计算机化神经认知评估系统研究综述

神经及精神类疾病、外科损伤、肿瘤以及衰老会导致人类神经认知功能减退。干预和康复需要专业的神经认知评估工具来确定认知受损情况、跟踪认知变化。为了推进适合中国人群的计算机化神经认知评估系统的研发,提高中国认知神经心理学的临床应用水平,首先,对神经认知评估的研究背景与发展历史进行了概述;其次,调查研究了国内外近10年间有论文或临床数据支撑其信效度的计算机化神经认知评估系统,对比了各自的特点;接着,论证了开发适用于中国人的计算机化神经认知评估系统的必要性,并初步介绍了其开发流程,提出将计算机自适应测试策略用于评估系统;然后,分析了目前计算机化的神经认知评估系统所面临的主要问题,并在此基础上,展望了虚拟现实、脑认知计算模型和在线评估等现代信息技术在未来计算机化神经认知评估系统中的应用;最后,提出了基于人工智能医疗、移动医疗和数字医疗等的计算机化神经认知评估系统的商业化模式。     

基于深度学习的语言模型研究进展

语言模型旨在对语言的内隐知识进行表示,作为自然语言处理的基本问题,一直广受关注．基于深度学习的语言模型是目前自然语言处理领域的研究热点,通过预训练-微调技术展现了内在强大的表示能力,并能够大幅提升下游任务性能．本文围绕语言模型基本原理和不同应用方向,以神经概率语言模型与预训练语言模型作为深度学习与自然语言处理结合的切入点,从语言模型的基本概念和理论出发,介绍了神经概率与预训练模型的应用情况和当前面临的挑战,对现有神经概率、预训练语言模型及方法进行对比和分析．我们又从新型训练任务和改进网络结构两方面对预训练语言模型训练方法进行详细阐述,并对目前预训练模型在规模压缩、知识融合、多模态和跨语言等研究方向进行概述和评价．最后总结语言模型在当前自然语言处理应用中的瓶颈,对未来可能的研究重点做出展望．     

基于 BCI 的虚拟现实模拟驾驶教学系统设计

为解决传统模拟驾驶过于强调正常场景的训练,缺少对意外场景下学员心理状态 的监测与协助,且无法反馈和评价驾驶心理状态等问题。以脑机交互(BCI)技术与虚拟现实(VR) 为基础开发 VR 模拟驾驶教学演示系统,利用三维动力学引擎开发了驾驶模拟操作系统,在硬 件上设计可穿戴式脑电波信号检测头盔,基于 BCI 技术实现对学员模拟驾驶大脑状态的监控与 数据评估;有突发模拟事件发生时,系统通过脑机接口技术自动制动或辅助驾驶。在完成模拟 驾驶训练的同时可以根据脑波(EEG)反馈在意外事件中给出紧急解救措施,根据 EEG 情况评估 学员的发挥以及心理素质,为虚拟驾驶等认知负荷较高的教学训练提供了更为丰富与直观沉浸 式交互操作方式,提高了该领域教学训练系统的实用性与可用性。     

基于智能计算的脑机制研究

解析脑认知原理和脑疾病的发病机制已是当下脑科学研究的热点。智能计算在脑影像领域的应用可为认知心理学研究、脑疾病的识别和干预以及类脑智能理论研究等提供借鉴和参考。本文介绍利用智能影像计算方法在识别脑认知网络成分、构建脑有向连接模型、预测认知行为变化、构建心理过程神经表征等方面的工作,并对未来相关研究进行展望。     

虚拟现实中三维显示技术探究

虚拟现实技术通过构建真实感人物模型,并且实现了用户与模型之间的交互功能,产生类似于现实世界中的交互反馈信息,从而帮助人们获得真实感。为了提高虚拟现实交互系统的真实感、自然,三维显示技术显得尤为重要。虚拟现实技术融合了人机交互、三维图像处理、网络技术,在军事仿真、游戏动画等领域有着广泛的应用,其中三维现实技术是关键所在,文中对此进行了深入的研究和探讨。     

作战模拟技术的应用发展研究

文章简述了模拟技术的主要技术基础,如：建模理论和方法、控制理论和方法（包括模糊控制和智能控制等技术）、虚拟现实技术（包括实时三维图像生成、现代结构和构造技术）等等;通过对国外一些典型模拟系统的介绍,阐述了新技术在当前作战模拟领域内的应用,以及新技术的诞生和发展对模拟训练思想、训练方法和训练手段的更新和改进的促进作用;展望了未来的发展趋势.     

