动社会的智能化水平具有重要研究价值和应用前景.
-2-本次论坛以脑科学与人工智能为主题,从脑科学如何支持人工智能的发展和类脑智能的态势与发展研讨两个议题入手,邀请相关领域的院士、专家,致力于对目前脑科学与人工智能的发展现状进行深入讨论和全面梳理,进一步加强两个学科的交叉力度和思想碰撞,更好推动脑科学与人工智能的相互融合与共同发展.
同时,为相关领域的学者搭建高层次的交流平台,鼓励学术争鸣,为在国家层面上进行相关领域的跨学科发展的决策提供同时具有前瞻性与可行性的规划与建议,特别是为国家层面上实施"脑科学与类脑研究"重大项目进一步凝练目标、凝聚共识.
-3-会议须知热烈欢迎各位嘉宾参加中科院学部"脑科学与人工智能"科学与技术前沿论坛,为保证论坛期间您工作生活顺利,请注意以下事项:一、报到安排报到时间:5月8日8:00开始报到报到地点:中国科学院学术会堂一楼大厅北京市海淀区中关村北一条15号二、会议时间5月8日08:50—17:30三、餐饮安排餐券领取:餐券会随参会材料一并发放用餐地址:自助餐在中国科学院化学研究所食堂四、住宿安排论坛组织方为来自京外地区的院士及报告嘉宾提供参会期间的住宿,住宿地点为北京骏马国际酒店,组织方在酒店设有接待点,帮助各位院士及报告嘉宾办理入住及退房手续.
-4-其他参会嘉宾住宿需自理.
五、注意事项论坛期间,参会代表凭会务组制发的证件参加论坛活动,凭用餐券进行午餐用餐,请妥善保管.
请遵守论坛时间.
会堂内禁止吸烟.
六、学术秘书联系方式张兆翔研究员(中国科学院自动化研究所)电话:138-1175-5020邮箱:zhaoxiang.
zhang@ia.
ac.
cn七、会务组联系方式中科院自动化研究所:金小娟186-1848-6325中科院学部工作局:向岚010-59358366邮箱:brain-ai@ia.
ac.
cn-5-附:论坛地点周围地图会议地址:中国科学院学术会堂北京市海淀区中关村北一条15号附近地铁站:地铁4号线中关村站、地铁15号线北京大学东门站附近公交站:中关村一街-6-会议日程时间报告人报告题目主持人08:00-08:50会议报到08:50-09:00开幕致辞09:00-09:40蒲慕明院士大脑可塑性与类脑智能研究郭爱克院士09:40-10:20何生研究员人脑视觉认知原理和启发10:20-10:40合影和茶歇10:40-12:30议题:脑科学如何支持人工智能的发展王佐仁研究员12:30-14:00午餐和休息14:00-14:40谭铁牛院士生物启发的模式识别徐波研究员14:40-15:20李德毅院士自驾驶认知15:20-15:35茶歇15:35-17:25议题:类脑智能的态势与发展研讨刘成林研究员17:25-17:30总结-7-报告嘉宾及参会嘉宾名单执行主席姓名职称工作单位蒲慕明院士中国科学院神经科学研究所谭铁牛院士中国科学院自动化研究所-8-报告嘉宾姓名职称工作单位蒲慕明院士中国科学院神经科学研究所谭铁牛院士中国科学院自动化研究所李德毅院士总参第61研究所何生研究员中国科学院生物物理研究所-9-参会嘉宾姓名职称工作单位郭爱克院士中国科学院神经科学研究所李未院士北京航空航天大学孔明辉处长中国科学院前沿科学与教育局苏荣辉副局中国科学院重任局任小波处长中国科学院重任局王德平研究员科技部生物技术中心曹岗处长北京市科学技术委员会张继红副主任北京市科学技术委员会徐晨主管北京市科学技术委员会郭鑫主管中国科学院条财局程翔副教授北京大学黄铁军教授北京大学孙盈智院长助理北京大学田剪秋教授北京大学廉小亲教授北京工商大学段立娟教授北京工业大学-10-冀俊忠教授北京工业大学牟伦田助研北京工业大学段海滨教授北京航空航天大学韩坤副教授北京航空航天大学刘涛副教授北京航空航天大学秦曾昌副教授北京航空航天大学徐华平教授北京航空航天大学张冀聪教授北京航