类脑智能与智能机器人研讨会顺利召开

2020年6月19日,华中科技大学首届“类脑智能与智能机器人”研讨会顺利召开,来自国内各高校、科研院所等的近300名师生参加了此次线上研讨会。

类脑智能研究是以“人造超级大脑”为目标,借鉴人脑的信息处理方式,模拟大脑神经系统,构建以数值计算为基础的虚拟超级脑;或通过脑机交互,将计算与生命体融合,构建以虚拟脑与生物脑为物质基础的脑机一体化的超级大脑,最终建立新型的计算结构与智能形态。类脑智能研究主要内容归纳为三个方面:信息手段认识脑、计算方式模拟脑、脑机融合增强脑。其中,信息技术贯穿始终。

智能机器人通过多种内部和外部信息传感器,如视觉、听觉、触觉、嗅觉等,感知外界环境,并通过智能算法控制执行机构与外界交互,自主完成任务。类脑智能与机器人的融合,即类脑智能机器人,是融合了视觉、听觉、触觉、嗅觉等感知功能,和思考、执行等能力的综合智能系统,能够以类似于人脑工作的方式运行。

在科技飞速发展的今天,要想快速推动类脑智能与智能机器人的发展,必须跨学科、跨平台共同协作,将科学与技术结合、工程与环境结合。本“类脑智能与智能机器人”研讨会依托华中科技大学人工智能与自动化学院,以及“图像信息处理与智能控制”教育部重点实验室,汇聚了国内类脑智能与智能机器人领域的众多知名专家学者,充分体现了本次研讨会的高端性和指导性。华中科技大学人工智能与自动化学院院长曾志刚教授担任大会主席,智能科学与技术系主任黄剑教授和图像信息处理与智能控制教育部重点实验室副主任伍冬睿教授共同担任会议执行主席。开幕式由曾志刚院长致欢迎辞,黄剑教授主持。

为期一天的会议邀请了9位国内领军专家学者:电子科技大学尧德中教授(杰青、长江学者、AIMBE Fellow、全国人大代表)、北京理工大学郭书祥教授(日本工程院外籍院士、IEEE Fellow、国家海外高层次人才、长江学者)、国防科技大学胡德文教授(杰青、长江学者、万人领军、全国优秀科技工作者)、华南理工大学李远清教授(杰青、长江学者、万人领军、IEEE Fellow)、北京科技大学贺威教授(优青、青年长江、万人领军)、中国科学院自动化所陶建华研究员(杰青、万人领军、模式识别国家重点实验室副主任)、天津大学明东教授(杰青、万人领军、科技部中青年科技创新领军人才、国务院政府特殊津贴专家)、浙江大学潘纲教授(杰青)、中国科学院自动化研究所侯增广研究员(杰青、万人领军、CAA/ IEEE Fellow、复杂系统管理与控制国家重点实验室副主任)。

电子科技大学尧德中教授作了题为“稳态视觉诱发电位-从实验现象到数字孪生脑模型分析”的报告。稳态视觉诱发电位(SSVEP)是人脑在正弦波光信号刺激下,产生相同频率或倍频信号的现象,SSVEP在脑机制研究,癫痫疾病诊断和脑机接口等方面有广泛的应用。但是,SSVEP的产生机制,个体差异、影响因素等至今并不完全清楚。尧德中教授汇报了其团队近10多年来在SSVEP实验现象的观测、SSVEP脑网络机制、以及新近基于数字孪生脑模型的机制探索工作。

 

北京理工大学郭书祥教授作了题为“医疗机器人领域前沿技术的开发和挑战”的报告。医疗机器人突破人手极限,灵活智能,末端器械采用智能设计原理,充分考虑自由度、刚度和操作力等因素,更有高效主从控制算法、神经网络学习算法的加入,能为手术操作精度保驾护航,实现精准、直观、智能的控制。郭书祥教授结合实际开发案例,讲解了医疗机器人领域前沿技术的开发和挑战,其中主要包括医疗机器人开发的课题和挑战、其团队开发的医疗机器人实例。

 