当前军事仿真领域内新技术的应用与发展

军事领域内的仿真在高技术条件下的战争中正在起着越来越大的作用，从新武器装备的论证、作战人员的训练到战术战法的研究都可看到仿真技术的应用。该文探讨了模拟仿真技术的主要技术基础，如：建模理论和方法、控制理论和方法包括模糊控制和智能控制等技术、虚拟现实技术包括实时三维图像生成、现代结构和构造技术等等；并且通过对国外一些典型仿真系统的介绍，阐述了新技术在当前军事仿真领域内的应用，新技术的诞生和发展对促进模拟仿真训练思想、训练方法和训练手段的更新和改进，并展望了未来的发展趋势。     

虚拟现实技术在高层决策训练中的应用研究

对虚拟现实技术在高层决策训练中的应用研究成果--战略决策虚拟训练平台的体系结构、虚拟战略时空集成环境以及动态对抗推演机制等方面进行归纳和总结,并对虚拟实现的技术特征"3I"在高层决策训练中的体现、研究重点以及面向训练模型体系构建等问题进行了详细地分析,期以对今后该领域的研究发展有所帮助和启迪.     

虚拟现实技术在工程装备教学训练中的应用

本文分析了虚拟现实技术的特点,通过分析虚拟现实技术在工程装备教学训练中的具体应用可知,该技术可提高工程装备教学训练的针对性和有效性,减少天气、场地对训练的影响,缩短工程装备操作人员的培训周期,减少训练费用,提高操作人员的技术水平,虚拟现实技术在工程装备教学训练中的应用前景广阔。     

浅析虚拟现实技术及其在现代军事领域中的应用

本文简要介绍了虚拟现实技术发展现状及主要特点,并具体论述了其在当前单兵训练、军事研究等领域里的应用,探讨了虚拟现实技术对现代军事变革的重要意义,并对应用前景进行了展望。     

虚拟现实技术的研究进展与未来的挑战

本文阐述了虚拟现实技术的内涵 ,综述了虚拟现实技术及其它在一些特殊的专业领域应用的国内外最近研究进展 ,并介绍了其研究目前亟需解决的主要问题 .指出虚拟现实技术的发展 ,将会给人类带来巨大的改观 ,它在许多不同领域的应用 ,将带来巨大的经济效益 .     

视觉审美体验的类脑计算模型研究进展

目前神经科学与信息科学交叉发展的一个重要方向是面向高级认知功能的神经系统模型的构建,其标志着人类对自身特有的心智活动的研究进入到一个新阶段。简要综述了关于视觉审美体验的生理基础研究的进展,指出大脑神经回路是视觉审美体验的生理基础,其所涉及的大脑皮层和脑组织在视觉情感感知中功能的科学解析是构建类脑计算模型的基础。分别介绍了神经信息学、神经认知科学和神经美学框架下的视觉审美体验的类脑计算模型,并对模型进行了比较分析。对视觉审美体验的类脑计算模型研究的发展趋势进行了展望,阐述了该领域研究的意义。视觉审美体验类脑模型的构建有助于揭示大脑皮层和脑组织在视觉情感感知中的功能,有助于实现视觉情感体验的认知模拟。     

神经网络结构搜索在脑数据分析领域的研究进展

神经网络结构搜索(neural architecture search,NAS)是自动化机器学习的重要组成部分,已被广泛应用于多个领域,包括计算机视觉、语音识别等,能够针对特定数据、场景、任务寻找最优的深层神经网络结构.将NAS引入至脑数据分析领域,能够在图像分割、特征提取、辅助诊断等多个应用领域大幅度提升性能,展现低能耗自动化机器学习的优势.基于NAS进行脑数据分析是当前的研究热点之一,同时也具有一定挑战.目前,在此领域,国内外可供参考的综述性文献较少.对近年来国内外相关文献进行了细致地调研分析,从算法模型、研究任务、实验数据等不同方面对NAS在脑数据分析领域的研究现状进行了综述.同时,也对能够支撑NAS训练的脑数据集进行了系统性总结,并对NAS在脑数据分析中存在的挑战和未来的研究方向进行了分析和展望.     

