黑科技浙江大学校长吴朝晖:人工智能新发展——混合智能理论、方法及应用

2017年7月10日

,人工智能,混合智能,脑机融合,模块化,人机协同

2017年7月9日,由浙江省人民政府指导,杭州市人民政府主办,ACM(美国计算机协会)、IEEE(美国电气和电子工程师协会)、中国学会、浙江省委人才办公室、浙江省科技厅协办的“未来已来”全球人工智能高峰论坛在浙江杭州未来科技城拉开帷幕。作为支持媒体参与了本次报道。

浙江大学校长吴朝晖发表《人工智能新发展:理论、方法及应用》重要讲话。

吴朝晖是浙江大学校长,“973”计划项目首席,“863”计划信息领域专家,国家百千万人才工程国家级人员。

吴朝晖:首先非常感谢姚部长和毛书记的邀请,参加今天这么重要的论坛。

关于人工智能论坛,我认为特别有意义。特别在我们国家马上推出人工智能2.0,面向2030计划的同时。特别是在杭州成立第一个以人工智能命名的小镇启动之时,举行这么一个高规格的论坛,我认为非常有意义。

我与各位交流的是关于人工智能,是一个比较窄的领域。人工智能关于背景下的混合增强智能,在我开场和各位分享报告之前,我想和各位再分享一下关于这一轮兴起的人工智能浪潮热点,它的特点是怎样的。大家知道自从上世纪50年代出现人工智能学科名字之后,各界,包括学术界,对人工智能寄予厚望。

在第四次工业革命和第二次机器革命的大背景之下,我们对智能机器寄予了新的希望。这个阶段的人工智能比以前人工智能的浪潮有一个很大的特点,我个人认为不仅是产业界寄予希望,大量的VC、投资者将涌入这个行业。同时政府、社会组织对这轮人工智能所寄予高度的重视,还有学术界也对这轮人工智能的发展寄予了厚望。这轮人工智能的兴起有三波人同时对这个领域的重视,不仅重视,投入资源和有所期待,我们是在这样的背景之下讨论这次人工智能浪潮的兴起。

从学术界来看,目前人工智能在产业界应用的一些方法,仍然是没有突破的,以DeepMind为主的理论方法的准备都是在十年之前所具备的。所以我想今天给各位分享我的报告,这次应姚部长的邀请和各位分享一下,自己专业方面的内容。我今天分享的是人工智能新发展,混合智能理论、方法及应用。

特别是从技术上的发展来看,从计算机的几个阶段来划分。我们认为现在正处在一个计算发展的时代,而在发展的时代,对人工智能技术的发展提出了新的要求。而这个要求是完全不同于前面十年、二十年,甚至三十年前。在计算具有无限提供可能性的情况下,对智能的模拟和认识有了新的平台。同样可以看到人工智能在不同的阶段都有一些标志性的成果,无论是深蓝还是无人车,以及沃森和AlphaGo。从现在这些表现来看,深度学习的一些标志性成果使得在有效支撑之下,推动了人工智能的发展。

同时我们可以欣喜的看到,对于神经科学的研究,无论是模式动物还是灵长类队伍,以及对人类大脑自身的认识有许多手段。特别是近十年的发展,获得了对大脑认识的支持,形成了模型和方法,几乎等于前面几百年认知的综合。同样的,这些研究,特别是日益成熟的脑机交互技术,脑和机交互在一起的技术,为认识脑,同时为智能机器提供了一种研究的可能。

我们来看看这种手段来认识脑和机器成为一个系统当中的研究手段可能性,我们把脑机接口为脑机深入研究提供了契机。大家看到脑机结构很好理解的,左边是脑,右边是机,机器从脑里读出信号。同时机器产生新的指令系统,回到大脑当中,形成了一个回路,这就叫做BMI。从这个角度来讲,电脑信号和脑的信号是可以做到这一点,而且会做得更好。其原因是什么,因为脑和机器都是采用电信号,作为信号运算的物理手段。