国防科技大学胡德文教授作了题为“类脑计算:生物视觉建模与目标识别”的报告。计算机视觉经过五六十年的发展,其中遇到很多困难与挑战,从数学上寻找工具与手段和从生物上寻找思路和灵感是解决计算机视觉问题的主要途径和其发展的主要方向。胡德文教授介绍了生物视觉方向的国内外现状,讲解了其研究团队提出的生物视觉的多层次多通道处理模型,主要包括视觉功能实验研究、实验数据分析和视觉机理建模、生物视觉计算模型和目标识别应用研究等。

 

华南理工大学李远清教授作了题为“面向意识障碍患者的脑机接口技术”的报告。通过脑机接口,人脑和外部设备之间可以直接进行交互,从而实现脑智能和机器智能的融合,即混合智能。混合智能是人工智能一种新的形态和方向,具有广泛的应用前景。李远清教授主要介绍了面向残疾人神经功能辅助与康复方面的脑机接口技术,包括面向颈椎损伤的高位截瘫患者的环境控制系统、面向意识障碍患者的意识检测、辅助诊断与康复预测系统、面向小儿多动症患者的康复训练系统等。

 

北京科技大学贺威教授作了题为“协作机器人智能控制”的报告。协作机器人具有部署灵活、操作简单等优势,在先进制造、社会服务等领域得到广泛应用。贺威教授首先围绕协作机器人高精度跟踪控制问题,介绍多约束条件下不确定机器人智能控制算法;其次聚焦机器人与环境物理交互问题,分析复杂环境下协作机器人阻抗控制策略;进一步考虑多机器人协同作业和人机协作场景,提出几类协作机器人的协同控制方法,并介绍基于以上智能控制策略研发的智能分拣系统、人机协作系统等,最后对相关研究领域进行了展望。

 

中国科学院自动化所陶建华研究员作了题为“多模态情感计算现状与挑战”的报告。针对音视频信号中情感计算所面临的细微情感变化、情感识别的时序建模、多语言与多风格等一系列问题进行深度地分析与讨论,并对国内外在此领域的主要研究思路进行归纳和总结,还介绍了一系列情感计算领域的典型应用,并发表了对未来发展的独到见解。

 

天津大学明东教授作了题为“无创脑-机接口发展与挑战”的报告。脑-机交互是生物智能与人工智能融合的必经路径,脑-机接口技术作为脑-机交互的重要技术手段之一,对现代医学发展意义重大。明东教授对脑机接口进行了基本概述,总结了侵入式脑机接口和非侵入式脑机接口发展的共同趋势,并从基本框架、编码范式、解码算法、硬件平台等多个方面介绍了非侵入式脑机接口的发展历史,针对神经基础、传感方式、软硬件系统、关键技术、典型应用等脑机接口的全技术链条,介绍了其团队在脑机接口领域的最新研究进展。

 

浙江大学潘纲教授作了题为“神经拟态的类脑计算”的报告。近几年,人们在思考下一代计算与人工智能技术时,重新把眼光投向人类的大脑。如何从大脑的结构、功能及运行机制中学习长处,或有望突破现有的计算与人工智能的框架。神经拟态计算作为“向大脑学习”的一种形式,由于具有更好的生物逼真性,获得越来越多的国内外研究人员的关注。潘纲教授介绍了神经拟态计算的概念与目前需要克服的问题,并介绍了其团队在以神经拟态计算为基础的类脑计算及脉冲神经网络方法上的最新进展。

 

中国科学院自动化所侯增广研究员作了题为“康复机器人的交互控制”的报告。机器人正在进入人们的日常生活,但也面临多种挑战,高效、安全的人机交互是阻碍其发展的一个主要困难。侯增广研究员介绍了结合生物信号的获取、处理和康复机器人的主动控制应用,阐述了相关领域面临的挑战,并对未来发展进行了展望。

 

最后,华中科技大学的黄剑教授进行了总结性发言,对9位国内顶尖专家的参会和报告表示由衷的感谢。专家们给大家带来了精彩的演讲和授课,让大家获得了一次丰富的学术大餐,收益颇丰。从本次会议中大家学到了脑网络、脑机接口、类脑计算、情感计算、医疗机器人、人机协作机器人、康复机器人等领域所面临的技术挑战和专家们的创新思维和方法。通过类脑智能与智能机器人研讨会,师生们一起切磋、交流学术,共同得到了提升,达到了类脑智能与智能机器人交叉共融、充分交流的目的,启发了类脑智能与智能机器人领域的一些新思想与方法。

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