類腦智能機器人

　　習(xí)近平總書記曾在“兩院院士”大會上指出，機器人是“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”，它已成為全球的熱點話題。從機器人學(xué)誕生以來，人們夢想著機器人越來越接近人，成為人的助手和“朋友”，但傳統(tǒng)的機器人學(xué)理論使得機器人的靈巧性、智能性和與人的“共情性”還不能達(dá)到人們的期望。 類腦智能機器人采用腦科學(xué)領(lǐng)域的研究成果，它力圖將人的神經(jīng)科學(xué)的內(nèi)部機理融入機器人，提高機器人的感知、決策、運動控制和學(xué)習(xí)能力。它和以功能和性能為導(dǎo)向?qū)⒄J(rèn)知、決策和控制模型應(yīng)用于機器人相比，具有較大的不同。后者主要基于對機器人的功能的要求開展研究，根據(jù)所需的功能，從外表和觀察對系統(tǒng)實現(xiàn)進(jìn)行猜測，這種方法把人的認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)能力和動作控制能力看做是一種|“黑箱”模型；而類腦智能機器人以探索人的內(nèi)部機理為導(dǎo)向，從宏觀、介觀再到微觀，層層深入，理解人體內(nèi)部的具體機制，這種方法希望使人的認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)能力和動作控制能力逐漸“白化”，從“黑箱”模型逐漸成為“灰箱”模型。 類腦智能機器人通過長期逐步白化黑箱模型的內(nèi)部機理，從內(nèi)部逐漸提高性能，有可能在各種不同場景下獲得更好的泛化能力。如圖所示，類腦智能機器人力圖將人的內(nèi)部機理融入機器人系統(tǒng)，從而將“黑箱”模型逐漸“白化”。同時，我們可以將已經(jīng)實現(xiàn)“白化”的機理模型，形成一定的應(yīng)用，從而提高機器人的認(rèn)知、學(xué)習(xí)和動作控制能力。類腦智能機器人由于融入了對機理的探索，有希望實現(xiàn)與人共情，與人產(chǎn)生更深度的交互與合作，也有希望對于國防、工業(yè)、服務(wù)業(yè)等領(lǐng)域提供更多的幫助。

　　喬　紅，北京科技大學(xué)機械工程學(xué)院院長，博士生導(dǎo)師；英國Manchester大學(xué)，Lecture（永久教職，博導(dǎo)）；中國科學(xué)院自動化研究所、中國科學(xué)院“百人計劃”研究員； 中國科學(xué)院大學(xué)計算機與控制學(xué)院“控制理論與控制工程”教研室主任。社會兼職：九三學(xué)社中央科技委員會委員；全球IEEE RAS（機器人與自動化學(xué)會）管理委員會委員（為中國籍大陸學(xué)者首次當(dāng)選）；國際一流SCI期刊《裝配自動化》主編。 2004年通過中國科學(xué)院“百人計劃”引進(jìn)回國，2007年獲國家杰出青年基金，2014年獲國家自然科學(xué)二等獎（第一完成人），2009年獲“新世紀(jì)百千萬人才工程”國家*人選，2012年獲“享受國務(wù)院特殊津貼專家”。團(tuán)隊長期從事機器人的“手-眼-腦”研究，包括：工業(yè)機器人操作與控制（手）、機器人視覺（眼）、生物啟發(fā)式與類腦智能機器人（腦）等。團(tuán)隊成立以來，在國際期刊與學(xué)術(shù)會議發(fā)表論文200余篇，其中SCI期刊論文120余篇。