超强！类脑智能领域唯一国家级工程实验室@中国科大

类脑

什么是“类脑智能”?人类之所以是地球上最智慧的生物，是因为大脑足够发达而复杂。人类的大脑是由数百种不同类型的上千亿个神经细胞所构成的极为复杂的生物组织。而类脑智能研究，就是通过借鉴脑神经结构及信息处理机制，研发机制类脑、行为类人的下一代人工智能系统。通俗来说，就是通过研究人脑，制造出“模拟人脑思维”的人工智能系统，打造人工智能的“升级版”。

2017年1月，国家发改委批复中国科学技术大学为“类脑智能技术及应用国家工程实验室”承建单位，这是我国类脑智能领域唯一一家国家级工程实验室，居于全国领先地位。

“类脑智能技术及应用国家工程实验室”将针对我国脑认知和类脑信息处理能力较为薄弱的问题，围绕提升我国信息化处理技术的类脑程度与智能水平的迫切需求，建设类脑智能技术应用研发平台，支撑开展类脑认知与神经计算、类脑多模态感知与信息处理、类脑芯片与系统、量子人工智能、智能机器人等技术的研发与工程化。

研究方向

本实验室在充分分析世界各国主要类脑研究计划和企业类脑研究项目的基础上，深度融合脑科学与智能技术，从脑认知与神经计算、类脑多模态感知与信息处理、类脑芯片与系统、类脑计算系统、量子人工智能、类脑智能机器人等不同层次，实现软硬结合的协同创新，为全方位推动未来人工智能技术的变革和类脑智能产业的发展奠定基础，提供科技创新平台。

1

脑认知和神经计算

以“解析功能神经环路的构筑和运行机理，推动类脑智能研究”为核心，构建人脑处理视觉和听觉信息的神经环路结构图谱以及在神经集群水平的感觉信息解码和整合机制，解析周围环境中视听觉与运动系统间的联接结构，建立感觉-运动信息整合的理论计算模型，探索相关脑区神经网络联接的可塑性及其分子细胞调控机制，构建学习和决策的行为范式以及相关脑区的结构和功能图谱。

2

类脑多模态感知与信息处理

在脑神经网络结构和多模态信息处理机制的启发下，从类脑视觉感知、类脑听觉感知、类脑视听觉协同、类脑自然语言处理和智能决策五个方面入手，突破关键技术，发展类脑多模态感知新方法和新理论，在图像识别、语音识别、情感计算、自然语言推理、常识问答等典型应用上取得重要突破。

3

类脑芯片与系统

究基于微电子技术和新型神经形态器件的类脑智能芯片的集成工艺与设计技术，突破传统计算架构，实现存储与计算的深度融合，大幅提升计算性能、提高集成度、降低能耗。

4

类脑计算系统

从大型类脑集群、大型异构类脑集群和基于类脑芯片的大型并行体系结构三方面，研究类脑计算集群的硬件体系架构，研发配套的类脑操作系统、管理和支撑软件，开发针对类脑计算任务的超高并行度数据通信与存储系统，建立类脑系统的自主学习算法，开展类脑计算的典型示范应用。

5

量子人工智能

成类脑人工智能算法的量子模拟方案和计算机仿真测试，实验实现高量子比特的核自旋量子模拟器，设计量子模拟与经典高性能并行计算的融合方案，在融合计算平台上模拟高量子比特数和高复杂度的量子人工智能算法，进一步研制基于新型材料的小型化量子模拟器，突破可扩展性的限制。

6

类脑智能机器人

针对机器人缺乏长期自主决策能力、尚未实现人机共融等难点，在基于深度神经网络的类脑技术启发下，研究类脑智能运动控制、脑学习记忆机制启发的空间定位与导航、类脑工作决策机制等问题，实现类脑机器人理论与技术的突破，搭建典型智能机器人平台，并进行实验验证。

来源：中国科大类脑智能实验室

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