【CCHI2018】 2天8位院士4個專題論壇14個大會報告43個專題特邀報告
——群賢畢至 共探認(rèn)知科學(xué)與人工智能相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展
8月25-26日，由國家自然科學(xué)基金委員會信息科學(xué)部、中國自動化學(xué)會、中國認(rèn)知科學(xué)學(xué)會共同主辦的第一屆中國認(rèn)知計算與混合智能學(xué)術(shù)大會在古都西安隆重召開。
兩天來本屆大會參會人數(shù)逾600人，大會報告人14位，特邀專題報告人43位。本次大會的主題是研討和交流認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和人工智能學(xué)科等領(lǐng)域交叉融合的最新進(jìn)展和前沿技術(shù)，共設(shè)有“認(rèn)知計算的基礎(chǔ)理論”、“混合增強(qiáng)智能與深度學(xué)習(xí)”、“受神經(jīng)科學(xué)啟發(fā)的計算構(gòu)架與器件”、“先進(jìn)感知與智能環(huán)境”四個專題報告，涉及認(rèn)知建模與計算、混合智能、受神經(jīng)科學(xué)啟發(fā)的計算架構(gòu)與器件、先進(jìn)感知、智能機(jī)器人、無人智能駕駛等領(lǐng)域。
大會開幕式由中國工程院院士、西安交通大學(xué)教授、中國自動化學(xué)會理事長鄭南寧院士主持。
開幕式上，西安交通大學(xué)校長王樹國首先登臺致辭，代表承辦方西安交通大學(xué)向本屆大會的成功舉辦表示祝賀。他認(rèn)為，當(dāng)前中美貿(mào)易之爭給我們造成了諸多發(fā)展障礙，但也使我們突然驚醒，我們需要在自有知識產(chǎn)權(quán)尤其是代表第四次工業(yè)革命的人工智能信息化方面下大工夫。我們需要秉承“打鐵還需自身硬”的觀念，如果在這些新時代科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域沒有過硬本領(lǐng)，我們很難對整個人類社會的進(jìn)步發(fā)展產(chǎn)生影響。當(dāng)前人類處在第四次工業(yè)革命前夕，本屆會議又是在十三朝古都西安舉辦，無論是從歷史還是現(xiàn)實的角度來說都具有重要意義。大會匯集了眾多頂尖專家學(xué)者，將為該領(lǐng)域的發(fā)展帶來深刻啟迪。同時，希望未來會有更多年輕人進(jìn)入這個領(lǐng)域帶來進(jìn)步。
國家自然科學(xué)基金委信息科學(xué)部副主任張兆田登臺致辭。他代表主辦方國家自然科學(xué)基金委信息科學(xué)部感謝各方對會議的貢獻(xiàn)和支持，感謝專家學(xué)者長期以來給予的支持和幫助。人工智能正改變?nèi)祟惿罘绞?，也是引領(lǐng)未來的一項專業(yè)性技術(shù)。去年以來，國家陸續(xù)出臺了多項支持人工智能發(fā)展的政策及指導(dǎo)性文件，鼓勵相關(guān)技術(shù)、理論和方法的研究。新時代有新挑戰(zhàn)和新要求，計算速度在提高，數(shù)據(jù)量在增加。本次盛會探討認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)和人工智能最新交叉融合及前沿進(jìn)展，希望通過這個平臺促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)展。
中國工程院辦公廳主任宋德雄在致辭中表示，2014年6月，聯(lián)合國教科文組織與中國政府簽訂協(xié)議，依托中國工程院，在北京成立聯(lián)合國教科文組織國際工程科技知識中心。中心面向廣大科技工作者建立了若干個服務(wù)平臺，在多領(lǐng)域舉辦專項培訓(xùn)，為高端智庫建設(shè)提供支持。同時，中心積極響應(yīng)國家號召，連續(xù)兩年召開人工智能主題相關(guān)研討會。未來將加快中心建設(shè)，深化人工智能應(yīng)用，為推動創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展提供有力支撐。
