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这位教授“痴迷”于人工神经网络

2018-08-10 13:26:09 | 来源:重庆日报 | 编辑:高爽 | 责编:石丽敏

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廖晓峰

  人工智能的迅速发展正深刻改变着人类社会生活,而人工神经网络作为人工智能最为关键的技术,可以模拟人脑对信息的智能化处理,实现高级机器学习和联想记忆等类脑智能计算。

  不过,人工神经网络的设计很大程度上依赖于其稳定性、分岔等动力学特性。

  重庆大学计算机学院教授廖晓峰是国内最早从事人工神经网络研究的学者之一,从1992年以来,他几乎每天都要和数学打交道,推算数学公式。

  在他的带领下,他的团队取得了诸多有重要影响力的成果。在前不久揭晓的2017年度重庆市自然科学奖中,其研究的“人工神经网络稳定性与分岔及其应用”项目获得一等奖。

  那么,项目取得了哪些研究突破?

  他介绍,首先,脉冲信号在大脑中是普遍存在的现象,项目组将脉冲引入到神经网络中,构建了一类脉冲神经网络模型,揭示了脉冲对神经网络的影响机理,为神经网络应用于脉冲条件下的联想记忆奠定了理论基础。

  其次,由于电子元件有限开关速度和信息传输时延的存在,时滞在神经网络硬件实现中是不可避免的。为此,他们构建了多种时滞神经网络,为神经网络在语音识别、计算机视觉等领域的应用开辟了新方向。

  “基于以上理论成果,我们提出了3项创新应用技术,即混沌保密通信技术,具有高度随机性和更强保密性;图像边缘智能提取技术,可以显著提升人脸识别精度;水印图像处理和密钥交换技术,可以高效解决图像质量退化问题和快速密钥交换。”廖晓峰称。

  据了解,10余年来,项目组发表SCI论文150多篇,其中IEEE会刊42篇。根据美国汤姆森公司统计,该团队的研究水平排名全球第12位。作为项目牵头人的廖晓峰,不仅自己的研究成果丰硕,他还培养了60多位博士,其中有20多名学生已经成为教授,在学术上有所建树。

  之所以取得这样的成果,实际上,与他20余年来如一日的工作密不可分。

  只要没出差,他基本上每天早上8点准时到办公室,50岁之前每晚都会加班到12点才睡觉。周末也是在办公室和实验室度过。过年不外出时,甚至大年三十也在实验室。

  “每天都要面对电脑和草稿纸,为了写一篇学术文章,可以用掉上千张草稿纸,每张都整整齐齐写满了数学公式。”他说。

  在他看来,人工神经网络的算法建立和编程中,数学是基础。为了把一个公式从这一步推到下一步,有时需要想一个星期,哪怕是吃饭睡觉也想,仿佛这也是一种乐趣,甚至有些灵感还是在梦里产生的。

  此外,他还特别喜欢看书,一天不看书心里就发慌,至今他还坚持着每天都看学术资料的习惯。“学术研究发展很快,三天不看就感觉落后了。”

  除了在基础研究上探索,廖晓峰也很关注如何将自己的研究成果进行应用。目前,他和团队在神经网络、密码学上的成果已经被重庆川仪总厂用于现场信号的检测与自动分析,被重庆市气象局应用于环境检测及预报专家系统的自动学习等领域,为企事业单位解决了很多关键的技术难题,带来数千万元的经济价值,也为产学研合作提供了典范。

  文/图 重庆日报记者 张亦筑

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