廣東人工智能核心產(chǎn)業(yè)占全國1/3
坐在屏幕前，不動手、不動嘴，無需任何肢體動作，只需盯著屏幕上的鍵盤，動用意念，就能隨心所欲地掌控電腦打字或者看網(wǎng)頁。這很像動腦不動手的“超能力者”吧?到這個實驗室就可以讓你做一回“超能力者”。其實，這種超能力是所謂腦機接口機器賦予的，而這套設(shè)備就位于華南理工大學廣州市腦機交互關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用重點實驗室里。通過采集分析實驗者的腦電波，實現(xiàn)了“腦控輸入法”，也就是上面提到的動用意念打字。
華南理工大學的腦機交互實驗室體現(xiàn)了扎實的大灣區(qū)人工智能創(chuàng)新基礎(chǔ)。此外，大灣區(qū)內(nèi)還有中山大學多媒體實驗室和人機互聯(lián)實驗室等一批高校基礎(chǔ)科研平臺，以及騰訊人工智能實驗室、華為諾亞方舟實驗室等企業(yè)深度研發(fā)平臺，擁有廣州和深圳2家國家超級計算中心。
《規(guī)劃》顯示，2017年，廣東人工智能核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模約260億元，約占全國1/3，帶動機器人及智能裝備等相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超2000億元，人工智能核心產(chǎn)業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模均居全國前列。
根據(jù)《規(guī)劃》，到2025年，廣東人工智能基礎(chǔ)理論取得重大突破，建成30個以上人工智能重點實驗室、新型研發(fā)機構(gòu)、工程(技術(shù))研究開發(fā)中心、企業(yè)技術(shù)中心和應(yīng)用中心(其中國家級研發(fā)機構(gòu)10個以上)，打造10個以上人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，建設(shè)4個以上人工智能智庫，力爭將廣東打造成為國內(nèi)人工智能創(chuàng)新和應(yīng)用高地。
神奇的腦機接口
2017年8月23日~27日，2017世界機器人大會在北京舉行，全球140余家知名機器人企業(yè)和研究機構(gòu)參會。華南理工大學腦機接口與腦信息處理研究中心團隊憑借“多模態(tài)腦機接口輪椅控制系統(tǒng)”和“腦機接口意識檢測系統(tǒng)”項目的優(yōu)異表現(xiàn)，在清華大學、浙江大學、上海交通大學、中國醫(yī)學科學院等20余支參賽隊伍中脫穎而出，獲得BCI腦控機器人大賽唯一的一等獎。“腦-機接口是神經(jīng)科學和工程技術(shù)學科交叉產(chǎn)生的一項具有深遠意義的技術(shù)，其在醫(yī)療康復、養(yǎng)老助殘、軍事等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景，腦-機接口也被本屆世界機器人大會發(fā)布為機器人領(lǐng)域十大發(fā)展方向之一。”團隊負責人李遠清教授介紹說。
華南理工大學廣州市腦機交互關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用重點實驗室，主任是腦機接口領(lǐng)域知名學者李遠清教授，他同時也是自動化科學與工程學院院長，國家杰出青年基金獲得者，教育部長江學者特聘教授，IEEE Fellow。團隊成員包括多位教授和60多位研究生。主要研究方向包括信號處理、機器學習與模式識別基礎(chǔ)理論研究、腦信號分析的算法研究、腦機接口等。團隊在2014年申請了廣州市腦機交互關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用重點實驗室，并獲批成立。建立了腦機接口研發(fā)平臺及多個腦機接口系統(tǒng)，包括腦控輪椅，腦控護理床、腦控電視、腦控電燈等。
位于華南理工大學自動化科學與工程學院的腦機接口實驗室里擺放著幾臺輪椅和護理床。這些看起來普通的醫(yī)護設(shè)備一旦與腦機接口發(fā)生關(guān)聯(lián)就會發(fā)生不可思議的效果。
腦機接口是在人或動物大腦與外部設(shè)備間建立起直接信息通路，其大致原理是：系統(tǒng)采集用戶的腦信號(如腦電波)，并將腦信號輸入計算機進行實時處理，挖掘出反映人腦意圖的信息，進一步將這些信息變成控制指令，來實時控制外部設(shè)備。外部設(shè)備的控制效果又反饋給用戶，用戶可以依據(jù)這個反饋來調(diào)整腦控制策略，進一步提高控制效率。通過腦機接口，人腦可以直接控制外部設(shè)備。在這個過程中，人腦起到“指揮官”作用，而發(fā)出的“命令”隱含在腦信號中，由計算機將其解讀出來。