最后，陜西省委常委、西安市委書記王永康登臺致辭。他代表西安市委市政府對會議的召開表示熱烈祝賀，向蒞臨大會的專家學(xué)者表示熱烈歡迎。借此機(jī)會，他向與會嘉賓介紹了近年來西安發(fā)展人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)的重要舉措及成績：
人工智能是西安追趕超越新王牌。去年西安在全國舉起硬科技的大旗，提出八個發(fā)展的重要領(lǐng)域。不斷完善西安人工智能產(chǎn)業(yè)，一批項目落戶西安。一手抓硬科技，一手抓新經(jīng)濟(jì)。培育新興產(chǎn)業(yè)，打造硬科技之都，新經(jīng)濟(jì)之都。人工智能是西安創(chuàng)新新焦點。西安抓住新一輪機(jī)遇，把創(chuàng)新主動權(quán)掌握在手中。西安擁有70所高校，120萬在校學(xué)生，發(fā)展人工智能產(chǎn)業(yè)有較好的基礎(chǔ)。本屆會議讓西安站在新起點，未來將進(jìn)一步加大對人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度。西安成為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)新城市。全國互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)10強(qiáng)有8個落戶西安，世界五百強(qiáng)有203家。去年引進(jìn)各類人才58萬人，最多一天引進(jìn)8000人。西安已成為海內(nèi)外人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的支撐，***看西安。希望專家多提建議，讓更多好成果在西安轉(zhuǎn)化。
至此，CCHI 2018開幕式到此結(jié)束。
隨著開幕式的完成，會議進(jìn)入大會報告環(huán)節(jié)。作為大會關(guān)鍵組成部分，25日共有6位專家分享精彩的報告內(nèi)容。這些報告凝聚了6位專家長期以來在認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)及人工智能等領(lǐng)域的積累和思考，為大會注入了深度思想和新內(nèi)涵。
中國科學(xué)院院士、中科院生物物理研究所研究員陳霖作了題為“新一代人工智能的核心基礎(chǔ)科學(xué)問題：認(rèn)知和計算的關(guān)系”主題報告，提出新一代人工智能的核心基礎(chǔ)科學(xué)問題——認(rèn)知和計算的關(guān)系可以進(jìn)一步細(xì)化為四方面的關(guān)系：（1）認(rèn)知的基本單元和計算的基本單元的關(guān)系；（2）認(rèn)知神經(jīng)表達(dá)的解剖結(jié)構(gòu)和人工智能計算的體系結(jié)構(gòu)的關(guān)系；（3）認(rèn)知涌現(xiàn)的特有精神活動現(xiàn)象和計算涌現(xiàn)的特有信息處理顯現(xiàn)的關(guān)系；（4）認(rèn)知的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和計算的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的關(guān)系這一觀點。
中國科學(xué)院院士、美國科學(xué)院院士、中科院神經(jīng)科學(xué)研究所研究員蒲慕明作了題為“腦科學(xué)對類腦人工智能可能有的貢獻(xiàn)”主題報告，蒲慕明院士提出人腦的認(rèn)知可以分為三個層面：對外界的認(rèn)知、自我和非我的認(rèn)知、對語言的認(rèn)知，對大腦如何進(jìn)行這些認(rèn)知功能的理解將有助于未來類腦人工智能的研發(fā)。
