近日，國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊Nature刊發(fā)了電院盧策吾教授團(tuán)隊(duì)及合作者在行為理解方面的研究成果(Cortical Ensembles Orchestrate Social Competition through Hypothalamic Outputs)，該論文兩位共同通訊作者為電院盧策吾教授與Salk研究院Kay M. Tye教授，是繼近年來(lái)Alphafold等一系列人工智能基礎(chǔ)科學(xué)前沿交叉（AI for Science）工作后的又一進(jìn)展。

基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)與機(jī)器學(xué)習(xí)的行為神經(jīng)機(jī)制解析

該成果基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)定量闡釋了機(jī)器視覺(jué)行為理解與腦神經(jīng)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，并首次建立了其穩(wěn)定映射模型，形成基于大規(guī)模計(jì)算機(jī)視覺(jué)行為檢測(cè)-腦神經(jīng)信號(hào)關(guān)聯(lián)發(fā)現(xiàn)行為神經(jīng)回路的新研究范式?；谠摍C(jī)器學(xué)習(xí)模型，聯(lián)合團(tuán)隊(duì)深入解析了“社會(huì)層級(jí)”（Social Hierarchy）行為神經(jīng)控制機(jī)理（比如，低等級(jí)小鼠會(huì)讓高等級(jí)小鼠優(yōu)先進(jìn)食，低等級(jí)小鼠會(huì)表現(xiàn)出服從行為）?！吧鐣?huì)層級(jí)”（Social Hierarchy）一直是學(xué)界重要問(wèn)題，即哺乳動(dòng)物是如何判斷其他個(gè)體與自己的社會(huì)群體地位高低的？其背后的神經(jīng)控制機(jī)制是怎么樣的？我們?cè)诖笠?guī)模的小鼠群體競(jìng)爭(zhēng)視頻中，定位 “社會(huì)層次”行為，并同時(shí)記錄到社會(huì)等級(jí)行為的腦部活動(dòng)狀態(tài)，深度解析了社會(huì)等級(jí)行為在大腦中的形成機(jī)制，即發(fā)現(xiàn)內(nèi)側(cè)前額葉皮層-外側(cè)下丘腦（mPFC-LH）回路具有控制社會(huì)層次行為的功能，并得到嚴(yán)格生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的證實(shí)。該研究形成了基于機(jī)器視覺(jué)學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)未知行為功能神經(jīng)回路的新研究范式。

視覺(jué)行為檢測(cè)-腦神經(jīng)信號(hào)關(guān)聯(lián)模型

盧策吾團(tuán)隊(duì)圍繞行為理解主要工作

盧策吾團(tuán)隊(duì)人工智能研究

視覺(jué)行為檢測(cè)-腦神經(jīng)信號(hào)關(guān)聯(lián)模型

盧策吾團(tuán)隊(duì)圍繞行為理解主要工作

盧策吾團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事人工智能研究，圍繞行為理解開(kāi)展，從機(jī)器認(rèn)知角度：研究如何讓機(jī)器看懂行為；從神經(jīng)認(rèn)知角度：研究機(jī)器認(rèn)知語(yǔ)義與神經(jīng)認(rèn)知的內(nèi)在關(guān)聯(lián)；從具身認(rèn)知角度，研究如何將行為理解知識(shí)遷移到機(jī)器人系統(tǒng)。取得多項(xiàng)研究成果如圖3所示，此次Nature成果正是盧策吾團(tuán)隊(duì)行為理解成果的一部分。（來(lái)源：上海交大）