任福继:机器人革命必须要让机器人具有情感

 “问世间情为何物,直教人生死相许”,谈到“情感”,最先想到的是人与人之间的感情。随着机器人科技的发展,也许在不久的将来,直教生死相许的,不仅仅是人,还有机器人。任福继及其团队十几年来,一直致力于探索机器人情感计算与交互能力的研究。在2015世界机器人大会召开前夕,本刊对任福继进行了专访,与他一起畅想未来机器人的发展。     

临床神经科学是脑疾病研究的源泉与归宿

 中国的脑计划面向国家重大需求，以研究脑认知的神经机制、研发脑重大疾病诊治新手段和脑智能新技术为“一体两翼”的战略部署，临床神经科学作为“两翼”之一，必将成为研发脑疾病早期诊断与干预的源泉与归宿。     

基于脑电的无创脑机接口研究进展

 脑机接口在脑与外部环境之间建立一种全新的不依赖于外周神经和肌肉的交流与控制通道，从而实现脑与外部设备的直接交互。脑电因具有非侵入式、易于使用及设备价格低廉等特点而被广泛应用于脑机接口。本文回顾了基于脑电的无创脑机接口的研究历史，从脑机接口的类型、应用及面临的挑战3个方面综述了脑机接口的研究现状，并展望了脑机接口的未来发展前景。     

加强杭州脑机智能产业发展的对策建议

<正>近年来，随着脑科学、神经科学、人工智能、材料科学等学科技术的交叉飞速发展，人类智能与机器智能逐步融为一体，并催生了新一代的脑机智能融合，为人类医疗健康、智能生活、教育、娱乐等方面带来新的发展机遇，成为全球各国科技竞争的战略高地。脑机智能产业关键技术——脑机接口技术实现脑机智能融合的关键技术环节之一是实现人脑与机器之间的信息交互，即脑机接口（Brain-computer interface,BCI）技术。     

拓展生物质利用空间助推增材制造绿色发展

 “3D打印”,专业术语称之为“增材制造”。美国麦肯锡全球研究院预测,3D打印是影响未来的颠覆性技术之一。     

封面图片说明：“科创中国”技术服务与交易平台

 “科创中国”技术服务与交易平台是以“互联网+技术交易”模式构建的数宁化服务平台。通过建设动态运营的“问题库”“项目库”“开源库”,面向“政产学研服用金”创新主体,开展技术创新全链条专业化服务,把技术供给与技术需求的对接在“手牵手”基础上再增加“线联线”,以技术服务与技术交易推动国内外科技成果精准落地。     

体系实验工程的探索与实践

 体系（SoS）是“系统的系统、网络的网络”,是一个典型的多网铰链、跨域联动的复杂系统,贯穿物理、赛博、认知乃至社会等多个空间。体系实验作为体系研究的工程化解决途径和方法,需要明确整体、关联、弹性、博弈等体系化思维理念。通过总结大数据分析、模型辅助、行动仿真、对抗推演等基本实验方法,提出了“人机协同多重聚焦框架”“多域网信融合体系背景”“能力指标动态实时监测”“基于基线多维比对评估”等4个体系实验工程需要关注的重点问题,展望了体系实验工程未来可能的发展方向。     

中国-上海合作组织数字经济产业论坛、2021中国国际智能产业博览会在重庆举行

 8月23-25日,中国-上海合作组织数字经济产业论坛、2021中国国际智能产业博览会在重庆举行,采用“线上+线下”相结合的方式举办。中国-上海合作组织数字经济产业论坛主题为“发展数字经济,促进共同繁荣”,2021中国国际智能产业博览会主题为“智能化：为经济赋能,为生活添彩”     

中国PX项目为何风波不断

 2014年3月30日,广东省茂名市区群众在市政府门前大草坪聚集,表达对该市拟建芳烃（PX）项目的不满和抗议。3月31日凌晨,茂名市政府发布“告全体市民书”,呼吁公众通过和平、合法方式表达意见。与此同时,一场“PX词条争夺战”正在上演--由于PX在百度百科上的词条释义由“低毒化合物”被人修改为“剧毒化合物”,清华大学化工系学生将其修改回“低毒”后,近10人昼夜维护词条内容长达120小时。此后多天,国内主流媒体将目光聚焦于此。PX项目引发公众、媒体及科学界广泛热议。     

中华人民共和国成立以来重大科技发展战略的演进与启示

 中华人民共和国成立70余年来,党中央根据国际政治形势、国内经济社会发展需要、世界科技革命变革趋势,先后提出“向科学进军”“科学技术是第一生产力”“科教兴国”“创新驱动发展”等一系列重大科技发展战略,确立了中国科学技术进步的道路,引领中国科技事业取得了令人鼓舞的巨大成就。战略方针从“跟踪模仿”走向“自主创新”,战略重点从“推进国防和重工业发展”走向“推进社会全面协调可持续发展”,战略攻关力量从“研发机构”走向“研发机构、高等院校、企业”协同创新,战略体系从“单一拳”走向“组合拳”。面向未来,要抓住历史机遇,继续坚持“四个面向”,着力加快关键核心技术攻关,建立高精尖科技创新人才队伍,完善新时代创新生态体系,不断深化科技体制机制改革,努力成为世界主要科学中心和创新高地。     