空航天大学肖瑾院长助理北京航空航天大学李清勇教授北京交通大学王粉花教授北京科技大学刘越教授北京理工大学钟海政教授北京理工大学刘驰教授北京理工大学软件学院萧演清主治医师北京清华长庚医院毕彦超教授北京师范大学陈春辉副教授北京师范大学陈鹏鹤研究员北京师范大学李小俚教授北京师范大学张树东副教授北京师范大学朱朝喆研究员北京师范大学-11-欧阳高翔教师北京师范大学胡堃主任北京天坛普华医院郭安臣研究员北京天坛医院田雨医师北京天坛医院徐炎主治医师北京天坛医院游玉霞眼科医师北京同仁医院高升教授北京邮电大学欧中洪副教授北京邮电大学崔国勤研究员北京中星微电子有限公司昝劲文高级总监北京中星微电子有限公司张韵东副总裁北京中星微电子有限公司周文博副总北京中星微电子有限公司郑奕研究员北师大高精尖创新中心邹凌教授常州大学邓欣副教授重庆邮电大学于洪教授重庆邮电大学冯华主任第三军医大学郭大庆副教授电子科技大学李永杰教授电子科技大学陈日清院长福建农林大学陈德旺教授福州大学-12-史传进教授复旦大学王清助研复旦大学王守岩教授复旦大学于玉国教授复旦大学张嘉漪研究员复旦大学张文强研究员复旦大学庄吓海研究员复旦大学贾杰副主任复旦大学附属华山医院徐贵宝高级主管工信部电信研究院郝久月教授公安部第一研究所王琛研究员国家纳米科学中心赵实教授国家知识产权局陈曦教授哈尔滨工业大学王新胜教授哈尔滨工业大学张志彦主任航天二院刘国才教授湖南大学张为斌副研华北计算所张立新研究员华东理工大学周晓明教授华东师范大学贾奎教授华南理工大学吴凯副教授华南理工大学-13-龚辉教授华中科技大学李安安副教授华中科技大学李朝锋教授江南大学梁军教授江苏大学雷煜助研军事医学科学院弭元元研究员军事医学科学院袁超教授军事医学科学院李培进研究员军事医学科学院龚蕾蕾主管科技部生物技术中心段文君研究员科大讯飞股份有限公司胡娜研究员科大讯飞股份有限公司江涛副总裁科大讯飞股份有限公司潘辰扬总助科大讯飞股份有限公司任月研究员科大讯飞股份有限公司祖漪清院长科大讯飞股份有限公司刘锋研究员科学院虚拟经济与数据科学研究中心侯志强教授空军工程大学刘东强特聘教授辽宁师范大学王波助研南京大学周仁来教授南京大学廖文和教授南京理工大学-14-杜关祥特聘教授南京邮电大学徐欣副教授南京邮电大学朱晓荣教授南京邮电大学何虎副研清华大学胡晓林副教授清华大学施路平教授清华大学宋森教授清华大学吴华强教授清华大学陈峰教授清华大学张伟教授山东大学方昱春副研上海大学王建华副教授上海海事大学王晓峰教授上海海事大学张丽请教授上海交通大学哈亚军教授上海科技大学刘渊华主治医师上海市同济医院于仕琪副教授深圳大学王万森教授首都师范大学张爱武教授首都师范大学唐华锦教授四川大学张俊然教授四川大学-15-陶陆阳教授苏州大学相洁教授太原理工大学苏苒副教授天津大学王东华副教授天津大学周海波教授天津理工大学石繁槐副教授同济大学汪镭教授同济大学蔡恒进教授武汉大学杜博教授武汉大学朱华总经理武汉普联东文数据服务有限责任公司王永强主任武警警种学院苗启广教授西安电子科技大学戚玉涛副教授西安电子科技大学王晓甜副教授西安电子科技大学杨克虎教授西安电子科技大学夏勇教授西北工业大学张晓雷教授西北工业大学胡扬帆教授浙江大学李明教授浙江大学马庆国教授浙江大学任一峰教授中北大学-16-程程主任中部战区直属机构业务室曹立宏教授中国传媒大学袁邈桐副教授中国传媒大学张小博教授中国电科三所创新中心刘华益副主任中国电子技术标准化研究院马良研究员中国电子学会宁慧聪副主任中国电子学会毕国强教授中国科学技术大学王子磊副教授中国科学技术大学吴枫教授中国科学技术大学熊伟教授中国科学技术大学薛天教授中国科学技术大学李修全副研中国科学技术发展战略研究院陈弘达研究员中国科学院半导体研究所鲁华祥研究员中国科学院半导体研究所裴为华研究员中国科学院半导体研究所刘朝副教授中国