6月22日,北京智源大会举行了认知神经基础专题论坛,来自北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室的毕彦超教授、北京大学心理与认知学院的方方教授、北京师范大学心理学部的刘嘉教授、北京大学计算机系的吴思教授、中国科学院自动化研究所的余山教授分别做了报告,共同探究认知神经科学能为AI带来什么启发。

第四位报告者是北京大学计算机系的吴思教授,演讲题目为《生物视觉和计算机视觉之间的对话》。

如果你过去没有见过这张图的话是肯定猜不出来的,所以我把图像的轮廓画出来。

他认为,文化课程对于宗教学习很有帮助,如数学可以培养逻辑思维,能够运用到辩经中,掌握英语可以更好地学习传播藏传佛教文化,“这在以前传统的宗教教育中是没有的。”

闽江学院教授林秀玉认为,此次活动的主题值得关注。福州将举办44届世界遗产大会,希望有更多社会力量能提前热身、投入,助力福州市重大的文化活动中去。(完)

加强技术和业态创新,引领外贸开新局

从国际市场格局看,日前海关总署新闻发言人李魁表示,上半年进出口好于预期。6月份出口、进口双双实现正增长。从季度看,在经历了一季度震荡后,二季度进出口有所回稳。今年二季度,我国外贸进出口7.67万亿元,降幅较一季度收窄6.3个百分点。这体现了我们稳外贸基本盘的良好成效。

这个模型的计算本质是时空模式的识别,所以我们可以把这个模型推广,用来做步态识别。在这个任务中,人在屏幕前走1-2回,然后把步态输入到模型中,进行识别。这个模型的优点是可以小样本训练,只需要1-2回的数据就能马上学会一个人的步态特点。

第一步是正反馈(Push feedback),其作用是压制类间的噪音。假设高级脑区识别出物体是一只猫,就告诉低级脑区不要再处理狗的信息了。这是正反馈,增强猫的信息,压制狗的信息。第二步是负反馈(Pull feedback),其作用是压制类内的噪音,即在猫的信息中把猫共性平均值减去,把不同猫之间的细微差别放大。

这个实验表明人类识别物体时,大脑皮层的自上而下的信号非常重要。

总的说来,生物视觉的识别机制和深度神经网络的图像识别机制有非常大的区别,生物的视觉识别涉及自上而下通路和自下而上通路的交互,而深度神经网络只模拟了第二种通路。自上而下的视觉通路涉及生物视觉感知的全局性、拓扑性和多解性等特点,而这或许就是深度神经网络下一步的改进方向。认知神经科学和人工智能应该多互相对话、互相借鉴,按照过去的经验,这样做经常能带来惊喜。

11月14日,“梅园,寻找闽都非遗论坛(第四季)”在福州举行,闽都文化研究会有关专家人士、非遗文化传承人代表、文化机构代表等共150余人出席论坛,就非遗的保护、传承与活化进行交流研讨。

所以,我们有必要理解生物视觉系统如何获取全局信息。神经科学领域一直有一个广泛争论,就是人类识别物体到底是根据全局信息还是局部信息。这两种观点对应的典型例子是两种画派,如下图所示,左边的画属于印象主义,如果只看局部的话是看不清眼睛或鼻子的,但是只要从整体进行识别就能知道这是个男人,这是从全局信息进行物体识别的例子。右边的画属于立体主义,这幅画把每个局部信息特别放大,毕加索说画中是一位美丽少女,但是很多人都认为看不出来,因为不能用局部信息拼成整体信息,这是从局部信息进行物体识别的例子。

巩固拓展国内外市场空间,把稳外贸基本盘

通过对比可以发现,深度学习网络的物体识别机制和人类有很大不同。人类能够获取物体的全局信息进行识别,而目前深度神经网络只能利用局部信息进行识别。

因此,稳外贸与保产业链供应链稳定有着彼此相互制约、相互依存的关系。要筑稳外贸发展根基,就要在产业链供应链的巩固上全面着力。一是要进一步优化海外供应商结构,完善境内外互补的供应商体系,降低供应链环节的风险;二是以创新链与供应链的对接,攻克供应链的短板,提升供应链的安全保障能力;三是帮助出口商品开拓内销市场,为外贸企业保有产业链中的生存与发展条件而创造新的市场机会,缓解海外市场变故对国内部分产业链供应链造成伤害的风险影响;四是有针对性地深化相关营商环境改革,增强对外贸企业排忧解困服务的力度,保住外贸市场主体,保住稳外贸的生力军队伍。

