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类脑智能研究的回顾与展望
被引量:
130
1
作者
曾毅
刘成林
谭铁牛
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第1期212-222,共11页
人工智能学科诞生以来,实现人类水平的智能系统便是本学科探索的长期目标.然而经历了近60年的发展,目前还没有任何一个通用智能系统能够接近人类水平:具有协同多种不同的认知能力;对复杂环境具备极强的自适应能力;对新事物、新环境具备...
人工智能学科诞生以来,实现人类水平的智能系统便是本学科探索的长期目标.然而经历了近60年的发展,目前还没有任何一个通用智能系统能够接近人类水平:具有协同多种不同的认知能力;对复杂环境具备极强的自适应能力;对新事物、新环境具备自主学习的能力等.随着脑与神经科学、认知科学的发展,在不同尺度观测各种认知任务下脑神经网络的部分活动并获取相关数据已成为可能.因此,受脑工作机制启发,发展类脑智能成为近年来人工智能与计算科学领域研究的热点.类脑智能是以计算建模为手段,受脑神经机制和认知行为机制启发并通过软硬件协同实现的机器智能.类脑智能系统在信息处理机制上类脑,认知行为和智能水平上类人,目标是使机器实现各种人类具有的多种认知能力及其协同机制,最终达到或超越人类智能水平.文中将从脑科学、认知科学、人工智能研究交叉的视角回顾与类脑智能研究有关的历史、现状与研究焦点,并展望该研究领域的发展方向、可能的应用领域及其潜在的深远影响.
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关键词
类脑智能
人工智能
认知计算
认知脑计算模型
类脑信息处理
智能机器人
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职称材料
混合智能管理系统理论与方法研究
被引量:
11
2
作者
张维
曾大军
+13 位作者
李一军
陈伟运
王刊良
陈国青
苏竣
黄丽华
刘业政
杨彦武
乔红
徐杨
熊熊
李林静
郑晓龙
张柱
《管理科学学报》
CSSCI
CSCD
北大核心
2021年第8期10-17,共8页
随着人工智能技术的飞速发展及其在诸多行业中广泛和深入的应用,人机混合智能系统逐渐涌现.以人机协同混合智能为特定管理目标的混合智能管理系统,正处于萌芽阶段,已逐渐受到学术界、政府部门和产业界的重视,相关研究对实施科技强国战...
随着人工智能技术的飞速发展及其在诸多行业中广泛和深入的应用,人机混合智能系统逐渐涌现.以人机协同混合智能为特定管理目标的混合智能管理系统,正处于萌芽阶段,已逐渐受到学术界、政府部门和产业界的重视,相关研究对实施科技强国战略具有重要意义.结合国家自然科学基金委管理科学部“十四五”规划相关领域专家的前期讨论意见,本文凝练出该领域值得深入探索的五个研究方向,并给出了每个方向的典型科学问题示例.
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关键词
机器行为
人机协同
混合智能
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职称材料
丙泊酚梯度镇静下功能核磁共振全脑功能的次序变化
被引量:
5
3
作者
李芸
汪胜佩
+2 位作者
王古岩
何晖光
李天佐
《临床麻醉学杂志》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期662-667,共6页
目的不同剂量的丙泊酚在大脑中的作用部位是不同的,本研究拟动态地观察丙泊酚在脑内的作用途径,进一步探索其镇静机制。方法招募健康志愿者12例,男6例,女6例,年龄18~40岁,BMI 20~25 kg/m^2,ASA Ⅰ级。在未输注丙泊酚状态下进行一次静息...