科学院大学王伟强教授中国科学院大学黄琪副研中国科学院高能物理研究所聂彬彬副研中国科学院高能物理研究所单保慈研究员中国科学院高能物理研究所-17-张天昊副研中国科学院高能物理研究所方英研究员中国科学院国家纳米科学中心赵丽亚助研中国科学院计算机网络信息中心陈熙霖研究员中国科学院计算技术研究所韩银和研究员中国科学院计算技术研究所山世光研究员中国科学院计算技术研究所史忠植研究员中国科学院计算技术研究所唐胜副研中国科学院计算技术研究所孙志斌副研中国科学院空间中心胡新天研究员中国科学院昆明动物研究所钟凯研究员中国科学院强磁场科学中心武延军研究员中国科学院软件研究所张慧副研中国科学院软件研究所王小理副研中国科学院上海生命科学信息中心徐萍主任中国科学院上海生命科学信息中心李亦学研究员中国科学院上海生命科学研究院王慧媛副研中国科学院上海生命科学研究院张晓林研究员中科院上海微系统与信息技术研究所王立平研究员中国科学院深圳先进技术研究院夏泽洋研究员中国科学院深圳先进技术研究院王佐仁研究员中国科学院神经科学研究所-18-崔翯研究员中国科学院神经科学研究所顾勇研究员中国科学院神经科学研究所李澄宇研究员中国科学院神经科学研究所罗振革研究员中国科学院神经科学研究所王伟研究员中国科学院神经科学研究所王征研究员中国科学院神经科学研究所杨天明研究员中国科学院神经科学研究所张翼凤研究员中国科学院神经科学研究所刘宁研究员中国科学院生物物理研究所孙命研究员中国科学院生物物理研究所孙坚原研究员中国科学院生物物理研究所王岚助研中国科学院生物物理研究所向桂林研究员中国科学院生物物理研究所肖茜副研中国科学院生物物理研究所薛蓉研究员中国科学院生物物理研究所杨艳研究员中国科学院生物物理研究所张杰栋副研中国科学院生物物理研究所周天罡副研中国科学院生物物理研究所卓彦研究员中国科学院生物物理研究所左真涛副研中国科学院生物物理研究所史国华研究员中科院苏州生物医学工程技术研究所-19-罗敏华研究员中国科学院武汉病毒研究所徐富强研究员中国科学院武汉物理与数学研究所杜忆研究员中国科学院心理研究所蒋毅研究员中国科学院心理研究所王中国科学院心理研究所叶铮研究员中国科学院心理研究所刘佳佳研究员中国科学院遗传与发育生物学研究所王德强教授中国科学院重庆绿色智能技术研究院徐波研究员中国科学院自动化研究所刘成林研究员中国科学院自动化研究所战超副所长中国科学院自动化研究所蔡莹皓副研中国科学院自动化研究所陈亮工程师中国科学院自动化研究所董晶副研中国科学院自动化研究所樊令仲副研中国科学院自动化研究所韩华研究员中国科学院自动化研究所何晖光研究员中国科学院自动化研究所赫然研究员中国科学院自动化研究所侯增广研究员中国科学院自动化研究所胡卫明研究员中国科学院自动化研究所黄晨主管中国科学院自动化研究所蕊副研-20-黄凯奇研究员中国科学院自动化研究所黄泰翼研究员中国科学院自动化研究所蒋田仔研究员中国科学院自动化研究所林啸研究员中国科学院自动化研究所刘冰研究员中国科学院自动化研究所刘勇研究员中国科学院自动化研究所刘智勇研究员中国科学院自动化研究所刘勇进主管中国科学院自动化研究所鲁涛副研中国科学院自动化研究所乔红研究员中国科学院自动化研究所宋琪中国科学院自动化研究所隋婧研究员中国科学院自动化研究所孙守胜主管中国科学院自动化研究所陶建华研究员中国科学院自动化研究所王中国科学院自动化研究所王硕研究员中国科学院自动化研究所向世明研究员中国科学院自动化研究所徐博副研中国科学院自动化研究所余山研究员中国科学院自动化研究所杨鑫中国科学院自动化研究所曾毅研究员中国科学院自动化研究所亮研究员处长长处-21-张鑫副研中国科学院自动化研究所张兆翔研究员中国科学院自动化研究所赵坤高工中国科学院自动化研究所宗成庆研究员中国科学院自动化研究所陈培颖主任中国科学院自动化研究所IJAC