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面向国际学科前沿,面向国家战略需求,面向国民经济战场,开展模式识别基础理论和计算机视觉前沿应用研究,支撑新质生产力发展。本方向研究主要包括:(1)交叉学科驱动的人工智能;(2)模表示学习;(3)视觉内容生成;(4)人工智能安全与治理;(5)人工智能赋能科学与工程。本方向承担国家杰青、国家优青、北京杰青、国家青托、北京科技新星、北京青托、CAS青促会优秀会员等项目。曾/现任本领域国际权威期刊IEEE TPAMI/TIP/TIFS/TCSVT/TBIOM/ICV/PR/TMLR编委,国际权威会议CVPR/ICCV/ECCV/ICML/NIPS/ICLR/AAAI/UCAI领域主席20余次。在树德立人方面,获UCAS李佩优秀教师奖、UCAS朱李月华优秀教师奖、CAS卢嘉锡青年人才奖,CAS优秀导师、UCAS本科毕设优秀导师;指导学生获北京市优秀博士论文、CAS优秀博士论文、CSIG优秀博士论文,CAS院长特别奖、CAS院长优秀奖、宝钢奖学金。
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本研究组以“融合脑科学机理与具身智能,推动新一代人工智能发展”为核心目标,致力于构建具备生物脑认知特性、环境交互与自主进化能力的智能体,突破传统AI在环境适应、因果推理及自主学习等领域的瓶颈,为智能机器人、人机协同等前沿方向提供理论与技术支撑。研究聚焦四大方向:1)脑科学启发的智能建模,基于神经科学对感知、记忆、决策等认知机制的解析,构建具有生物合理性的类脑计算架构;2)多模态环境交互,聚焦场景感知与理解、空间智能增强、视觉语言模型(VLM)与视觉语言动作模型等研究内容;3)智能体架构与进化,构建自主决策系统,开发进化学习框架,进行多智能体协作;4)世界模型与具身平台,围绕动态世界建模、具身训练场开发、机器人实验平台等内容展开研究。研究组建立"机理探索-算法创新-平台验证"的闭环研究体系:通过神经科学实验获取认知机制启发,转化为新型神经网络架构;基于强化学习与元学习框架构建自适应训练范式;通过脑机协同演化策略优化智能体行为策略,依托自主研发的仿真平台与机器人系统进行算法验证,形成理论到应用的全链条创新。
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针对文本、图像、视频、语音、图谱和时序等多模态数据,研究多模态智能计算前沿理论与方法,突破多模态智能应用系统关键技术,推动相关理论与技术在安防、健康、金融和科学研究等领域的实际应用。研究方向包括:(1)多模态感认知基础模型。围绕多模态大模型的前沿创新与应用,系统性地开展指令精调、持续学习、价值对齐及模型可解释性等核心技术攻关,着力提升模型在多模态场景下的感知理解能力与复杂推理能力,增强模型安全性、可靠性及泛化性。(2)多模态网络大数据挖掘技术。面向国家安全战略需求、企业应用落地需求和前沿科学研究等重大应用场景,聚焦大规模异构多模态网络数据的复杂关系挖掘、跨模态语义理解等核心问题,突破多源异构数据智能分析、高性能计算与知识发现等关键技术,有效赋能行业应用。(3)多模态视觉-语言-动作模型。针对智能体在多模态理解与行动方面的核心挑战难题,研究数据-知识双驱动的视觉-语言-动作大模型,在跨场景、跨任务下稳定指导腿部和手部动作,为机器人在真实场景的多模态导航与操作能力提供有力技术支撑。(4)面向人机协同的多模态情境认知。面向真实世界人机协同任务,突破以人为中心的多模态感知推理和复杂场景态势评估关键技术,建立面向人机协同的多模态情境认知计算平台,服务国家公共安全、智能交通等中重大应用。
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智能识别系统与应用推动人工智能技术向人机共融的范式跃迁,其核心在于构建多模态感知、智能决策与动态反馈的闭环体系。该方向以计算成像、模式识别、大模型与边缘计算为技术底座,透彻感知人体姿态、行为、表情和心理特征,发展高精度、高效率、高可靠的人工智能系统,为人机共存的未来智能社会构建“人在回路”的交互环境,开展工业、安防、医疗等领域的先导人工智能应用。
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网络内容分析与安全方向主要致力于多媒体内容安全、虚假信息检测以及人工智能安全等领域的理论与应用研究。本方向聚焦于国家公共安全、新一代人工智能战略的重大需求,以及人工智能安全学科的前沿发展,通过运用智能统计学习和模式识别等先进技术,旨在实现对多媒体内容的真实性、完整性和原创性的取证分析。研究内容主要包括:(1)多媒体内容的可控生成与对齐,(2)伪造信息的鉴别与溯源,(3)人工智能系统安全与对抗。相关成果已成功应用于多媒体智能鉴伪、生物特征大数据隐私保护等信息安全与国防安全方向的实际需求,在工程示范应用方面取得了一系列突破性进展,研发的系统为政府、企业、社会提供了多媒体内容鉴伪、反伪造技术能力,获得了多个部门的认可,助力推动网络安全防护核心技术攻坚。相关研究工作在国际权威期刊及学术会议上发表学术论文110余篇,申请发明专利30余项,曾获北京市科学技术奖一等奖、全国大数据与计算智能挑战赛一等奖、吴文俊人工智能科学技术奖技术发明奖一等奖、第二届广播电视和网络视听人工智能应用创新大赛(MediaAIAC)深度合成技术应用类一等奖、中国发明协会发明创业奖创新奖一等奖、中国图象图形学学会技术发明奖二等奖等科研奖励荣誉。
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