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“人工智能与语言认知实验室”成功举办“语言·认知科学·脑机接口”高端论坛
日期:2021-12-09 浏览次数: 字号:[ ]

1128日,“语言·认知科学·脑机接口”高端论坛在我校举行。开幕式由科研处常静处长主持,北京第二外国语学院程维副校长出席了开幕式并致辞。来自语言、心理学、认知科学、医学生物工程、模式识别等领域的八位国内外专家,围绕“脑机接口/交叉学科视野下的语言科学研究”的主题,从理论探索与实践应用两方面,作了学术分享和前沿报告。论坛采用校外线上、校内线下结合的形式,共有300余人参加了此次论坛,直播平台共有13000余人观看了论坛直播现场。

参会嘉宾合影

北京第二外国语学院科研处常静处长主持开幕式

北京第二外国语学院党委常委、副校长程维教授在致辞中指出,在国家建设新工科、新医科、新农科、新文科的新格局下,在深度学习、脑科学、语言自然处理、神经信号处理为代表的新技术蓬勃发展的形势下,外语类高校需要考虑科学研究如何聚焦于时代课题,推进哲学社会科学研究与新一轮科技革命和产业变革的交叉融合。程维副校长同时对各位专家、学者线上赴会致以诚挚欢迎,并向各位专家介绍了我校的学科特色以及“人工智能与语言认知实验室”的设立与发展情况。研究生院宋迎峰副院长、科研处李朋波副处长、人工智能与语言认知实验室兼职成员所属单位领导高级翻译学院蔡坚书记、英语学院武光军院长、日语学院杨玲院长、欧洲学院蒋璐院长、旅游科学学院吕宁院长、国际传播学院李洪波院长、汉语学院于淼院长与实验室成员周长银博士、王红斌博士、朱瑞青博士、邱寅晨博士、宋飞博士、薛欣博士、李芳博士、雷铭博士、赵欢博士、高渝博士、王敬博士、马爱萍博士、王鹏博士、张晓东博士、吴建设博士也一并出席了本次论坛。

     北京第二外国语学院程维副校长致开幕辞

在上午的议程中,专家们分别从语言认知、脑机接口、认知科学与心理研究出发,聚焦前沿科学问题与最新技术进展,探讨了如何借助功能磁共振(fMRI)、经颅直流电刺激系统(tDCS)、脑机接口技术、近红外(fNIRS)、机器学习等技术完成交叉学科研究以及语言研究。

北京大学心理与认知科学学院教授,华东师范大学心理与认知科学学院名誉院长、上海外国语大学语言研究院院长周晓林博士基于fMRItDCS技术探讨了特殊会话含意与一般会话含意在加工脑机制上的异同,以及特殊会话含意与“心理理论”(ToM)之间的微妙联系。并同时探索了背内侧前额叶皮层(dmPFC)、右侧颞顶区结合区(rTPJ)在特殊会话含意加工中的特殊作用。

清华大学医学院生物医学工程系教授,中国生物医学工程学会医学神经工程分会候任主任委员,中国脑机接口领域领军学者高小榕博士介绍了经典脑机接口核心技术(信号生成、信号采集、信号解码)与应用、脑机交互核心技术(神经调制、闭环控制系统、人机协同)与应用、脑机智能核心技术(认知信号生成、认知信息协同、人机双向自适应调节)与应用问题,并提出了I3演化模型。

北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室教授,脑成像与神经调控实验室负责人朱朝喆博士介绍了经颅脑图谱的理论、建立与应用研究成果与最新研究进展。朱朝喆教授通过建立国际上首个二维脑颅骨曲面标准空间,解决了脑解剖与功能的空间“盲定位”给经颅技术的有效性带来的不确定性问题。

中国科学院心理所研究员,博士生导师涂毅恒博士介绍疼痛刺激前的神经振荡和脑响应对主观感受的影响,并介绍“期望”如何影响了刺激前的脑状态从而调制疼痛感受。他由此运用神经调控技术来操控与期望相关的脑状态,从而实现通过操纵期望来调控大脑中的疼痛感受。

在下午的议程中,专家们则分别从医学工程、社会文化加工、语言认知等角度,讨论了不同学科之间的交叉与融合问题。

北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院教授、博士生导师,副院长李阳博士在介绍国家人工智能战略、新一代AI发展规划情况、脑科学与脑认知研究对脑疾病治疗的重要意义后,着重基于自己在癫痫研究上的经验阐明了如何通过多源采集与传输、超算服务与云平台、医疗数据计算(包括深度学习、大脑活动模态分解、多模态自适应网络)来构建智能化影像医疗系统。

中山大学“百人计划”入选者、博士生导师,国家自然科学基金委员会交叉学部交叉科学四处流动项目主任罗思阳博士通过系列研究,利用数学建模、行为实验、脑成像等多种方法,阐述了不诚实行为等非药物因素如何影响新冠疫情(COVID-19)控制效率。