目的不同剂量的丙泊酚在大脑中的作用部位是不同的,本研究拟动态地观察丙泊酚在脑内的作用途径,进一步探索其镇静机制。方法招募健康志愿者12例,男6例,女6例,年龄18~40岁,BMI 20~25 kg/m^2,ASA Ⅰ级。在未输注丙泊酚状态下进行一次静息态功能核磁共振(RS-fMRI)扫描,然后设定丙泊酚初始效应室浓度(Ce)为0.5 μg/ml,稳定5 min后完成一次RS-fMRI扫描。逐渐以0.5 μg/ml的增幅递增,每个Ce下均完成一次RS-fMRI扫描,直到Ramsay评分达到6分。在全脑范围内进行局部一致性(ReHo)的对比分析。结果与清醒时比较,Ce 0.5 μg/ml时小脑后叶、舌回、枕叶、颞叶等脑区ReHo值明显增加(P<0.05),前扣带回、中央前回、额叶等ReHo值明显降低(P<0.05)。与Ce 0.5 μg/ml时比较,Ce 1.0 μg/ml时额叶等脑区ReHo值明显增加(P<0.05),小脑后叶、海马旁回等ReHo值明显降低(P<0.05)。与Ce 1.0 μg/ml时比较,Ce 1.5 μg/ml时楔前叶、前扣带回、枕叶等脑区ReHo值明显增加(P<0.05),小脑前叶、梭状回、顶叶等ReHo值明显降低(P<0.05)。与Ce 1.5 μg/ml时比较,Ce 2.0 μg/ml时小脑前叶、小脑后叶、颞叶等脑区ReHo值明显增加(P<0.05),楔前叶、额叶、顶叶等ReHo值明显降低(P<0.05)。结论丙泊酚的作用部位广泛,包含皮层和皮层下中枢,表现为效应脑区分布和局部脑活动强度的动态变化。小脑、扣带回和楔前叶在丙泊酚镇静加深的过程中起关键作用。
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关键词
丙泊酚
效应室浓度
静息态功能核磁共振
区域一致性
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职称材料
基于机器学习和几何变换的实时2D/3D脊椎配准
被引量:
6
4
作者
陈智强
王作伟
+4 位作者
方龙伟
菅凤增
吴毅红
李硕
何晖光
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第7期1183-1194,共12页
在图像引导的脊柱手术中,实时高效的2D/3D配准是一项重要且具有挑战性的任务.通常的2D/3D配准一般是将三维图像投影到二维平面,然后进行2D/2D的配准.由于投影空间涉及到3个平移以及3个旋转参数,其投影空间的复杂度为O(n6),使得配准很难...
在图像引导的脊柱手术中,实时高效的2D/3D配准是一项重要且具有挑战性的任务.通常的2D/3D配准一般是将三维图像投影到二维平面,然后进行2D/2D的配准.由于投影空间涉及到3个平移以及3个旋转参数,其投影空间的复杂度为O(n6),使得配准很难兼具高准确性和高实时性.本文提出了一个结合机器学习与几何变换的2D/3D配准方法,首先,使用统计形状模型对目标脊椎进行建模,并构建了一种新的投影方式,使得6个投影参数中的4个可以使用几何的方法计算出来;接下来利用回归学习的方法学习目标脊椎的形状与投影参数之间的关系;最终,结合学到的关系和几何变换完成配准.本方法的两个姿态参数的平均预测误差为0.84?和0.81?,平均目标配准误差(Mean target registration error,m TRE)为0.87 mm,平均配准时间为0.9 s.实验结果表明本方法具有很好的实时性和准确性.
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关键词
2D/3D配准
机器学习
几何变换
统计形状模型
实时
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职称材料
机器学习在神经精神疾病诊断及预测中的应用
被引量:
7
5
作者
文宏伟
陆菁菁
何晖光
《协和医学杂志》
2018年第1期19-24,共6页
多模态磁共振神经影像技术的发展为大脑工作原理研究及脑部疾病早期诊断提供了新的手段。当前多数神经精神性疾病的诊断仅依据其临床症状,缺少客观的神经影像生物学标志物。传统的基于组间比较的单变量分析仅能在组间水平进行推断,无法...
多模态磁共振神经影像技术的发展为大脑工作原理研究及脑部疾病早期诊断提供了新的手段。当前多数神经精神性疾病的诊断仅依据其临床症状,缺少客观的神经影像生物学标志物。传统的基于组间比较的单变量分析仅能在组间水平进行推断,无法提供个体水平的诊断和预测,临床应用价值非常有限。机器学习技术可在不同水平对神经影像进行计算分析和研究,发现其中规律从而有效预测和分类未知数据,找出与脑疾病高度相关的脑区特征,提供个体水平的诊断并探测脑疾病的病理生理机制。本文对基于机器学习的神经影像分析步骤及机器学习在神经精神疾病智能诊断及预测研究中的应用进行综述,并对未来研究发展进行展望。
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关键词
机器学习
磁共振成像
神经精神疾病
分类预测
个体诊断
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职称材料
适用于文字检测的候选框提取算法
被引量:
2
6
作者
朱盈盈
张拯
+3 位作者
章成全
张兆翔
白翔
刘文予
《数据采集与处理》
CSCD
北大核心
2017年第6期1097-1106,共10页
在文字检测的相关研究中,针对文字的候选框提取方法并未得到广泛关注与深入挖掘。一方面由于文字本身结构和一般物体具有较强的差异性,另一方面由于文字对检测的精度要求高。本文提出了一种针对文字的候选框提取算法,该算法首先利用全...