第二,这两者都是层次化的,也是的。计算机,大家很理解,一个个程序上去,脑也是程序化。比如说特定的脑皮层大区负责感知和认知,什么是感知呢,听觉、视觉、触觉。认知记忆、学习推理,包括情感上的东西。所以这两者合在了一起,形成一种新的相互互补的形态,最终实现生物智能和机器智能融合,我们把这种融合的智能称为混合智能。

这个概念是浙江大学在十年之前提出的一个名字,它的英文名字是Cyborg Intelligence。以生物智能和机器智能深度融合为目标,以人机混成系统为载体,通过神经连接通道,形成兼具生物智能体的环境感知,记忆、推理、学习能力和机器智能的能力。

我们总结一下这种智能方式到底是什么。通过人机混合在一起,可以形成对某个功能体的增强,替代和补偿。并且实现在感知层认知和行为,这三类当中进行不同层面的增强、替代和补偿。当然从混合程度来讲,现在的穿戴式是一个重要的途径,也包括合在一起的。

这是我想给各位汇报的第一部分内容,关于在未来发展过程当中一种特殊的智能形态,把机器智能和人的智能混在一起的智能形态。它的定义,它的概念,它未来应用的场景。

第二,我想与各位交流一下浙江大学的团队,这十年做的工作。

我们的团队主要围绕脑机融合在一起,研究这个系统里的体系结构,以及脑和机交互的这么两个科学问题。第一个问题,围绕着脑机在一起结构差异导致融合难的问题,提出了三层架构。以及脑在回路信息处理的模型,这三层架构是哪些呢,感知层、认知层和行为层。三层架构能够同时支持脑机之间跨界调度和交互,并且我们提出了一系列脑到机、机到脑的回路当中信息模型。这项工作得到了国际上很多认可,这就是我们提出的三层架构。

针对于脑机之间的交互难题发明了一系列算法,也获得了专利。主要在这个闭环当中,这些都是很前沿的,它的进步可能会颠覆很多事。这些工作也得到了国内外学术界同行的认同。

面向未来来讲,从信息角度看这个问题,脑机接口要到脑机融合,来跨越。大家认为上世纪90年代是脑的十年,从生物角度来认识脑。本世纪初的十年,是脑机接口从工程角度认识脑。未来是从脑信息,信息融合认识脑。在这个领域当中,包括研制生物兼容可延展的,各种各样脑机接口的柔性电极。以及可以研究新型无创的脑机接口技术,包括脑电波的智能头盔等等,这些方向都有待于进一步的研究。

从系统角度来讲,脑和机器在一起的时候,从人在环路走向脑在环路,构建一个跨界的复杂系统。从而形成在这个领域当中,我们要进一步研究交互、学习和决策能力,特定神经环路脑机融合的机理。

从智能的角度来讲,人工智能要走向混合增强智能。这个方向已经引起了全球的高度重视,大家知道美国斯坦福大学去年9月份发布了2030年人工智能生活报告当中,全面评估了人工智能发展。并将人机相互补偿和增强的智能协同系统列为未来AI的重要发展趋势之一。同时,我们看到去年白宫2016年10月12号发布了美国国家人工智能研究发展策略规划当中,把“人机智能协同”列为七大战略之一。我国“十三五”期间的规划,脑科学规划当中把脑机智能作为三个核心问题,一核两翼。

当然人工智能的2.0对外宣布是新一代的人工智能,草拟人机,人机混合增强智能作为五大核心之一。这就是说混合智能和混合增强智能将成为人工智能一个很新的发展领域,也是具有很有挑战性的发展领域。从而使得对脑的自身和脑的智力发展有一个新的,在更高层面上的研究和认识,从而带动产业的发展。

我今天比较简单的,在一定时间结合人工智能这个背景,对各位做一个比较窄领域的,关于混合智能、混合增强智能这个方面比较新的进展,给各位做一个报告。因为这也是一个很新的领域,同时需要多学科进行协同攻关的重要领域。这个领域也将成为未来产业发展的,想象空间很大的产业发展。

谢谢。

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