荷兰莱顿大学心理语言学及神经语言学教授,荷兰皇家艺术与科学研究院院士(中青年),莱顿大学大脑与认知研究所董事会成员Niels O. Schiller博士介绍了自己提出的“性别与数的表征模型”,然后介于心理语言学视角考察了语法性别的加工机制问题以及汉语中量词加工的脑机制。

圆桌论坛讨论中,由北京师范大学毕彦超教授主持,八位专家聚焦讨论了所在学科中尚未解决的重大问题。Schiller博士认为现有研究开始倾向认为:语言可能在人脑并不存在对应脑区。语言过于复杂,以多模态形式存在,因而可能需要调用大脑的多个动态网络。当下语言加工脑机制的重大未决问题是,这些网络之间如何连接,不同信息如何存储在不同的大脑区域,如何在不同时间让不同语言信息协同工作。在理解与表征中都存在类似问题。但由于没有相应工具,上述问题仍有待解决。

圆桌论坛

涂毅恒博士认为对主观变量如何进行客观地测量是一个问题。就疼痛而言,由于涉及疼痛的具体共享脑区较多,他期待可以在大脑中找到一个可以识别的生物标记,如特定脑区,连接或模式,然后用深度学习来估计、测量。而另一个问题则是如何将深度学习的预测模型具体应用到临床研究中。Schiller博士就此回应认为,大脑系统存在重叠但又有不同的功能。比如对运动错误的监测会与语言错误检测两者之间存在相同共享的系统,似乎两类监测的存在相同的加工机制。

周晓林博士认为语言研究中一个重大未决问题是存在形式范式与统计范式之争。目前语言理论研究多数基于形式范式,而自然语言处理则多数基于统计范式。这个重大问题目前仍存在争论。而另一个重大问题则是语言核心系统与其他大脑加工子系统之间的关系问题。特别重要的是,语言系统如何和社会系统进行协同。由于语言系统中的语用等信息与社会系统存在明显的交互,语言系统与社会系统可能存在一个共同作用界面。他认为,上述问题的解决,只能通过脑科学研究、人工智能系统研究两个方面出发来解决这个问题。

李阳博士认为,从工程研究角度看,语言脑机制研究可以与其他学科进行交叉研究,如基于深度学习模型开展类似自然语言处理的研究。而从语言疾病研究角度来看,可以基于BCI技术开发敏感度较高的脑机接口产品,帮助处理语言相关的疾病问题以及其他大脑语言处理问题。

朱朝喆博士认为,经颅磁刺激(TMS)对于相关脑疾病的治疗意义重大。而TMS靶点的定位问题至关重要。由于语言大脑加工机制复杂,目前从听、说、读、写角度的研究仍然不够,难以支撑相关模型的建立。他正在做的工作就建立一个大脑语言子系统图谱,以通过模型帮助准确定位。而相关挑战则集中在三个方面:第一,线圈能量的模型如何可以实现电场与磁场的转换;第二,大脑与外界线圈的交互不好测量与实现;第三,大脑加工是动态的。现有模型都是基于当时的状态,如何适应此种动态变化建立自适应模型是必须克服的困难。如解决上述问题,则可以通过模型来对计算空间进行优化,从而精确地调控刺激。

罗思阳博士认为,就文化研究而言,文化的研究范围很广,在每个学科的含义都有所不同。不同学科之间不太容易交流,应该基于新的研究方法来打通各个学科的藩篱。同时研究者需要跨出“舒适区”,了解其他学科的发展,从而开展跨学科、交叉学科的研究,进行多学科的交流。Schiller博士认为语言研究中存在类似问题。

闭幕式由吴建设教授致辞。他感谢八位在各个领域的领军学者为在线上线下师生提供了一场前沿学术盛宴,感谢校领导、科研处等行政部门领导、院系领导对本次会议的大力支持以及实验室成员与师生的辛苦付出。最后宣布论坛圆满完成了预定任务。

本次论坛汇集了国内外不同专业领域的著名专家学者,探讨了外语类高校如何在脑机接口、深度学习、模式识别等新技术的发展过程中,着眼新文科研究,守正创新,共同探索在交叉学科语境下如何更好地开展语言科学研究,以期为解决与语言相关的人工智能问题提供思路与建议。本校师生在聆听的同时,也积极参与了专家的讨论过程。线下参会研究生也认为,此次高端论坛可以让不同领域学者就本领域未决问题畅所欲言,这是本次论坛特别具有吸引力的地方,这应该也是在线上、线下以及直播平台有众多观众的主要原因。

会议现场

人工智能与语言认知实验室将遵循学校“十四五规划”,继续跟踪最新科技发展,关注时代课题与社会重大需求,从首都发展实践出发,打破专业壁垒和学科障碍,在我校科学研究技术手段上发挥引领、推动与辅助作用,力争让我校实验室建设走上新台阶,并积极助力我校主干学科在科学研究与学科建设上的蓬勃发展。




北京第二外国语大学

人工智能与语言认知实验室

2021年11月29日




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