近日，東南大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院耿新教授和王靖博士為共同通訊作者，在CCF-A類(lèi)期刊《Artificial Intelligence》發(fā)表題為“Learngene: Inheritable ‘Genes’ in Intelligent Agents”的研究論文。本文第一作者為東南大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院2023級(jí)博士研究生封賦。

值得注意的事，這是東南大學(xué)首次以唯一單位在該期刊發(fā)表論文。

人工智能的發(fā)展一直深受生物智能的啟發(fā)。生物體通過(guò)基因在代際間傳遞知識(shí)，賦予后代以先天能力，而現(xiàn)有的人工智能卻始終缺少類(lèi)似的機(jī)制。人類(lèi)和動(dòng)物的大腦在出生時(shí)已被進(jìn)化了35億年的基因“藍(lán)圖”所初始化，而機(jī)器往往只能依賴海量數(shù)據(jù)，從零開(kāi)始進(jìn)行低效的學(xué)習(xí)。

針對(duì)這一關(guān)鍵差距，研究團(tuán)隊(duì)提出了全新的原創(chuàng)概念——“學(xué)習(xí)基因（Learngene）”。學(xué)習(xí)基因是一種可遺傳的網(wǎng)絡(luò)片段，能夠像生物基因一樣，將與具體任務(wù)無(wú)關(guān)的普適知識(shí)“封裝”并傳遞給下一代智能體，從而實(shí)現(xiàn)更高效、更通用的知識(shí)遷移。

為實(shí)現(xiàn)這一機(jī)制，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了遺傳強(qiáng)化學(xué)習(xí)框架，模擬生命的學(xué)習(xí)與演化過(guò)程。借助這一框架，智能體可以在“代際”之間傳遞與積累知識(shí)，新生智能體不必完全“從零起步”，即可具備先天能力，在面對(duì)陌生環(huán)境和新任務(wù)時(shí)展現(xiàn)出更快的適應(yīng)與學(xué)習(xí)能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，學(xué)習(xí)基因不僅顯著優(yōu)于基于進(jìn)化搜索的方法和傳統(tǒng)預(yù)訓(xùn)練模型，而且能夠持續(xù)進(jìn)化，在積累任務(wù)無(wú)關(guān)知識(shí)的同時(shí)，為后代提供更強(qiáng)大的學(xué)習(xí)潛力。

Artificial Intelligence

Artificial Intelligence創(chuàng)刊于1970年，是國(guó)際公認(rèn)的人工智能領(lǐng)域權(quán)威期刊之一，也是中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)（CCF）推薦的人工智能領(lǐng)域A類(lèi)期刊。該刊每年僅發(fā)表百余篇論文，中國(guó)大陸地區(qū)的論文比例不到10%，本次發(fā)表標(biāo)志著東南大學(xué)在人工智能基礎(chǔ)研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。

作者簡(jiǎn)介

耿新，東南大學(xué)首席教授，研究生院常務(wù)副院長(zhǎng)，國(guó)家杰出青年科學(xué)基金、國(guó)家優(yōu)秀青年科學(xué)基金獲得者。曾任東南大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院、軟件學(xué)院院長(zhǎng)，人工智能學(xué)院 執(zhí)行院長(zhǎng)。分別于2001年和2004年在南京大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系獲得學(xué)士和碩士學(xué)位，于2008年獲得澳大利亞Deakin大學(xué)博士學(xué)位。

創(chuàng)建東南大學(xué)模式學(xué)習(xí)與挖掘（PALM）實(shí)驗(yàn)室并擔(dān)任實(shí)驗(yàn)室主任至今。主要從事機(jī)器學(xué)習(xí)、模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等方面的研究，在這些領(lǐng)域的重要國(guó)際學(xué)術(shù)期刊和會(huì)議發(fā)表論文百余篇。曾獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、國(guó)家級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、教育部自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等多項(xiàng)教學(xué)、科研獎(jiǎng)勵(lì)，入選 國(guó)際工程與技術(shù)學(xué)會(huì)（IETI）杰出會(huì)士。

現(xiàn)任/曾任教育部高校計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)教指委人工智能專(zhuān)家委員會(huì)委員，江蘇省計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，中國(guó)圖象圖形學(xué)學(xué)會(huì)（CSIG）視覺(jué)大數(shù)據(jù)專(zhuān)委會(huì) 副主任，IEEE計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)南京分會(huì)副主席，亞太國(guó)際人工智能會(huì)議（PRICAI）指導(dǎo)委員會(huì)委員，CCF人工智能與模式識(shí)別專(zhuān)委會(huì)常委、計(jì)算機(jī)視覺(jué)專(zhuān)委會(huì)委員，中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)模式識(shí)別專(zhuān)委會(huì)常委，《IEEE Transactions on Multimedia》、《Electronics》、《Mathematical Foundations of Computing》、《電子學(xué)報(bào)》等期刊編委，《Frontiers of Computer Science》青年編委；第15屆亞太人工智能?chē)?guó)際會(huì)議（PRICAI’18）、第3 屆CCF 國(guó)際人工智能會(huì)議（CCF-ICAI’20）程序委員會(huì)主席（PC Chair)，IJCAI、CVPR、ACMMM、ICPR、UAI、WACV等重要國(guó)際會(huì)議領(lǐng)域主席（Area Chair）。

編輯、審核：大可

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