分享

重慶大學一教授“癡迷”於人工神經網絡
重慶日報  2018-08-03 10:55:39

  原標題:這位教授“癡迷”於人工神經網絡 團隊研究水準排全球第十二位

圖片默認標題_fororder_005056c000081ccdda581a

重慶大學教授廖曉峰。記者 張亦築 攝

  人工智能的迅速發展正深刻改變著人類社會生活,而人工神經網絡作為人工智能最為關鍵的技術,可以模擬人腦對信息的智慧化處理,實現高級機器學習和聯想記憶等類腦智慧計算。

  不過,人工神經網絡的設計很大程度上依賴於其穩定性、分岔等動力學特性。

  重慶大學計算機學院教授廖曉峰是國內最早從事人工神經網絡研究的學者之一,從1992年以來,他幾乎每天都要和數學打交道,推算數學公式。

  在他的帶領下,他的團隊取得了諸多有重要影響力的成果。在前不久揭曉的2017年度重慶市自然科學獎中,其研究的“人工神經網絡穩定性與分岔及其應用”項目獲得一等獎。

  那麼,項目取得了哪些研究突破?

  他介紹,首先,脈衝信號在大腦中是普遍存在的現象,項目組將脈衝引入到神經網絡中,構建了一類脈衝神經網絡模型,揭示了脈衝對神經網絡的影響機理,為神經網絡應用於脈衝條件下的聯想記憶奠定了理論基礎。

  其次,由於電子元件有限開關速度和信息傳輸時延的存在,時滯在神經網絡硬體實現中是不可避免的。為此,他們構建了多種時滯神經網絡,為神經網絡在語音識別、計算機視覺等領域的應用開闢了新方向。

  “基於以上理論成果,我們提出了3項創新應用技術,即混沌保密通信技術,具有高度隨機性和更強保密性;圖像邊緣智慧提取技術,可以顯著提升人臉識別精度;浮水印圖像處理和密鑰交換技術,可以高效解決圖像品質退化問題和快速密鑰交換。”廖曉峰稱。

  以混沌保密通信技術為例,他先解釋了什麼叫混沌。“這裡所謂的混沌,就是從無序變有序。在信息安全領域,用混沌理論加密,再用混沌理論解密,這也是目前最難破譯的密碼技術。”

  據了解,10餘年來,項目組發表SCI論文150多篇,其中IEEE會刊42篇。根據美國湯姆森公司統計,該團隊的研究水準排名全球第12位。作為項目牽頭人的廖曉峰,不僅自己的研究成果豐碩,他還培養了60多位博士,其中有20多名學生已經成為教授,在學術上有所建樹。

  之所以取得這樣的成果,實際上,與他20餘年來如一日的工作密不可分。

  只要沒出差,他基本上每天早上8點準時到辦公室,50歲之前每晚都會加班到12點才睡覺。週末也是在辦公室和實驗室度過。過年不外出時,甚至大年三十也在實驗室。

  “每天都要面對電腦和草稿紙,為了寫一篇學術文章,可以用掉上千張草稿紙,每張都整整齊齊寫滿了數學公式。”他説。

  在他看來,人工神經網絡的演算法建立和編程中,數學是基礎。為了把一個公式從這一步推到下一步,有時需要想一個星期,哪怕是吃飯睡覺也想,仿佛這也是一種樂趣,甚至有些靈感還是在夢裏産生的。

  此外,他還特別喜歡看書,一天不看書心裏就發慌,至今他還堅持著每天都看學術資料的習慣。“學術研究發展很快,三天不看就感覺落後了。”

  除了在基礎研究上探索,廖曉峰也很關注如何將自己的研究成果進行應用。目前,他和團隊在神經網絡、密碼學上的成果已經被重慶川儀總廠用於現場信號的檢測與自動分析,被重慶市氣象局應用於環境檢測及預報專家系統的自動學習等領域,為企事業單位解決了很多關鍵的技術難題,帶來數千萬元的經濟價值,也為産學研合作提供了典範。

編輯:高爽