14日的论坛活动上,上述优秀作品还参与了现场专家投票,最终决出专家组一二三等奖,分别为:《软木画》(黄琳)、《茉莉花茶工艺》(郭浩)、《福州评话》(陈霖)。

但两者的顺序是一个鸡生蛋或蛋生鸡的难悖论:给你一幅图像,没有合适的分割,如何做好识别;但另一方面,如果没有预先识别物体,又如何做合适的分割呢?从数学上来说,一幅图像有无穷多的分割和识别的方式,所以在数学上这是一个不适定的问题。无论是人类还是AI,图像理解时都面临这样的难题。

现在你就能看出来图中是一头牛。如果把牛的轮廓去掉,你还是觉得图中是一头牛,因为这时你大脑中已经有了自上而下的牛的先验知识。但这只是其中一个答案。我也可以画一只手的轮廓,然后轮廓去掉,这时候你又会觉得图中是一只手,因为你有了自上而下的手的先验知识。

关于抉择网络,我用两个神经元来举例解释一下,如下图所示,每个抉择神经元代表要识别的一类运动模式。这些神经元的动力学特别的慢,因为要识别运动模式,关键是要抓住输入的时间结构,不仅仅是空间结构。这些抉择神经元之间存在相互抑制,每个神经元通过库网络输入收集证据,如果证据支持自己编码的运动模式,这个神经元的反应就会抑制其它神经元的活动而最终胜出。

以下是演讲全文,AI科技评论做了不改变原意的整理。

科学家利用动物实验更好的证明了这一点。他们把老鼠放在笼子里,天花板上会呈现一个动态刺激,即一个小的光斑很快变大,这模仿了在自然环境中老鹰向老鼠俯冲下来时,老鼠视网膜接受到的光信号。这时候,老鼠本能的第一反应是装死。科学家发现,在上丘处通过操纵神经元反应可以让老鼠看到运动光斑后不再装死,或者即使没有运动光斑的出现老鼠都主动装死。这个实验表明本能的快速反应走皮层下通路,而没有走深度神经网络模拟的皮层上通路。

下面以我们最近的一个工作来介绍整体识别可能如何通过反馈提高局部识别。我们考虑对物体进行识别时,先对物体大类识别,然后根据大类信息帮助进行小类识别。比如我们看到一个图片,先识别这是动物,再识别这是猫,还可以进一步识别这是什么品种的猫。我们发现大类信息可以通过先正后负的反馈信息帮助小类信息识别。

只要我们以全面辩证长远眼光研判当前外贸形势,积极采取有效举措,通过系统发力,就一定可以实现稳外贸的基本目标,在外贸助力中国经济发展中,也对世界经济的合作与发展作出更多的贡献。

因此,我们要继续做好开放发展内外联动这篇大文章,以更大的开放空间赢得国际市场的更多商机,并协同构建好国内国际经济相互交融的双循环运行的新发展格局。

中国已深度介入国际产业链供应链的合作,并通过合作程度的加深,促进合作伙伴间资源配置共同效益的增大。但与此同时,一旦国际市场遇到某些重大风险危机,产业链供应链的安全就有可能遇到挑战。就如疫情冲击下,不少外贸生产企业遇到了国际合作的产业链供应链环节发生断裂的问题,上游元器件“断供”或核心材料延期交货屡有发生,这对我国外贸的影响和冲击是显著的。

“逆向层次论”和我们的生活经验相一致,如果一个人在我们视野中一晃而过,你马上会反应到这是个人,然后再识别对方的身份,这就是一种从整体到细节的识别过程。

新冠肺炎疫情在全球暴发和蔓延,限制了大量线下实景交易,无论内贸还是外贸,无论批发还是零售,均深受影响。但与此同时,线上交易模式却成为“危”中之“机”,其超越时空条件与人际接触限制的优势愈益凸显。得益于我国近年来大数据、人工智能等新一代信息技术的发展,并基于我国作为全球电商外贸第一大国的既有基础,我们在国际贸易出现负增长的2019年,实现了逆势的小幅正增长,电商外贸业态从中发挥了扭转乾坤的重大作用,其中通过海关跨境电商管理平台进出口增幅高达38.3%。2020年开局以来,全球贸易额降幅加大,但我国货物贸易在1-4月出现总体负增长的同时,通过海关跨境电商管理平台完成的进出口额却逆势录得两位数增幅,并拉动5月份的外贸出口增幅由负转正,更充分体现了我国电商外贸对中国整体外贸的重大支撑作用;其中广东省一季度跨境电商进出口130.9亿元,规模继续居全国之首。基于广东电商外贸的辐射力不断增大,今年6月,我国首列国际邮包——跨境电商中欧班列从广州发运,成为中欧班列与新业态新模式结合的又一新亮点。