2018年脑机接口研发热点回眸

 脑机接口提供了人脑与外部设备之间的直接通信通道,它的独特之处是不依赖于外周神经和肌肉组织。近年来,脑机接口领域发展迅速,脑机接口研究正在不断扩展,其应用范围也在不断扩大。本文综述了2018年脑机接口领域在系统应用与关键技术方面所取得的重要研究进展,展望了脑机接口智能化、移动化的发展新趋势,并提出脑机接口伦理风险的新思考。     

向人脑学习的UCAV认知导航航迹规划研究

认知导航是支撑无人作战飞机自主飞行的重要导航方式,智能在线航迹规划是认知导航亟待解决的热点问题。为满足无人作战飞机的自主飞行能力需求,从"向人脑学习"的角度提出了无人作战飞机认知导航航迹规划新技术。首先分析了无人飞行器在线航路规划技术的研究现状,指出了其存在的主要问题,总结了技术发展趋势;其次针对当今在线航迹规划技术难以解决的环境/任务智能自适应问题,提出了"向人脑学习"的仿生航迹规划新方法,阐述了新方法的基本内涵与认知循环,明确了认知导航航迹规划的主要功能;最后对认知导航航迹规划的各项关键技术进行了剖析,指明了需要克服的难题。     

骨传导听觉脑机接口技术研究

听觉脑机接口技术为视觉通路存在障碍的闭锁综合征患者提供了与外界交流的新通道.为了使空气传导通路受损的病患也能应用此项技术,本文将声音骨传导方式引入到听觉脑机接口实验研究中.本研究设计了左右耳分别呈现不同声音序列的双耳分听实验范式,对骨传导及空气传导方式所诱发脑电信号进行了特征提取和分类比较.实验结果表明两种传导方式下靶刺激均可稳定的诱发出N200与P300电位,骨传导方式下,N200的幅值较空气传导方式更显著.两种方式都获得较高的分类正确率,均可用于听觉脑机接口系统,且骨传导方式优于空气传导方式.     

基于数学认知结构的教学创新方略

数学教学过程就是学生建立稳定数学认知结构的过程。文章从明确学生数学认知结构的内涵、熟悉学生的原有数学认知结构、创设新旧数学知识认知结构过渡桥梁、突出数学思想方法教学和把握数学的整体性、把计算机多媒体技术作为建立稳定数学认知结构的“加速器”、用数学文化丰富数学认知结构的文化特性等方面，阐述创新数学课程教学方略。     

A high-performance brain-computer interface

Recent studies have demonstrated that monkeys and humans can use signals from the brain to guide computer cursors. Brain-computer interfaces (BCIs) may one day assist patients suffering from neurological injury or disease, but relatively low system performance remains a major obstacle. In fact, the speed and accuracy with which keys can be selected using BCIs is still far lower than for systems relying on eye movements. This is true whether BCIs use recordings from populations of individual neurons using invasive electrode techniques or electroencephalogram recordings using less- or non-invasive techniques. Here we present the design and demonstration, using electrode arrays implanted in monkey dorsal premotor cortex, of a manyfold higher performance BCI than previously reported. These results indicate that a fast and accurate key selection system, capable of operating with a range of keyboard sizes, is possible (up to 6.5 bits per second, or approximately 15 words per minute, with 96 electrodes). The highest information throughput is achieved with unprecedentedly brief neural recordings, even as recording quality degrades over time. These performance results and their implications for system design should substantially increase the clinical viability of BCIs in humans.     

脑认知功能与外科脑功能保护

 神经外科的手术模式是随着人类对脑结构和脑功能认识的深入、对脑保护要求的不断提高而进步发展的。目前,对脑功能的认识已从大脑神经功能延伸到认知功能,对认知功能的保护成为未来微创神经外科脑功能保护的新要求。以术中神经导航为连接手段,结合已知的脑认知功能定位,保护已知的脑认知功能,验证和探索未知的脑认知功能是未来神经外科脑功能保护的重要方向。     

数字人--信息与生命科学结合的新领域

“数字人”（以下不加引号）是通过计算机技术,将人体结构数字化,经过重建和虚拟技术的处理,在电脑屏幕上出现的看得见的、能够调控的虚拟人体形象。研究过程可以分为数字化“可视人”、“物理人”、“生理人”、“智能人”4个阶段。我国在2001年和2003年两次香山科学会议后,启动了这个领域的研究工作,发展较快。现在已有8个中国人数据集报道,不少高校、科研机构、临床科室也进行了开发应用研究。数字人作为新的技术载体,将在航天、体育、影视、国防、医学等众多领域拥有应用发展的空间,当前向有许多急需解决的科学问题和关键技术,如图像分割、神经系统和淋巴系统信息获取,海量数据管理,科学数据共享等。     

后基因组研究与新药开发

传统的药物开发方法在很多方面受到制约，而新的生物技术以及计算机技术为药物开发提供了新的思路．应用现代生物学的理论和技术以及计算机技术来寻找药物作用的靶点，进行药物作用机制的研究以及进行新药毒理学和药动学的研究可以大大提高新药开发的效率．     

浅谈校园计算机教育

本文分析了计算机技术发展的特点,提出计算机教学是一种“动态”的概念。同时,学校作新技术教育的园地。也随之发生着许多新的变化。