腦機接口與腦機交互技術(shù)可以實現(xiàn)很多神奇的功能，例如李遠清教授帶領(lǐng)的腦機接口團隊通過腦機接口系統(tǒng)，實現(xiàn)了部分意識障礙病人(也就是大家平常說的“植物人”)跟外界進行交流，實現(xiàn)了這類病人腦功能意識的檢測，大大提高檢測的精度。另外李教授團隊還針對高位截癱無法自理的殘疾人士研制出的腦控輪椅可以根據(jù)腦信號控制輪椅，實現(xiàn)左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、加速、減速、啟動、停止等動作，同時結(jié)合自動導航系統(tǒng)，在復雜環(huán)境中可以自動規(guī)劃一條能夠繞過障礙物的行駛線路，并到達目標位置。
腦機混合智能 未來重要研究方向
實驗室成員俞祝良教授告訴記者如何準確捕捉極微弱的腦電信號，進行提取、分析和解讀都是極具挑戰(zhàn)性的問題。為了進一步提升腦機交互性能，并將腦機交互應(yīng)用到殘疾人康復中去。實驗室在腦機交互，尤其是腦機混合智能等方面進行了深入研究。實驗室今年獲批的國家自然科學基金重點項目是“基于在線學習與評估的智能腦機共享控制技術(shù)與康復應(yīng)用研究”。該項目為解決殘疾人腦控信號質(zhì)量低的問題，采用視覺、聽覺及觸覺等多類型神經(jīng)反饋技術(shù)來最大程度激發(fā)患者的腦響應(yīng)信號;同時研究多模態(tài)腦機交互技術(shù)來獲得更加豐富、穩(wěn)定的人機交互指令。開發(fā)基于智能腦機共享控制的外骨骼機器人及上肢康復機器人，實現(xiàn)殘疾人運動輔助和康復應(yīng)用。
俞祝良教授表示，殘疾人的運動功能輔助和康復訓練是一個非常重要的腦機交互應(yīng)用問題。同時，實驗室今后一個重要的研究方向是結(jié)合機器智能和人腦智能技術(shù)，實現(xiàn)腦機混合智能，最大程度發(fā)揮機器智能和人腦智能的長處，克服各自的不足之處。腦機混合智能也是未來人工智能發(fā)展的一個重要方向之一。
深圳先進院：基礎(chǔ)算法研究和前沿應(yīng)用并駕齊驅(qū)
人工智能作為互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)之后的又一個新興熱點，無論科技界還是產(chǎn)業(yè)界，都拿出了最具想象力的詞匯與最美好的期待，深圳作為國內(nèi)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)重鎮(zhèn)，也在努力迎合人工智能浪潮。
中國科學院深圳先進技術(shù)研究院是2006年由中國科學院、深圳市人民政府及香港中文大學友好協(xié)商，在深圳市共同建立起來的科研機構(gòu)，經(jīng)過12年發(fā)展，先進院目前已初步構(gòu)建了以科研為主的集科研、教育、產(chǎn)業(yè)、資本為一體的微型協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。如今在中國科學院深圳先進技術(shù)研究院已經(jīng)形成了一系列的人工智能實驗室，組成一個人工智能研究矩陣，在深度拓展人工智能的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用。
我國著名的人工智能企業(yè)商湯科技的創(chuàng)始人湯曉鷗博士(麻省理工學院博士、香港中文大學信息工程系系主任)，還有一個身份是中國科學院深圳先進技術(shù)研究院副院長，他在深圳布下了一個積極推進人工智能基礎(chǔ)研究的陣地。深圳先進院集成所多媒體集成技術(shù)研究中心的負責人告訴記者，他們在人工智能底層研究的“算法”領(lǐng)域，率先提出“軌跡卷積特征TDD”，在一些視頻數(shù)據(jù)集取得領(lǐng)先的識別率，領(lǐng)先國際頂尖的牛津、谷歌、斯坦福、臉譜等課題組當時的結(jié)果。如今他們開發(fā)的“運動向量卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”將處理速度提升40倍。該團隊在CVPR、ICCV、IJCV等國際頂級視覺會議和期刊上發(fā)表20多篇論文，是全世界在行為識別領(lǐng)域發(fā)表頂級論文最多的團隊之一。
