新火種
2023-09-23 
從“吃豆人”到“做夢AI”腦科學人工智能如何入手？科學家們這樣說……
走迷宮、尋找食物、躲避敵人的追究并反殺……這個會“暴露年齡”的經典街機游戲《吃豆人》，如今已經被手握操縱桿的獼猴熟練掌握。“我們發現獼猴通過使用分而治之的啟發式方法，在每個時間只關注游戲的一個子任務，分布式地解決這些問題。更令人感到吃驚的是，獼猴能夠在時序上組合這些策略基組，構建更為復雜的復合策略，來處理更有挑戰性的任務。”9月20日，在天橋腦科學研究院（TCCI）主辦AI For Brain Science系列會議第六期——“決策與人工智能”上，中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心高級研究員楊天明博士分享。兩個“黑匣子”的互相破解隨著以ChatGPT為代表的大模型AI技術廣泛進入生活和工作，人們也期待AI未來能在商業分析和決策上起到更好的幫助。然而，目前AI機制的不透明、不可解釋性極大制約了人們對其決策的理解。無獨有偶，大腦在高級決策方面的工作原理也仍不明確。為定量地描述獼猴的游戲策略，楊天明團隊利用人工智能和統計方法，將不同的策略基組對比擬合到獼猴的游戲行為數據中，推斷策略的動態權重。該計算模型對獼猴手柄運動的預測準確率能夠達到90%以上。這項交叉研究給AI for Brain Science領域帶來了重要的啟示。楊天明在會上總結道：“低維的行為任務不足以理解復雜的大腦，而AI可以輔助我們理解高維數據，高維行為、高通量神經元記錄以及合理的AI模型可以幫助我們理解大腦復雜性。”據了解，在所有科學研究之中，大腦是科學家們所知甚少的“自然科學最后一塊疆域”。今年以來，天橋腦科學研究院發力“AI for Brain Science”，鼓勵人工智能和腦科學這兩個“黑匣子”互相啟發、互相破譯。“在科學的發展過程中，人工智能與認知科學交叉演進。人工智能旨在模擬智能體的決策和問題解決能力，而認知科學則專注于理解人類認知過程。這一交叉演進為我們提供了更好地理解智能的機會，有助于開發更智能的機器，同時也有助于更深入地理解人類思維和大腦運作。”天橋腦科學研究院中國學術會議總監、天橋腦科學研究院人工智能與精神健康實驗室科學家耿海洋博士表示。記者獲悉，天橋腦科學研究院已圍繞AI for Brain Science組織了六場學術會議，邀請人工智能科學家、神經科學家、臨床醫生、產業界專家和高校年輕學生學者同臺共話，分享在人工智能和腦科學這兩大領域進行融合創新的思路和實戰，全方位拆解AI for Brain Science在基礎研究和健康應用上的可能性。系列會議大眾總觀看52萬人次，參會領域專家800余人。有廣泛的健康應用潛力除了推動人們對智能本質的理解，人工智能也在腦科學領域具有廣泛的健康應用潛力。例如，人工智能可以幫助醫生識別難以察覺的痕跡、進行線索分析等。在AI for Brain Science“AI助力攻克腦疾病”會議上，與會專家提及人工智能具有以下方面應用：建設侵入性腦電數據庫以破譯腦功能破譯、建立大型隊列以實現阿爾茨海默病早期診斷，通過人工智能技術改進睡眠障礙的診斷方法、開發基于人機對話的抑郁癥問診機器人和利用語音和語言特征構建癥狀與精神疾病知識圖譜等。與會專家們預測，尤其在精準醫療方面，人工智能更是具有巨大潛力，在3-5年內會完成醫療的最后一公里。華山醫院院長、TCCI轉化中心主任毛穎教授表示：“面對發展一日千里的人工智能新技術，作為一名神經外科大夫，我并不擔心會失業，更關心如何擁抱人工智能，更好地服務患者，還能讓我們醫生早點下班。比如AI輔助問診、輔助分析大腦影像和腦電數據、制定手術方案等。”另一部分AI for Brain Science健康應用則會以音樂這樣“潤物細無聲”的形式改善人們的生活。卡內基梅隆大學計算機科學系博士生戴舒琪分享了“AI作曲”存在著諸多有價值的應用場景。例如，帕金森患者可采用節律性音樂治療有效改善其運動功能障礙，提高肢體的協調性；在輔助行走方面，老年人也可以通過耳機或穿戴感知設備傳輸的音樂或節律性聲音，提升日常行走的安全性。此外，音樂還可以用于刺激和喚醒植物人。耿海洋博士介紹， AI for Brain Science系列會議將提供一個重要的平臺，讓學術界和產業界的專家們可以展示最新研究成果、交流合作機會，并分享在人工智能與腦科學領域的最佳實踐。2023年，天橋腦科學研究院還將陸續舉辦“人工智能與學習”“人工智能與精神健康”“人工智能與睡眠”“人工智能與抗衰老”等主題會議。“我們熱忱歡迎對人工智能和腦科學領域感興趣的學者、研究人員和業界從業者參加AI for Brain Science系列會議。通過這個平臺，我們希望推動人工智能和腦科學的前沿進展，共同探討AI如何更好地服務研究人類智能，啟發AGI的開發，并為解決大腦功能和疾病的挑戰提供創新的解決方案。”耿海洋說。新民晚報記者 郜陽 相關推薦
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