中國工程院院士、軍事科學(xué)院研究員李德毅作了題為“反用駕駛腦：用人工智能研究腦認(rèn)知”的主題報告，介紹了用于無人駕駛汽車的駕駛腦，其可以體現(xiàn)駕駛員的駕駛認(rèn)知和選擇性注意，體現(xiàn)了記憶認(rèn)知、交互認(rèn)知和計算認(rèn)知，體現(xiàn)了自學(xué)習(xí)能力，不但可以用于無人駕駛，還可以協(xié)助腦科學(xué)研究腦認(rèn)知，研究人的技能和智慧從何而來，研究記憶和思維活動應(yīng)該用什么時間尺度和空間尺度表現(xiàn)，研究和評價人的認(rèn)知能力。
中國工程院院士、北京大學(xué)教授高文作了題為“類腦視覺處理”的主題報告，高院士表示人類視覺系統(tǒng)經(jīng)過千百萬年的進(jìn)化，眼睛和大腦可以高效有機(jī)聯(lián)動實現(xiàn)視覺認(rèn)知，其中眼睛負(fù)責(zé)感知光信號，完成視覺神經(jīng)編碼，經(jīng)視神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將編碼傳導(dǎo)給大腦視覺野，最終形成認(rèn)知，在對人類視覺系統(tǒng)演進(jìn)路徑成因分析的基礎(chǔ)上，高院士提出人工知覺系統(tǒng)之?dāng)?shù)字視網(wǎng)膜概念與實現(xiàn)方法，并進(jìn)而展望未來類腦視覺系統(tǒng)其他可能的演進(jìn)路線。
近年來人工智能技術(shù)持續(xù)突破，在視覺、聽覺等感知層面某些能力已經(jīng)超過人類，在獲取知識、理解語言等認(rèn)知層面也取得了長足的進(jìn)步。百度高級副總裁王海峰博士在題為“多模態(tài)深度語義理解”的主題報告中，結(jié)合百度在大數(shù)據(jù)、視覺、語音、自然語言處理、知識圖譜等人工智能技術(shù)上的進(jìn)展，深入解讀多模態(tài)深度語義理解。最新發(fā)布的百度大腦3.0，提出了百度人工智能技術(shù)進(jìn)入多模態(tài)深度語義理解階段，以數(shù)據(jù)語義和知識語義為基礎(chǔ)，深層次理解圖像、語音和語言，形成語義化知識，從而更準(zhǔn)確理解用戶需求，滿足多樣化應(yīng)用需要。
最后，中國科學(xué)院院士、浙江大學(xué)教授段樹民作了題為“腦功能的神經(jīng)環(huán)路基礎(chǔ)”的主題報告，段樹民院士提出近年來發(fā)展迅猛的人工智能，正在深刻的影響到我們生活的各個方面。人們寄希望于人工智能的發(fā)展將比任何已有的科技成果更強(qiáng)有力的造福于人類。必須指出的是，人類大腦最神奇的高級功能，如情感、意識、自我認(rèn)知、創(chuàng)新能力等方面仍然是現(xiàn)階段弱人工智能所不能逾越的難關(guān)?？梢灶A(yù)見，從弱人工智能向強(qiáng)人工智能的發(fā)展必將更廣泛更深層次的應(yīng)用到大腦的工作機(jī)理。
26日共有8位專家分享精彩的報告內(nèi)容。報告內(nèi)容涉及認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)及人工智能等領(lǐng)域的前沿技術(shù)與最新進(jìn)展，為與會者提供了一個良好的思想溝通碰撞的平臺。
美國密西根大學(xué)張俊教授作了題為“智能與認(rèn)知計算的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)”的主題報告，張俊教授從Marr計算層次角度探討大腦的核心算法，進(jìn)而引入信息幾何理論統(tǒng)一框架，在認(rèn)知層面，從容限空間出發(fā)探討（視）認(rèn)知的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，闡述知覺物體的整體性與不變性知覺，提出刻畫知覺組織的泛拓?fù)淅碚摽蚣堋?/p>