在文字检测的相关研究中,针对文字的候选框提取方法并未得到广泛关注与深入挖掘。一方面由于文字本身结构和一般物体具有较强的差异性,另一方面由于文字对检测的精度要求高。本文提出了一种针对文字的候选框提取算法,该算法首先利用全卷积网络进行快速预测文字区域,有效地减少了候选框的搜索范围,然后针对文字特性对EdgeBox算法进行改进,使之适用于自然场景文字候选框的提取。此外,本文在两个自然场景文字检测的标准数据集上对该算法进行了评测,并与其他已有的候选框提取方法进行了比较。实验结果表明本文方法相较其他算法,具有更好的性能和鲁棒性。
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关键词
物体候选框
自然场景文字检测
全卷积网络
EdgeBox
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职称材料
题名
类脑智能研究的回顾与展望
被引量:
130
1
作者
曾毅
刘成林
谭铁牛
机构
中国科学院自动化研究所类脑智能研究中心
中国科学院
脑
科学
与
智能
技术卓越创新
中心
中国科学院自动化研究所
模式识别国家重点实验室
中国科学院自动化研究所
智能
感知与计算
研究
中心
出处
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2016年第1期212-222,共11页
基金
中国科学院战略性先导科技专项(B类)"脑功能联结图谱和类脑智能研究"资助
文摘
人工智能学科诞生以来,实现人类水平的智能系统便是本学科探索的长期目标.然而经历了近60年的发展,目前还没有任何一个通用智能系统能够接近人类水平:具有协同多种不同的认知能力;对复杂环境具备极强的自适应能力;对新事物、新环境具备自主学习的能力等.随着脑与神经科学、认知科学的发展,在不同尺度观测各种认知任务下脑神经网络的部分活动并获取相关数据已成为可能.因此,受脑工作机制启发,发展类脑智能成为近年来人工智能与计算科学领域研究的热点.类脑智能是以计算建模为手段,受脑神经机制和认知行为机制启发并通过软硬件协同实现的机器智能.类脑智能系统在信息处理机制上类脑,认知行为和智能水平上类人,目标是使机器实现各种人类具有的多种认知能力及其协同机制,最终达到或超越人类智能水平.文中将从脑科学、认知科学、人工智能研究交叉的视角回顾与类脑智能研究有关的历史、现状与研究焦点,并展望该研究领域的发展方向、可能的应用领域及其潜在的深远影响.
关键词
类脑智能
人工智能
认知计算
认知脑计算模型
类脑信息处理
智能机器人
Keywords
brain-inspired intelligence
artificial intelligence
cognitive computation
cognitivebrain computational model
brain-inspired information processing
intelligent robotics
分类号
TP18 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
混合智能管理系统理论与方法研究
被引量:
11
2
作者
张维
曾大军
李一军
陈伟运
王刊良
陈国青
苏竣
黄丽华
刘业政
杨彦武
乔红
徐杨
熊熊
李林静
郑晓龙
张柱
机构
天津大学管理与经济学部
中国科学院自动化研究所
复杂系统管理与控制国家重点实验室
中国科学院
大学
深圳人工
智能
与数据
科学
研究
院(龙华)
哈尔滨工业大学经济与管理
学院
华中科技大学管理
学院
中国
人民大学商
学院
清华大学经济管理
学院
清华大学公共管理
学院
复旦大学管理
学院
合肥工业大学管理
学院
中国科学院自动化研究所
“
类
脑
智能
研究
中心
”
中国科学院
大学计算机与控制
学院
电子科技大学计算机
科学
与工程
学院
出处
《管理科学学报》
CSSCI
CSCD
北大核心
2021年第8期10-17,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(71940001,71940007,71621002).
文摘
随着人工智能技术的飞速发展及其在诸多行业中广泛和深入的应用,人机混合智能系统逐渐涌现.以人机协同混合智能为特定管理目标的混合智能管理系统,正处于萌芽阶段,已逐渐受到学术界、政府部门和产业界的重视,相关研究对实施科技强国战略具有重要意义.结合国家自然科学基金委管理科学部“十四五”规划相关领域专家的前期讨论意见,本文凝练出该领域值得深入探索的五个研究方向,并给出了每个方向的典型科学问题示例.