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为有针对性地解决非遗保护工作的突出问题,今年8月《福州市非物质文化遗产保护规定》通过了人大表决。为了探索非遗项目活化利用,这一《规定》设置了相应条款:市、县(市、区)政府应当推进“非遗进古厝”活态传承,支持公民、法人和其他组织开展非物质文化遗产技艺表演、作品展示、特色文化体验等。

神经生物学充分证明人类大脑的识别机制确实如此。从解剖上来说,从高级视皮层到初级视皮层的反馈连接比前馈连接还要多,相比之下深度学习网络主要考虑的是前馈连接。电生理实验证据也表明,大脑对物体的识别先发生在高级视皮层,然后才发生在低级视皮层。

我们参考这个例子,提出了一种新算法,在识别运动模式时不做特征提取。我们建立了一个模型,这个模型包含两个部分,下图左下方是外界输入,黑色圆圈中的网络表示“视网膜”。这里“视网膜”的计算很简单,它把运动模式投射到高维空间,使运动模式变成线性可分的,然后再输入到抉择网络。“视网膜”的神经元特别多,相当于一个库网络。我们不需要训练库网络和抉择网络,只需要训练库网络和抉择网络之间的连接。

在我国抗击新冠肺炎疫情取得重大进展情况下,今年第127届广交会,以线上“云端”广交会的方式举行,开了国际会展业态创新的先河。这一里程碑式的创举,本身就为如何以技术变革和业态创新实现稳外贸,提供了一个在变局中开新局的范例。

总的说来,生物视觉识别至少有两条通路,快速的通路对物体整体进行识别,其结果帮助慢速通路对物体局部信息的识别。

活动中,少年活佛们不仅获得了拉萨第八中学的初中毕业证,还被西藏佛学院授予了“聂当·禅然巴(即藏传佛教中的初级学衔)”学衔。

第一,深度神经网络更多是模拟了大脑视皮层中的前馈、层级结构信息处理的方式。但是大脑的视觉系统比这复杂得多,所以在很多行为上人脑和深度神经网络有非常大的不同。在很多任务上,人的表现更加高明。

充分认识稳外贸在“六稳”“六保”中的作用

在这场特殊的毕业典礼上,6位少年活佛通过演讲、诗歌朗诵、英语情景剧、辩经等形式展示了他们三年来的学习成果。

作为我国外贸第一大省,广东已出台系列政策举措,并联手口岸与金融机构,对外贸产品生产与贸易企业给予全方位的支持。一是培育外贸新增长点,在广东开展跨境电商B2B出口试点,增设综合保税区,支持广州、深圳开展国际中转集拼分拨业务等;二是支持外贸生产企业发展,对企业技术改造和加工贸易企业融资推出支持措施等;三是进一步提升外贸企业进出口业务便利化程度,实行优流程、减环节、简手续、降费用等;四是完善对外贸业界的服务内容,如以出口信用保险等合规工具加大对外贸企业的防风险保障力度,提升支持外贸中小微企业融资的力度,支持外贸综合服务企业发展等。

在报告中,吴思教授指出,生物的视觉识别机制和深度神经网络的图像识别机制有非常大的区别,生物的视觉识别涉及自上而下通路和自下而上通路的交互,而深度神经网络只模拟了第二种通路。自上而下的视觉通路涉及生物视觉感知的全局性、拓扑性、多解性等特点,尤其是理解图像时会面临数学上的无穷解问题,而这些特点或许就是深度神经网络下一步的改进方向。

在上述老鼠将运动光斑当成老鹰的实验中,老鼠根本没有刻意去识别刺激是光斑还是老鹰,立刻装死。这是动物的本能反应,即老鼠没有做细节的特征提取也能识别运动模式。

以新业态、新技术拓展稳外贸的新路径,是以攻为守、另辟蹊径的战略举措。这不仅在当前严峻的国际贸易形势下可以发挥重要作用,也必将为今后构建线上线下互动互补互促的常态化贸易业态新格局打下扎实基础,值得我们进一步总结提炼有益经验,继续深化贸易新业态新技术的探索。