中國工程院院士、新疆大學(xué)吾守爾·斯拉木教授，題目為“基于信息感知的混合智能處理及其應(yīng)用”。吾守爾·斯拉木教授介紹了混合智能處理的新發(fā)展及其在推進(jìn)社會治理智能化、構(gòu)建智能化監(jiān)測預(yù)警與綜合應(yīng)急平臺、絲路多語音翻譯平臺建設(shè)等方面的作用，并指出混合智能處理技術(shù)在智能信息服務(wù)各個環(huán)節(jié)實現(xiàn)系統(tǒng)感知、全面分析、及時處理，以及自我調(diào)節(jié)功能的作用。
中國科學(xué)院院士、北京大學(xué)黃如教授為大會作了題為“面向神經(jīng)形態(tài)計算的新一代智能芯片”的主題報告，黃如院士指出傳統(tǒng)計算機(jī)由于采用儲存和計算分離的體系架構(gòu)，當(dāng)前已經(jīng)面臨性能、功耗等多重挑戰(zhàn)，同時現(xiàn)有計算模式難以完成許多對人類大腦來說輕而易舉的任務(wù)，亟待發(fā)展新的神經(jīng)形態(tài)計算芯片和系統(tǒng)，其中，發(fā)展逼近生物神經(jīng)元和神經(jīng)突觸行為的新型神經(jīng)形態(tài)器件和集成構(gòu)架、在單元和構(gòu)架層次上實現(xiàn)類腦信息處理功能是神經(jīng)形態(tài)計算的重要基礎(chǔ)，器件、電路、構(gòu)建、算法等層面協(xié)同設(shè)計是核心關(guān)鍵。
中國自動化學(xué)會副理事長兼秘書長、中國科學(xué)院自動化研究所王飛躍研究員為大會作了題為“平行認(rèn)知：邁向知行合一的智能認(rèn)知科學(xué)技術(shù)”的報告。利用ACP方法和CPSS理念，通過將認(rèn)知分解為描述性認(rèn)知、預(yù)測性認(rèn)知、引導(dǎo)性認(rèn)知，我們試圖為認(rèn)知科學(xué)提供一個可計算、可試驗、可檢驗的基礎(chǔ)設(shè)施和平臺構(gòu)架，使“知行合一”成為智能認(rèn)知的實時性技術(shù)要求。為此，在虛擬現(xiàn)實VR、擴(kuò)展現(xiàn)實AR、人工智能AI的基礎(chǔ)上，還要進(jìn)一步補(bǔ)充虛擬傳感VS、擴(kuò)展傳感AS、人工認(rèn)知AC，借助軟件定義的認(rèn)知傳感器和認(rèn)知機(jī)器人，形成集平行傳感、平行試驗、平行智能為一體的實時嵌入式智能認(rèn)知系統(tǒng)，使“不定、多樣、復(fù)雜（UDC）”的問題與現(xiàn)狀，內(nèi)化為其“靈捷、聚焦、收斂（AFC）”的認(rèn)知能力與效率，最終實現(xiàn)“人機(jī)結(jié)合、知行合一、虛實一體”的“合一體”認(rèn)知科學(xué)方法與技術(shù)。
縱觀歷史，人類已經(jīng)開發(fā)了幫助文明演進(jìn)和成長的工具和技術(shù)。計算機(jī)，推而廣之，人工智能在技術(shù)迭代發(fā)展的過程中扮演了重要的作用。近期，人工智能愈發(fā)受到關(guān)注并引起了廣泛地討論。微軟亞洲研究院研究員、副院長張益肇在題為“邁向混合智能，賦能個人和組織”的報告中，列舉了諸如計算機(jī)視覺和數(shù)據(jù)挖掘等人工智能已經(jīng)展示出類似人類能力水平的領(lǐng)域，并將探討人類如何在創(chuàng)造力和判斷力方面更出色。由于人工智能是可以增強(qiáng)人類能力的工具，因此明確技術(shù)可行和不可行的范圍也十分重要，以確保人工智能最終能被恰當(dāng)使用。