关键词
机器行为
人机协同
混合智能
Keywords
machine behaviour
human-machine collaboration
hybrid intelligence
分类号
C93 [经济管理—管理学]
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职称材料
题名
丙泊酚梯度镇静下功能核磁共振全脑功能的次序变化
被引量:
5
3
作者
李芸
汪胜佩
王古岩
何晖光
李天佐
机构
首都医科大学附属北京同仁医院麻醉科
中国科学院自动化研究所类脑智能研究中心
首都医科大学附属北京世纪坛医院
出处
《临床麻醉学杂志》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期662-667,共6页
文摘
目的不同剂量的丙泊酚在大脑中的作用部位是不同的,本研究拟动态地观察丙泊酚在脑内的作用途径,进一步探索其镇静机制。方法招募健康志愿者12例,男6例,女6例,年龄18~40岁,BMI 20~25 kg/m^2,ASA Ⅰ级。在未输注丙泊酚状态下进行一次静息态功能核磁共振(RS-fMRI)扫描,然后设定丙泊酚初始效应室浓度(Ce)为0.5 μg/ml,稳定5 min后完成一次RS-fMRI扫描。逐渐以0.5 μg/ml的增幅递增,每个Ce下均完成一次RS-fMRI扫描,直到Ramsay评分达到6分。在全脑范围内进行局部一致性(ReHo)的对比分析。结果与清醒时比较,Ce 0.5 μg/ml时小脑后叶、舌回、枕叶、颞叶等脑区ReHo值明显增加(P<0.05),前扣带回、中央前回、额叶等ReHo值明显降低(P<0.05)。与Ce 0.5 μg/ml时比较,Ce 1.0 μg/ml时额叶等脑区ReHo值明显增加(P<0.05),小脑后叶、海马旁回等ReHo值明显降低(P<0.05)。与Ce 1.0 μg/ml时比较,Ce 1.5 μg/ml时楔前叶、前扣带回、枕叶等脑区ReHo值明显增加(P<0.05),小脑前叶、梭状回、顶叶等ReHo值明显降低(P<0.05)。与Ce 1.5 μg/ml时比较,Ce 2.0 μg/ml时小脑前叶、小脑后叶、颞叶等脑区ReHo值明显增加(P<0.05),楔前叶、额叶、顶叶等ReHo值明显降低(P<0.05)。结论丙泊酚的作用部位广泛,包含皮层和皮层下中枢,表现为效应脑区分布和局部脑活动强度的动态变化。小脑、扣带回和楔前叶在丙泊酚镇静加深的过程中起关键作用。
关键词
丙泊酚
效应室浓度
静息态功能核磁共振
区域一致性
Keywords
Propofol
Effect-site concentration
Resting state-fMRI
ReHo
分类号
R614 [医药卫生—麻醉学]
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职称材料
题名
基于机器学习和几何变换的实时2D/3D脊椎配准
被引量:
6
4
作者
陈智强
王作伟
方龙伟
菅凤增
吴毅红
李硕
何晖光
机构
中国科学院自动化研究所类脑智能研究中心
中国科学院
大学
北京医院神经外科
首都医科大学宣武医院神经外科
中国科学院自动化研究所
模式识别国家重点实验室
加拿大西安大略大学
中国科学院
脑
科学
与
智能
技术卓越创新
中心
出处
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第7期1183-1194,共12页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)(2013AA013803)
中国自然科学基金(91520202)
中国科学院青年创新促进会资助~~
文摘
在图像引导的脊柱手术中,实时高效的2D/3D配准是一项重要且具有挑战性的任务.通常的2D/3D配准一般是将三维图像投影到二维平面,然后进行2D/2D的配准.由于投影空间涉及到3个平移以及3个旋转参数,其投影空间的复杂度为O(n6),使得配准很难兼具高准确性和高实时性.本文提出了一个结合机器学习与几何变换的2D/3D配准方法,首先,使用统计形状模型对目标脊椎进行建模,并构建了一种新的投影方式,使得6个投影参数中的4个可以使用几何的方法计算出来;接下来利用回归学习的方法学习目标脊椎的形状与投影参数之间的关系;最终,结合学到的关系和几何变换完成配准.本方法的两个姿态参数的平均预测误差为0.84?和0.81?,平均目标配准误差(Mean target registration error,m TRE)为0.87 mm,平均配准时间为0.9 s.实验结果表明本方法具有很好的实时性和准确性.
