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【创新创业】10几年深入研究人工神经 将其在人

廖晓峰所带领的项目团队十几年如一日,致力于人工神经网络的研究。受访者供图 华龙网发

  华龙网8月2日6时讯(记者 伊永军)日前,重庆市人民政府发布关于2017年度重庆市科学技术奖励的决定,对为我市科学技术进步、经济社会发展作出突出贡献的科技人员和单位给予奖励。由先后任教于重庆大学和西南大学的廖晓峰教授主持的“人工神经网络稳定性与分岔及其应用”项目获得自然科学一等奖。

  据介绍,人工智能的迅速发展正在深刻改变着人类社会生活。人工智能可以在教育、医疗、养老、环保、城市运行、司法服务等领域中广泛应用。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似于人脑的智能计算。然而,人工神经网络设计很大程度上依赖于其动力学特性,如稳定性和分岔。稳定性可以保证深度学习、类脑计算等算法的收敛性,分岔可以保证这些算法可应用的准确性。

  廖晓峰教授长期从事人工时滞神经网络的动力学系统理论、混沌密码学及其应用研究。他带领的项目组经过十余年的努力探索,对人工神经网络稳定性、分岔及应用开展深入研究,取得了一系列在国际上有重要影响的创新成果。

  针对脉冲信号在大脑中是普遍存在的现象,廖晓峰将脉冲引入到神经网络中,构建了一类脉冲神经网络模型。给出了其稳定性判定准则和收敛速率估计方法,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。

  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,廖晓峰构建了多种时滞神经网络,从理论上揭示其产生分岔行为,攻克极限环是否存在的难题,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的方向。

  基于以上理论成果,廖晓峰又提出了三项创新应用技术,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,可以显着提升人脸识别精度;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。

  廖晓峰教授所带领的这个项目组成员中,1人入选教育部“长江学者”特聘教授,1人入选百千万工程国家级人才,2人获得国务院政府特殊津贴,3 人入选教育部新世纪优秀人才支持计划。

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