编辑部夏卫平副总中国科学院自动化研究所中自投资赵小虎教授中国矿业大学赵明副教授中国农业大学杨放春副理事长中国人工智能学会王良副教授中国人民大学苟东德处长中国石油湖北销售公司王嘉良总会计师中国石油湖北销售公司张睿副总工中国信通院泰尔终端实验室景慧昀研究员中国信息通信研究院李周高工中国信息通信研究院刘玥教授中国中医科学院心血管病研究所李海研究员中科院合肥物质科学研究院李健副研中科院计算机网络信息中心李菁菁教授中科院计算机网络信息中心龙春教授中科院计算机网络信息中心单桂华教授中科院计算机网络信息中心-22-吴响工程师中科院计算机网络信息中心杨小渝教授中科院计算机网络信息中心赵地教授中科院计算机网络信息中心周旭教授中科院计算机网络信息中心王蜀泉研究员中科院空间应用工程与技术中心王腾助研中科院空间应用工程与技术中心饶鹏教授中科院上海技术物理研究所吕金虎研究员中科院数学与系统科学研究院孔丽华主任中科院网络信息中心编辑部高璐副研中科院自然科学史研究所刘益东研究员中科院自然科学史研究所唐琎教授中南大学王舒翀主管ARM公司学术秘书姓名职称工作单位张兆翔研究员中国科学院自动化研究所-23-中国科学院学部科学与技术前沿论坛脑科学与人工智能摘要文集主办单位:中国科学院学部承办单位:中国科学院学部学术与出版工作委员会中国科学院信息技术科学部中国科学院生命科学和医学学部协办单位:中国科学院自动化研究所中国科学院神经科学研究所《中国科学》杂志社中国北京2017年5月8日-24--25-目录大脑可塑性与类脑智能研究蒲慕明.
27人脑视觉认知原理和启发何生…29生物启发的模式识别谭铁牛…30自驾驶认知李德毅…32-26--27-大脑可塑性与类脑智能研究中国科学院神经科学研究所神经系统与其他生物系统最大的差别在其可塑性--即其结构与功能可依据使用的历史而改变.
此可塑性是大脑认知功能的基础,也是类脑智能系统最可借鉴的特性.
神经科学虽然在过去半个世纪来在细胞水平上探索神经可塑性获得了很大的进展,但对理解神经环路和大脑功能可塑性仍面临巨大的挑战;如何从对大脑相当粗浅的理解中,抽取对类脑智能技术有启发性的内容,将是目前类脑智能研究的主要课题.
我将回顾神经可塑性研究的重大发现,并猜测新一代类脑神经网络可借鉴的自然神经网络的特性,并简述赫伯神经集群假说(HebbCellAssemblyHypothesis)的演化和对人工网络计算模型设计的可能贡献.
反之,我亦将举例说明人工智能的发展亦可对进一步理解人脑复杂网络的运作机制有所启发.
-28-蒲慕明中国科学院神经科学研究所所长和中科院脑科学与智能技术卓越创新中心主任.
1948年出生于南京,1970年毕业于台湾清华大学物理系,1974年获得美国约翰霍浦金斯大学生物物理博士学位.
1976-2000年先后在美国加州大学艾文分校、耶鲁大学医学院、哥伦比亚大学、加州大学圣地亚哥分校任教.
2000-2012年间曾任加州大学伯克利分校神经生物学部主任和PaulLicht杰出生物学讲座教授.
1984-1986年任清华大学生物系主任,1999年起任中科院神经科学研究所首任所长迄今,2012年起全职在上海工作.
主要从事神经元发育与突触可塑性的分子细胞机制研究.
蒲慕明是美国科学院院士、中国科学院外籍院士、台湾中央研究院院士、香港科學院院士;曾获得法国巴黎高等师范学院和香港科技大学荣誉博士学位、美国Ameritec奖、中华人民共和国国际科学技术合作奖、求是基金会杰出科学家奖、Gruber国际神经科学奖.
现任Neuron等期刊编委,国家科学评论执行副主编,澳大利亚昆士兰脑科学研究所等十余机构的科学咨询委员会委员.
-29-人脑视觉认知原理和启发中国科学院生物物理研究所认知科学主要研究人的知觉、注意、记忆、情绪、决策、问题解决、语言、意识等过程的功能和神经机制.