关键词
2D/3D配准
机器学习
几何变换
统计形状模型
实时
Keywords
2D/3D registration
machine learning
geometry translation
statistical shape model
real-time
分类号
TP181 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
机器学习在神经精神疾病诊断及预测中的应用
被引量:
7
5
作者
文宏伟
陆菁菁
何晖光
机构
中国科学院自动化研究所类脑智能研究中心
中国科学院
大学
西南大学心理学部
中国
医学
科学院
北京协和医
学院
北京协和医院放射科
中国科学院
脑
科学
与
智能
技术卓越创新
中心
出处
《协和医学杂志》
2018年第1期19-24,共6页
基金
国家自然科学基金(91520202
81671651)
+1 种基金
中科院青年创新促进会项目(2012124)
中科院仪器项目(YJKYYQ20170050)
文摘
多模态磁共振神经影像技术的发展为大脑工作原理研究及脑部疾病早期诊断提供了新的手段。当前多数神经精神性疾病的诊断仅依据其临床症状,缺少客观的神经影像生物学标志物。传统的基于组间比较的单变量分析仅能在组间水平进行推断,无法提供个体水平的诊断和预测,临床应用价值非常有限。机器学习技术可在不同水平对神经影像进行计算分析和研究,发现其中规律从而有效预测和分类未知数据,找出与脑疾病高度相关的脑区特征,提供个体水平的诊断并探测脑疾病的病理生理机制。本文对基于机器学习的神经影像分析步骤及机器学习在神经精神疾病智能诊断及预测研究中的应用进行综述,并对未来研究发展进行展望。
关键词
机器学习
磁共振成像
神经精神疾病
分类预测
个体诊断
Keywords
machine learning
magnetic resonance imaging
neuropsychiatric disease
classification & prediction
individual diagnosis
分类号
R741.049 [医药卫生—神经病学与精神病学]
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职称材料
题名
适用于文字检测的候选框提取算法
被引量:
2
6
作者
朱盈盈
张拯
章成全
张兆翔
白翔
刘文予
机构
华中科技大学电子信息与通信
学院
中国科学院自动化研究所类脑智能研究中心
出处
《数据采集与处理》
CSCD
北大核心
2017年第6期1097-1106,共10页
基金
国家自然科学基金优秀青年基金(61222308)资助项目
国家自然科学基金重点(61733007)资助项目
+3 种基金
国家自然科学基金(61573160
61572207)资助项目
教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-12-0217)资助项目
华中科技大学自主创新基金资助项目
文摘
在文字检测的相关研究中,针对文字的候选框提取方法并未得到广泛关注与深入挖掘。一方面由于文字本身结构和一般物体具有较强的差异性,另一方面由于文字对检测的精度要求高。本文提出了一种针对文字的候选框提取算法,该算法首先利用全卷积网络进行快速预测文字区域,有效地减少了候选框的搜索范围,然后针对文字特性对EdgeBox算法进行改进,使之适用于自然场景文字候选框的提取。此外,本文在两个自然场景文字检测的标准数据集上对该算法进行了评测,并与其他已有的候选框提取方法进行了比较。实验结果表明本文方法相较其他算法,具有更好的性能和鲁棒性。
关键词
物体候选框
自然场景文字检测
全卷积网络
EdgeBox
Keywords
object proposal
scene text detection
fully convolutional network
EdgeBox
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
类脑智能研究的回顾与展望
曾毅
刘成林
谭铁牛
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2016
130
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职称材料
2
混合智能管理系统理论与方法研究
张维
曾大军
李一军
陈伟运
王刊良
陈国青
苏竣
黄丽华
刘业政
杨彦武
乔红
徐杨
熊熊
李林静
郑晓龙
张柱
《管理科学学报》
CSSCI
CSCD
北大核心
2021
11
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职称材料
3
丙泊酚梯度镇静下功能核磁共振全脑功能的次序变化
李芸
汪胜佩
王古岩
何晖光
李天佐
《临床麻醉学杂志》
CAS
CSCD
北大核心
2019
5
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职称材料
4
基于机器学习和几何变换的实时2D/3D脊椎配准
陈智强
王作伟
方龙伟
菅凤增
吴毅红
李硕
何晖光
《自动化学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
6
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职称材料
5
机器学习在神经精神疾病诊断及预测中的应用
文宏伟
陆菁菁
何晖光
《协和医学杂志》
2018
7
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职称材料
6
适用于文字检测的候选框提取算法
朱盈盈
张拯
章成全
张兆翔
白翔
刘文予
《数据采集与处理》
CSCD
北大核心
2017
2
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