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征集活动中的优胜作品当天还集中在论坛现场进行展示。记者了解到,优秀作品将出版画册并将制作成台历,30幅优胜作品将在福建省进行巡展。

举个简单的例子。如下图所示,左边是一头熊,熊的局部信息被去除了,只剩下轮廓,而我们人类一眼就能认出这是一头熊。而右边的图则是把熊分成小块然后打乱,只保留局部的信息,全局信息则没有了。我们可以发现这些小块包含熊的眼睛、嘴巴、身体,但是很难认可右边的图是一头熊,深度神经网络却一眼认出右边的图是一头熊。

自2009年以来,中国成为世界货物贸易第一大出口国。中国外贸的实力既立足于积极参与经济全球化进程的高度对外开放,也基于中国是当今世界唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家,并且生产能力领先全球,制造业增加值占全球份额已超过1/4,在为满足世界需求提供大量供给的同时,也向世界反馈了巨大需求。也正因为如此,中国的对外贸易既与世界市场高度结合,也与国内产业链和整个经济体系高度融合,因而稳外贸就必然成为中国经济行稳致远的重要组成部分,对整体做好“六稳”“六保”工作意义重大。

我们介绍一个心理物理实验来展示由整体到局部的识别实际上是不可避免的。请大家看下图中呈现的图像,猜一猜是什么。

无法获取全局信息是深度学习特别是前馈神经网络面临的一个基本问题,这个基本问题其实很早就被意识到了。人工智能的先驱Marvin Minsky在1969年就指出,前馈神经网络很难做拓扑性质的识别。

大量实验表明,人类要看到或意识到物体,需要物体信息至少在视觉皮层V1中被接受到。假设V1受到损伤,就可能会产生盲视现象。这时还能感知到物体是因为皮层下通路还存在,皮层下通路是从视网膜直达上丘然后再到高级皮层的一条短路径。

面对经济全球化格局中各国的参与意愿及方式发生重大变化,中国的海外市场进入结构性调整阶段,除努力稳定传统主要市场,还必须努力拓展新市场。一方面,我们对美国挑起贸易战、科技战、投资战等波及的市场风险,以积极应对方式加以缓冲,着力巩固与周边国家的贸易合作,通过更广阔、更多元化的市场空间格局调整优化,缓解既往部分贸易市场过于集中的风险;另一方面,通过国内开放型经济在更大空间的发展,扩大内地与海外市场的联系,开辟稳外贸的新渠道、新方向,提升稳外贸出口基本盘的支撑力。

我的报告内容是生物视觉和计算机视觉研究的彼此影响,以此说明神经科学和人工智能研究的互动关系。这两个领域本质上都是在解开智能的黑箱,所以两者之间相互启发是非常自然的事情。

深度学习网络是通过聚合局部信息逐步构建复杂信息来识别物体的,相反,在认知神经科学领域有一个理论叫“逆向层次论”,这个理论指出,人类对物体的识别是从简单到复杂、从整体到局部。

我还可以在图中画一条鱼,我相信这时候你又会觉得图中是一条鱼。

(作者:广东外语外贸大学教授、广州国际商贸中心重点研究基地兼职研究员、粤港澳大湾区广州智库学术委员 董小麟)

拓扑学是研究几何图形或空间在连续改变形状后还能保持不变的一些性质的学科。它只考虑物体间的位置关系而不考虑它们的形状和大小。在拓扑学里,重要的拓扑性质包括连通性与紧致性。

深度神经网络只模拟了部分生物视觉

与此同时,正如习近平总书记在阐述开放发展理念时指出,开放发展注重的是解决发展内外联动问题。在我国构建开放型经济新格局中,内陆的开放发展,对于我国更大程度参与经济全球化提供了更广泛的基础。中欧班列的开通,为我们增加了对外贸易通道,而且大部分是从中西部主要城市始发,从而激发了内地对外贸易的活力,为稳外贸带来不断扩充的增量。今年5月份,中欧班列累计开行1033列,同比增长43%,发送货物9.3万标箱,同比增长48%,单月开行列数和发送量均创历史新高。这充分反映了我国全面开放格局对稳固外贸基本盘的重大作用,同时也促进了中西部的经济发展。