结合进化计算的神经认知机

福岛邦彦的神经认知机（Neocognitron）能用于有变形或位移的模式识别。然而,在原始神经认知机中许多参数及训练模式都是凭经验设定。该文旨在系统地剖析神经认知机的工作机制并有效地将进化计算结合进来以提高其性能。首先,通过分析神经认知机的学习机制指出原始神经认知机忽略了训练模式间的相关性分析;然后,结合协作进化为神经认知机搜索合理的参数和训练模式。实验结果表明了该文方法的有效性。在为参和训练模式是由进行计算获得而非人为设定的,所以这种改进型神经认知机有更广阔的应用领域。     

基于增量预训练和对抗训练的文本匹配模型

文本匹配是自然语言理解的关键技术之一,其任务是判断两段文本的相似程度.近年来随着预训练模型的发展,基于预训练语言模型的文本匹配技术得到了广泛的应用.然而,这类文本匹配模型仍然面临着在某一特定领域泛化能力不佳、语义匹配时鲁棒性较弱这两个挑战.为此,本文提出了基于低频词的增量预训练及对抗训练方法来提高文本匹配模型的效果.本文通过针对领域内低频词的增量预训练,帮助模型向目标领域迁移,增强模型的泛化能力;同时本文尝试多种针对低频词的对抗训练方法,提升模型对词级别扰动的适应能力,提高模型的鲁棒性.本文在LCQMC数据集和房产领域文本匹配数据集上的实验结果表明,增量预训练、对抗训练以及这两种方式的结合使用均可明显改善文本匹配结果.     

汉语认知数据库的设计与实现

随着磁共振成像技术在人类认知研究中的广泛应用,神经信息学家已经积累了大量的脑科学实验数据.如何有效地纽织和共享这些数据,并在此基础上发现新的数据结构、揭示隐藏的逻辑关系,成为当前科学研究的趋势.汉语认知数据库是2002年10月为此目的建立的,其主要目标是使从事神经科学研究者可以方便的共享功能磁共振脑成像数据.     

基于虚拟现实的临场感遥控作业系统的研究动向

本文阐述了虚拟现实技术在临场感遥控作业系统中的研究和应用背景、状况和 内容．综述了临场感遥控作业虚拟现实系统的最近进展．重点介绍了它在监控和协作控制、 劣质视觉反馈的遥作及具有通信时延的遥作方面的研究动向．指出临场感遥控作业虚拟现实 系统是今后临场感技术研究和发展的主潮流,并对我国今后在这方面的研究应遵循的基本原 则提出了建议．     

地面火炮操作虚拟现实训练系统研究

随着高新技术的发展,特别是计算机信息技术,使战场环境越来越复杂.炮兵作为陆军不可缺少的火力突击力量,在现代战争中若要发挥其作用,就必须借助于一些最新技术成果来研究新战法、改进训练方法、提高训练质量.计算机仿真,特别是处于前沿的分布交互式仿真和虚拟现实,可以生成"真实的"战场环境,使人能进行创造性思维.该文利用虚拟现实技术,研究了地面火炮操作训练虚拟仿真系统中有关火炮操作训练的一些问题,从硬件和软件两方面论述了系统的组成,研究了其主要模块的功能,详细地研究了用MultiGen-Paradigm's Vega、Windows Xp平台和VC++6.0软件等工具,具体实现各个模块的方法.     

大规模类脑计算系统BiCoSS: 架构、实现及应用

人脑具有协同多种认知功能的能力与极强的自主学习能力, 随着脑与神经科学的快速发展, 亟需计算结构模拟人脑的、性能更强大的计算平台进行人脑智能与认知行为机制的进一步探索. 受人脑神经机制的启发, 本文提出了基于神经认知计算架构的众核类脑计算系统BiCoSS, 该系统以并行计算的现场可编程门阵列(Field-programmable gate array, FPGA)为核心处理器, 以地址事件表达的神经放电作为信息传递载体, 以具有认知计算功能的神经元作为信息处理单元, 实现了四百万神经元数量级大规模神经元网络认知行为的实时计算, 填补了从细胞动力学层面理解人脑认知功能的鸿沟. 实验结果从计算能力、计算效率、功耗、通信效率、可扩展性等方面显示了BiCoSS系统的优越性能. BiCoSS通过人脑信息处理的计算架构以更贴近神经科学本质的模式实现了类脑智能; 同时, BiCoSS为神经认知和类脑计算的研究和应用提供了新的有效手段.     

基于WTK平台的车辆训练模拟器特殊地形匹配算法设计与探讨

一、前言 虚拟现实(Virtual Reality)是近年来十分活跃的高新技术领域,而训练模拟器则是虚拟现实技术在军事训练上的典型应用,为了减少训练费用、提高安全性、减轻对环境的影响(爆炸和坦克履带会严重破坏训练场地),世界各国都非常重视研制武器训练模拟器.再加上近年来,计算机技术、激光技术、传感器技术和虚拟现实技术的飞速发展,为研制更加逼真的训练模拟器创造了条件,因而各国已研制成了各种各样的训练模拟器.WTK是由美国Sense8公司开发的虚拟现实的应用工具软件.它是为实现高性能,实时3D图形应用程序所设计的高级跨平台开发环境,可运行于包括PC机在内的各类硬件平台.