聚焦南科大之前沿科技 | 广东省类脑智能计算重点实验室:深耕类脑智能,为第四次工业革命贡献南科智慧
2020年10月05日 浏览量 :358

 “你能看到多久的历史,就能看到多远的未来。”南方科技大学计算机科学与工程系(简称“计算机系”)主任姚新说。人工智能是引领第四次工业革命的重要技术,算力、算法、数据将成为人工智能技术的三要素,协同助力人工智能的深化发展。“像人一样思考”是人工智能的题中要义。类脑智能以类似于人脑工作的方式运行,类脑智能计算是实现这一目标的技术核心,也是各国在新一轮科技革命中抢占的人工智能的高地。

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类脑智能计算是国务院和广东省《新一代人工智能发展规划》所指出的重点发展方向。广东省人工智能核心产业及相关产业规模均居全国前列,同时在原创性理论研究基础方面加大了建设力度。

2020年1月,由姚新牵头的广东省类脑智能计算重点实验室(2020年度)(以下简称“重点实验室”)正式获批立项。建设广东省类脑智能计算重点实验室,打造类脑智能计算的完备理论和关键技术体系、产学研相结合的人才培养机制,对提升广东省乃至粤港澳大湾区智能产业的源头创新能力具有重大意义。


产学研:瞄准“卡脖子”关键技术,推动创新链条优化

人工智能是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量,已经上升为国家战略。与国家需求相结合,南科大在人工智能方面已经开始了一系列探索,如在2017年成立了南科大人工智能研究院和深圳市计算智能重点实验室,2018年成立了广东省普通高校演化智能系统重点实验室,为重点实验室的成立与进一步发展奠定了基础。

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重点实验室主要研究方向示意图

姚新介绍,重点实验室将围绕类脑智能计算相关的基础性问题,在演化类脑智能、群体类脑智能、可信类脑智能三大方向开展研究。重点实验室将牢牢把握类脑智能系统的产业应用场景由封闭到开放、由认知到决策、由简单到复杂这一宏观趋势,开展类脑智能计算的基础与应用基础研究,通过瞄准我国“卡脖子”关键技术和相关国际学术研究前沿,同时面向有广东特色的产业需求,凝练研究方向,以产业需求为驱动,构建国际一流的类脑智能计算“产学研”协同创新平台,推动粤港澳大湾区智能产业发展。

与国际一流企业联合成立“人工智能RAMS技术创新实验室”、与欧洲本田研究所签订横向项目合同……目前,重点实验室建立了较为成熟的产业合作机制,为重点实验室建设产业服务与孵化平台提供了完善的机制保障。重点实验室为相关产业提供基础型的通用智能计算云平台,与企业共建校企联合实验室、开展横向科研项目合作、进行知识产权转移,加强基础研究、应用技术研究和产业化的统筹衔接,完善优化创新链条的薄弱环节,形成产业上中下游协同创新的发展环境,从人工智能共性平台以及面向垂直领域的定制化应用技术等方面为大湾区的各类智能产业相关机构和企业提供支撑。

基于重点实验室教授们的前期探索,重点实验室成立以来在相关方面已经收获系列成果。计算机系讲席教授、重点实验室副主任Hisao Ishibuchi作为第一作者发表研究论文,并获得IEEE(国际电气和电子工程师协会)计算智能学会(Computational Intelligence Society)授予的IEEE Transactions on Evolutionary Computation(计算智能领域国际知名的顶级期刊)杰出论文奖;Hisao Ishibuchi团队在2020演化计算三大会议-CEC2020、GECCO2020以及PPSN2020上,有数篇论文进入最佳论文候选名单,其中一篇论文获得2020年ACM遗传与演化计算国际会议(GECCO2020)最佳论文奖;计算机系助理教授、重点实验室学术带头人程然团队在多个知名期刊发表6篇论文,所提出的算法成功应用于电容式电压互感器(CVT)误差评估、肢端肥大症分级诊疗等领域。值得一提的是,姚新在2020年度获得了美国电气和电子工程师协会弗兰克·罗森布拉特奖(IEEE Frank Rosenblatt Award),成为历史上第一位华人获奖者。

 

人才:建设结构合理梯队,集中发力各项研究

学科的发展离不开人才和硬件条件的支撑。2016年,姚新受邀回国加入南科大,组建计算机系并担任系主任。在学校的大力支持下,计算机系从国内外招揽了领域内的精英人才,走上快速发展的道路。

