我国科学家打造类脑认知智能引擎“智脉”开源平台

近日，Cell出版社旗下Patterns期刊以封面文章形式发表了全脉冲神经网络的类脑认知智能引擎(Brain-inspired Cognitive Intelligence Engine，以下简称BrainCog），中文名为“智脉”。该引擎由中国科学院自动化研究所研究员曾毅团队研发，为探索面向通用人工智能的类脑智能研究提供基础性支撑，助力自然智能的计算本质探索和新一代人工智能的发展，并进行全面开源开放。

作为“智脉”开源平台负责人，曾毅告诉《中国科学报》，BrainCog的中文名“智脉”寓意智慧的脉络，“我们的目标是深入探究大自然的智慧是如何形成的，从其起源、演化与发展，到对其未来的展望。受此启发，我们希望通过‘智脉’来模拟甚至超越人类的高级认知能力，如社会交往、情感、共情以及道德、利他。”

中国科学院自动化研究所助理研究员赵东城介绍说，“智脉”以多尺度生物可塑性原理为基础，支持全脉冲神经网络建模，具备脑启发的人工智能模型以及脑功能和结构模拟能力，可以为类脑人工智能和计算神经科学的研究者提供一套相对完整的、系统化的接口组件。“智脉”还包括不同精细程度的神经元计算模型，丰富的类脑学习与可塑性法则，不同的神经网络连接模式，多样的编码方式，丰富的功能性脑区模型以及软硬件协同系统。

据介绍，“智脉”致力于通过软硬件协同优化构建新一代人工智能的基础设施。近期研制并发布了基于FPGA的类脑脉冲神经网络加速器智脉·萤火（BrainCog FireFly），“智脉·萤火”是一款面向边缘型FPGA器件的轻量级加速器，适合部署于现实任务场景中，在用于基于脉冲神经网络的智能车自主视觉定位导航、基于事件相机的无人机高速避障、机器人环境探索与复杂任务自适协同等任务当中都具有较大潜力。

目前，“智脉”已经初步整合了研究团队前期基于自我的镜像测试、橡皮手实验、心理揣测、情感共情的认知模拟，并以创生人工智能引擎BORN为核心进一步提升类脑智能体基于自我的自组织学习能力。

在不同学习模型的协同方面，BORN以“智脉”为计算基础平台，初步实现了融合感知与学习、序列学习与生成、知识表征与推理、运动控制等多项认知功能的基于人形机器人和情感驱动的乐曲创作与演奏。支持人形机器人实现视觉情感识别、情感依赖的音乐创作和人形机器人乐曲演奏。

曾毅表示，“智脉”的理论基础与源泉是面向通用智能的类脑认知智能理论体系，“智脉”开源开放平台是理论落地付诸应用实践和可持续创新的载体。他希望能与广大学术和产业同仁共聚智慧，为实现人工智能与人类和生态的和谐共生潜心探索。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.patter.2023.100789