在深圳先進院醫(yī)工所，醫(yī)學人工智能研究中心主任兼勞特伯生物醫(yī)學成像研究中心副主任梁棟告訴記者，他們的其中一個研究領(lǐng)域，是將人工智能技術(shù)引入醫(yī)學影像鏈條的前端，實現(xiàn)智能化掃描和成像，從而提供高質(zhì)量的圖像幫助醫(yī)生進行分析和識別，這是當前人工智能技術(shù)在醫(yī)學影像領(lǐng)域的一個重要應(yīng)用。他說：“在基于人工智能的醫(yī)學成像領(lǐng)域，我們已與世界同類科研機構(gòu)處在并駕齊驅(qū)的位置上。世界一流的人工智能技術(shù)必將幫助我們從GE、西門子、飛利浦這些老牌跨國巨頭長期壟斷的專業(yè)市場中分一杯羹。”
珠海中德人工智能研究院：中德總理見證成立人工智能研究院
珠海四維時代網(wǎng)絡(luò)科技有限公司是由從德國、法國國家級人工智能實驗室的高級研究員創(chuàng)立的海外留學人員企業(yè)，專注于三維數(shù)字化重建、數(shù)字化虛擬展示技術(shù)與服務(wù)的高科技企業(yè)。四維時代發(fā)展至今，已經(jīng)在數(shù)字化三維重建領(lǐng)域取得了多項突破性進展，對于小型物體的三維數(shù)字化過程可以做到全自動化無需人工干預。更具有國際上首創(chuàng)的微觀三維數(shù)字化精細掃描技術(shù)，在軟件的算法方面具有國際領(lǐng)先的地位。公司自主研發(fā)的全自動三維數(shù)字化算法可以在微觀的層面上進行三維數(shù)字化，自動化建模精度達到微米級別，比傳統(tǒng)的三維建模方式在效率上提高了200倍以上。
“只需要上傳幾張照片就可以在四維時代的平臺上自動生成一個三維模型，簡單快速地實現(xiàn)對現(xiàn)實世界物體的3D克隆，讓每一個人都可以零距離欣賞3D數(shù)據(jù)以及創(chuàng)造3D數(shù)據(jù)，并結(jié)合3D打印技術(shù)進行3D復制。”
“只需要用手指在屏幕上滑動線條，就可以自動檢索和匹配出與線條相一致的三維圖像，開拓了一種圖像數(shù)據(jù)檢索的全新人機交互方式。”
“應(yīng)用機器學習和人工智能算法，將圖形自動轉(zhuǎn)化為聲音，進而實現(xiàn)反向推導可以解碼和加密聲音與圖像。”這些新奇的人工智能技術(shù)，都可在珠海中德人工智能研究院展廳里親眼看見。
而這個研究院，是去年在中德總理見證下簽約成立的。2017年6月1日，中德雙方在德國柏林總理府，共同簽署了《中德人工智能研究院建設(shè)合作協(xié)議》，在中德兩國總理見證下正式簽約，作為中德政府間科技創(chuàng)新的重點國際科技合作項目，納入中德政府積極推動的科技合作專題。同時，四維時代引進德國人工智能研究中心，共同合作成立中德人工智能研究院。
該中德人工智能研究院目前有中德專家團隊成員約200人，團隊成員均是來自德國中心以及四維時代的高級研究員。中德研究院未來將為人工智能技術(shù)在工業(yè)智能制造、計算機視覺、自動駕駛、精準醫(yī)療等方面提供更多的技術(shù)轉(zhuǎn)換成果和合作開發(fā)項目，促進中德合作開發(fā)人工智能及計算視覺技術(shù)的發(fā)展,并深入結(jié)合目前人工智能發(fā)展的歷史性機遇，將德國優(yōu)秀技術(shù)成果用于工業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展，促進區(qū)域間的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)及經(jīng)濟增長，以及樹立中德合作新典范，打造人工智能的技術(shù)高地。
四維時代創(chuàng)始人崔巖博士介紹，中德人工智能研究院將聚焦于人工智能領(lǐng)域，尤其是計算機視覺領(lǐng)域的技術(shù)轉(zhuǎn)化與行業(yè)應(yīng)用。以人工智能視覺技術(shù)為依托，以工業(yè)視覺技術(shù)為主導，帶動工業(yè)檢測技術(shù)、傳感技術(shù)、動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、機械臂操作引導以及精準定位與捕捉等技術(shù)的自主創(chuàng)造與開發(fā)，實現(xiàn)工業(yè)4.0和智能化工業(yè)體系的產(chǎn)業(yè)升級。“我們計劃用人工智能計算機視覺技術(shù)，將微觀三維數(shù)字化技術(shù)與工業(yè)制造業(yè)相結(jié)合，建立機器人智能感知系統(tǒng)。這套感知建模技術(shù)能夠結(jié)合雙目攝像頭對生產(chǎn)線產(chǎn)品進行微米級建模和檢測，引導機器手臂進行拋光、噴涂、外殼平整等多項作業(yè)，同時能夠應(yīng)用于細小物體的抓取與分揀，為工業(yè)自動化提供技術(shù)支持。目前該項目已經(jīng)與國內(nèi)龍頭工業(yè)企業(yè)珠海格力電器及蕪湖埃夫特機器人建立了穩(wěn)定長期的合作關(guān)系”。
京公網(wǎng)安備 11010502049343號