人脑具有高度发达的视觉信息处理系统,我们对其有相对深入的了解.
在此报告中,我将讨论认知科学的研究人类视觉系统的多个平行通路(包括皮层上及皮层下)的不同的特性和分工,前馈和反馈信号的相互作用,物体识别的多层次结构,专家化系统的形成,以及知觉意识的功能等.
讨论的问题也包括:在发展人工智能的过程中,人脑中的哪些工作原理值得学习和借鉴.
何生中国科学院生物物理研究所研究员,并担任脑与认知科学国家重点实验室主任.
他的主要研究方向为人类视觉认知的功能神经机制,包括视觉时空反应特性,双眼视觉,物体识别,视觉适应和可塑性,视觉注意和意识.
他的研究主要利用了心理物理实验手段和多模态脑成像方法(fMRI,EEG,MEG).
-30-生物启发的模式识别中国科学院自动化研究所模式识别在过去几十年中取得了长足的进展,在特定领域取得了成功的应用,甚至媲美人的性能.
但是,现有模式识别方法与生物系统相比依旧存在显著不足.
向生物学习,开展生物启发的模式识别有望实现模式识别理论与方法的新突破,达到对不同任务无缝切换、对环境自主适应、对知识凝练抽取等.
本报告将回顾模式识别的历史,阐述模式识别的现状,对有望用于模式识别的生物机制进行凝练,进而对我们和国内外同行在该方向的具体工作进行介绍,最后给出生物启发模式识别方向的未来展望.
谭铁牛中国科学院院士、英国皇家工程院外籍院士和发展中国家科学院院士.
中央人民政府驻香港特别行政区联络办公室副主任、智能感知与计算研究中心主任.
研究员、博士生导师.
主要从事图像处理、计算机视觉和模式识别等相关-31-领域的研究工作,目前的研究主要集中在生物特征识别、图像视频理解和信息内容安全等三个方向.
他主持过一批由国家基金委、国家杰出青年基金、国家973计划、863计划、国际合作计划等资助的科研项目.
现已出版编(专)著13部并在主要的国内外学术期刊和国际学术会议上发表论文500多篇,获准和申请发明专利100多项.
曾获中国青年五四奖章、中国青年科技奖以及国家自然科学二等奖、国家技术发明二等奖和国家科技进步二等奖各1项.
-32-自驾驶认知总参第61研究所自从图灵测试提出以来,脑认知的度量和测试一直是人工智能的热点话题.
图灵测试根本上是一个不确定性人工智能测试.
测试的问题域,无论是机器对话、机器写诗、机器为图配题、还是机器自动驾驶,图灵测试都允许测试者现场介入,尽管判定结果存在整体客观性,但都会带有近似性和主观性的成分.
我们认为,和对话、诗词写作、图配题等智能活动相比,驾驶图灵测试可通过驾驶行为大数据进行更为精确、更为客观的评测机器人的认知.
无人驾驶的根本问题不在于车而在于人,其核心是物化驾驶员在开放条件下对不确定性驾驶环境的认知,它是在长期的驾驶实践中从环境感知到决策控制的经验积累形成的.
回顾十年来我们参加的一次次无人车比赛和里程碑试验,智能车各种感知和认知手段,相互依存,彼此缠绕.
在各类比赛场、测试场,无人车表现千奇百怪、反反复复,我们困惑过,迷茫过,试来试去,换车、换平台、加电源、换模块等,通过多车交叉验证和常态试验,终于理出了头绪,重点是物化驾驶员认知,解耦出类脑的功-33-能模块,研发机器驾驶脑,和汽车一起构成轮式机器人.
当前,国家正在建立多个智能驾驶专用试验场与评估环境,它们很可能发展成为人与轮式机器人比赛驾驶智能的试验场,发展成为赛车手和赛车机器人角逐冠军的比赛场,发展成为后图灵时代的图灵测试场.
这样一来,基于驾驶的图灵测试可大大推动我国类脑研究和无人车的产业化发展.
李德毅中国工程院院士、欧亚科学院院士.
中国人工智能学会理事长,中国指挥与控制学会名誉理事长,中国云计算专家委员会主任,清华大学、国防大学兼职教授,博士生导师.
长期从事计算机工程、不确定性人工智能、大数据和智能驾驶领域研究,提出云模型、数据场、云变换等方法,首先实现三级倒立摆控制,领导了中国最大的无人车联合团队,实现世界第一辆无人驾驶公交车实际公路成功行驶.