西安交通大學(xué)副校長鄭慶華教授為大會作了題為“碎片化知識的挖掘融合與應(yīng)用”的報告，鄭慶華教授指出信息融合研究如何采集多個傳感器數(shù)據(jù)并實現(xiàn)目標(biāo)對象識別不同，碎片化知識融合旨在解決知識自動化的三個關(guān)鍵需求——既見樹木又見森林、由此及彼由表及里、去粗存精去偽存真，其核心問題是如何從位置分散、模態(tài)多樣、內(nèi)容片面、結(jié)構(gòu)無序的大數(shù)據(jù)中挖掘出碎片化知識并融合成知識圖譜。
聯(lián)想集團(tuán)副總裁王茜鶯女士為大會作了題為“超算平臺助力混合智能發(fā)展”的報告，王茜鶯女士表示，今天的我們正在飛快地進(jìn)入一個由人工智能驅(qū)動的全新時代。從人工智能到增強(qiáng)智能，人類和機(jī)器將會形成新的伙伴關(guān)系。人工智能的快速發(fā)展離不開三個核心要素，即數(shù)據(jù)、計算力以及算法。當(dāng)前人工智能領(lǐng)域的各大巨頭不約而同地在建立自己的人工智能平臺，聯(lián)想也在快速構(gòu)建具備多媒體、多模態(tài)處理能力的人工智能平臺，而聯(lián)想在超算領(lǐng)域的優(yōu)勢會讓平臺更加強(qiáng)大。未來，人工智能會讓軟件硬件發(fā)揮最大的效力。
最后，中國工程院院士、西安交通大學(xué)、中國自動化學(xué)會理事長鄭南寧教授為大會作了題為“直覺性AI與無人駕駛”的報告，鄭南寧教授指出對當(dāng)前人工智能而言，解決某些對人類來說屬于智力挑戰(zhàn)的問題可能是相對簡單的，但對看似簡單的與真實物理世界交互的能力依然非常差（無人駕駛就屬于這類問題）。人腦對于非認(rèn)知因素的理解更多地來自于直覺，并受到經(jīng)驗和長期知識積累的影響，這些因素在人對物理環(huán)境理解與行為交互、非完整信息處理等問題中有著極其重要的作用。而且人類的學(xué)習(xí)是一種與事物互動的過程，人類認(rèn)知過程中的特征概念形成往往是建立在語義解釋的基礎(chǔ)上；人類依賴對事物的觀察（或顯著性特征的注意）在大腦中建立不同的內(nèi)部分析模型，并利用這些模型來推測事物的變化，或是從過去的事件預(yù)測未來。而機(jī)器學(xué)習(xí)中的特征提取及預(yù)測模型與人類認(rèn)知過程中的特征概念形成及其內(nèi)部分析模型是完全不同的，為使機(jī)器學(xué)習(xí)模型產(chǎn)生人類的認(rèn)知結(jié)果，需要其所學(xué)特征在一定程度上符合神經(jīng)生理學(xué)實驗結(jié)果，同時要使特征具有數(shù)學(xué)和語義的解釋性。此外，大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可塑性，以及人腦在非認(rèn)知因素和認(rèn)知功能之間的相互作用，它們是形式化方法難以、甚至不能描述的。因此，我們需要從腦認(rèn)知機(jī)理和神經(jīng)科學(xué)獲得靈感和啟發(fā)，發(fā)展新的AI計算模型與架構(gòu)，讓機(jī)器具備對物理世界最基本的感知與反應(yīng)，即使機(jī)器具有“常識”推理的能力，從而實現(xiàn)更加健壯的人工智能系統(tǒng)。
新一代人工智能的核心基礎(chǔ)科學(xué)問題是認(rèn)知和計算的關(guān)系，同時人工智能追求的長期目標(biāo)是使機(jī)器能像人一樣學(xué)習(xí)和思考，需要將人的作用或人的認(rèn)知模型引入到人工智能系統(tǒng)中，形成混合—增強(qiáng)智能的形態(tài)。當(dāng)前人工智能發(fā)展已進(jìn)入新階段，本屆大會圍繞認(rèn)知計算與混合智能分享了人工智能、認(rèn)知科學(xué)等交叉融合領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論、尖端技術(shù)等方面的研究進(jìn)展，為促進(jìn)我國新一代人工智能發(fā)展做出一定貢獻(xiàn)。
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