以计算机系人才体系为支撑,目前,重点实验室已形成了以三名全职的IEEE Fellows为研究领军人物,中青年教师为学术带头人,青年科技骨干为主体的、层次结构合理的科研人才队伍,以及高效的科研和行政辅助人员的类脑智能计算科研与教学团队。重点实验室科研人员在演化类脑智能、群体类脑智能和可信类脑智能等领域具有近30年的工作经验。重点实验室在聚焦的研究方向都分别建立了技术研究室,并由多名学术带头人和科研骨干及其他科研人员组成。学术带头人负责该方向的科学研究和关键技术攻克、科研项目立项和人才培养以及技术产业化,是重点实验室的核心力量。

姚新是人工智能领域的国际领军学者,在国际上率先开展了演化神经网络的研究,也是国际上最先研究智能优化算法计算时间复杂度问题的研究人员之一。Hisao Ishibuchi,计算机系副主任、讲席教授史玉回,计算机系教授唐珂担任重点实验室副主任,同时也分别担任重点实验室三个研究方向负责人。Hisao Ishibuchi是计算智能领域的国际领军学者,开创了“多目标模因算法”的研究领域,同时也是国际上最早提出多目标模糊规则识别器设计方法的学者。史玉回长期从事群体智能的研究,是粒子群算法创始人之一,同时也是头脑风暴优化算法创始人。唐珂长期从事人工智能、智能优化、大数据分析等领域的基础与应用研究,在智能优化算法集成方面的研究成果获得教育部自然科学二等奖。其优异的研究成果在国际上得到了很高的认可,赢得过IEEE计算智能学会杰出青年奖(当年全球仅一名),以及英国皇家学会牛顿高级学者(当年全球仅有两位计算机领域学者)等荣誉。

对于人才引进,姚新表示:“重点实验室将利用南科大优良的人才引进机制,持续吸引汇聚海内外高层次研究人员,并吸引优秀博士后及研究生等中青年人才加入重点实验室,力争将重点实验室建设成为一支年龄结构合理、创新能力突出、学术氛围浓厚的高层次人才团队。”

 

学生培养:推动学科建设,探索人工智能育才模式

重点实验室将大力打造多学科交叉、国际化培养、产学研结合的新型培养模式,充分借助广东省产业发达、南科大国际化程度高、校内交叉合作渠道多样的优势,以科学研究为牵引,构筑人工智能综合型人才培养机制与方法,为我国培养人工智能产业人才探索可行的路线。

2.jpg姚新指导学

“培育人工智能领域的高层次人才是重点实验室成立的初心和目标之一。”姚新表示,重点实验室将依托计算机系,以重点实验室科研骨干为核心,推动建设类脑智能计算相关专业,如智能科学与技术专业、人工智能专业、大数据专业等的建设,并结合国际前沿的科研趋势、广东省和我国的产业需求制定培养方案、设计课程教学大纲并承担具体教学任务,同时开设面向优秀本科生的图灵班。在研究生培养方面,将推动研究生直接参与实验室重点研究方向的科研,通过与产业界的深度研发合作深化学生对产业需求的理解、拓宽学生的实习与就业渠道,同时与海外知名高校建立稳定的博士研究生联合培养机制,打造覆盖本科、硕士、博士三大层次的人才培养体系,培养具有一流国际视野,既懂人工智能技术、又熟悉行业市场的复合型人才。目前计算机系已经与平安科技等开展了硕士生联合培养,与海外十多所高校开展了博士生联合培养。

此外,计算机系学子通过参与导师课题组的形式普遍参与到系里的科研平台项目当中。重点实验室所有全职学科带头人同时也承担学生培养任务,为重点实验室将科学研究与人才培养紧密结合创造了条件。

重点实验室教授指导的学生已经开始崭露头角。教授们指导的本科生发表论文已成常态,也开始在各类竞技舞台上摘金夺银。今年,重点实验室学术带头人、副教授宋轩课题组的研究生冯德帆及本科生唐之遥和莫宇在“华为云杯”2020深圳开放数据应用创新大赛(SODiC)中,以参赛作品《医院门诊人力资源和诊室资源优化配置分析》获得了数据分析赛道冠军。


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智慧医疗系统模型框架

对于重点实验室未来的发展,姚新表示:“重点实验室以建设世界一流的类脑智能计算实验室为主要目标,努力把南科大打造成人工智能研究新高地,建设产业应用、国际合作和人才培养支撑服务平台,为提升深圳市新一代人工智能科技水平、推动人工智能产业升级以及促进区域经济增长提供科学技术和人才力量支撑。”

 

 

资料来源:计算机科学与工程系

采写:苗雪宁

图片:张晓燕

编辑:劳湘雯

主图设计:丘妍

 


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