生物视觉是一个动态交互的过程

他表示,活佛在信教民众中享有崇高威望,在宗教传承方面享有特殊地位,在寺庙管理和僧众引导方面作用特殊、影响广泛。该院四年制学制班从建院至今,已经探索出了一套比较系统完整有效的培养方式,“希望他们成长为一名新时代的高僧大德,积极促进藏传佛教与社会主义社会相适应。”(完)

全局信息很难用前馈网络获取,即使要获取其计算复杂度也呈指数增长。拓扑信息和全局信息的获取是深度学习网络面临的基本问题。

据福州市非物质文化遗产保护中心主任池小霞介绍,福州的非遗资源非常丰富,拥有市级以上非遗代表性项目154项,市级以上非遗代表性传承人237名,市级以上非遗代表性项目保护单位159家,市级非物质文化遗产传承示范基地91家。

深度神经网络是近年来人工智能兴起的引擎,已经非常成功,在一些大型数据集对物体的识别率甚至超过人类。但是,深度神经网络还面临很多问题。

西藏自治区党委统战部副部长、西藏佛学院副院长张良田介绍,该院制定了《16周岁以下少年活佛培养教育方案》,按照方案,少年活佛班采取联合培养方式,将佛学教育与国民义务教育结合。首届活佛班于2015年9月开学,2017年7月小学毕业,如今他们迎来初中毕业,部分少年活佛即将进入学制班继续学习,这意味着少年活佛们的学修进入新的阶段。

稳外贸,既可以直接稳定涉外制造业和服务业企业运营,也有助于所有与外经贸产业供应链相关的各类企业的业务稳定,从而对保市场主体发挥重要作用;而企业稳定,就能稳就业,且就业为民生之本,保居民就业即有利于保基本民生;同时,由于在华外资企业在中国出口中占有较大份额,稳外贸对于稳外资就具有了相当积极的作用;再者,在国内外市场互联互通不断深化的背景下,外贸与内贸在产业链供应链方面关系紧密,稳外贸有利于保产业链供应链稳定,而以此巩固产业基础,则必然能够增强经济抗风险能力,从而更好实现稳预期。因此,在推进稳外贸的进程中,必须坚持系统的视野,把握好各项“稳”“保”工作之间的相互联系性,通过多维度系统发力,发挥稳外贸对提升“六稳”“六保”绩效、支撑经济发展的乘数效应。

图为以非遗为主角的摄影作品优胜作品集中展示。闫旭 摄

这个简单实验揭示了图像理解的一个深刻数学问题,即给定一副图像,它的解释理论上有无穷多个。注意图像理解跟物体识别不一样,图像理解涉及两个基本操作,一个是图像分割,一个是物体识别。

此次“梅园·寻找闽都非遗”摄影作品展面向全民征集作品。11月1日至7日,经过专业人士评审讨论,千余幅投稿作品中选出的30幅极具代表性的优秀摄影作品参与相关公众号的线上投票。获得网络组一二三等奖的分别为:《传承》(蔡朝阳)、《陶罐制作(组图)》(蔡瑞云)、《非遗地术拳传承》(林惠贞)。

大脑解决这个问题的思路是一个“猜测与印证”的过程。当我们识别物体时,物体的图像信息快速传递到高级皮层,即通过所谓的快速通路,在高级皮层做出猜测。猜测结果再通过反馈连接,和新的输入交叉印证,如此反复进行后,才能识别物体。

力保国际化产业链供应链,夯实稳外贸的根基

我们在日常生活中很难意识到这个过程,因为在日常生活中,很多时候只需要一两个回合就能成功识别。但的确有的时候一个图像看得不太清楚,我们会盯着它左看右看,大脑内部可能就进行了信息的上传、下传的交替,不断地进行“猜测-印证-猜测-印证”,只要印证结果是否定的,这个过程就会一直进行下去,直到得到肯定的结果。

江村洛珠是藏北那曲人,2015年被认定为那曲欧托寺第六世门许活佛,法名为土旦吉扎,2016年至今一直在西藏佛学院学习。与三年前记者采访时相比,门许活佛身高长了20多厘米,现在一米七的个头俨然大人的模样。他告诉记者:“在佛学院学习了五年,初中以文化课为主,宗教课程也在进行,接下来的学制班将以宗教课程为主。”

我们从神经科学的角度来看人类视觉认知与机器学习的一个重大不同点。下图展示了一个实验,被试是盲视。盲视是指,意识层面“看不见”物体但却能“感知”到物体的存在。