广东科技杂志 | 琶洲实验室:打造AI技术赋能引擎 助力数字经济腾飞

2024年9月11日
琶洲实验室
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导读:人工智能与数字经济广东省实验室(广州)是为落实国家创新驱动发展战略所设立的第三批省实验室之一,主要任务是开展人工智能基础理论与核心算法、人工智能软硬件平台与关键技术、数字经济示范应用等研究。在人工智能技术快速演进、数字经济飞速发展的今天,实验室以其鲜明的发展特色,助力提升我国人工智能基础理论与关键技术原创能力、应用转化能力,为粤港澳大湾区数字经济发展提供源动力与技术支撑。

人工智能与数字经济广东省实验室(广州)(以下简称“琶洲实验室”)由广东省人民政府主导、广州市人民政府举办,以华南理工大学为依托单位建设,于2020年4月注册成立。琶洲实验室瞄准人工智能与数字经济的国家重大战略需求,旨在建设成为国家创新体系的重要节点、具有重要国际影响的人工智能基础理论与关键技术研发基地、AI高端人才培养基地、数字经济产业技术创新策源地和科技创新生态的“试验田”。

琶洲实验室主楼外景

精准布局赛道

开展高水平创新研究

琶洲实验室聚焦新一代人工智能基础理论与关键技术、类脑与脑机智能、智能感知、毫米波通信芯片、计算机视觉、智能制造、智慧医疗与健康、智慧能源等方向和领域,按照“顶天立地+学科交叉+赋能行业”的项目布局原则,牵头承担了多项国家、省、市重大重点项目、多项面向企业需求的横向项目,同时设立了一批自主立项项目和开放项目。

值得一提的是,目前广东省仅有的两项国家科技创新2030-“脑科学与类脑研究”重大项目均由琶洲实验室承担,分别由李远清教授、朱心红教授牵头,项目经费均超过5000万元。同一个单位获批两个国家脑计划项目在全国尚属罕见。其中,李远清教授团队围绕脑机接口相关问题开展技术攻关,研发的脑机接口相关软硬件技术及产品,与国外同类型产品相比,成本大幅降低,获得行业广泛认可,项目有关成果目前已在广州医科大学附属脑科医院、中山大学附属第三医院、广东省康复医院、南方医科大学珠江医院等多所医院开展示范性临床应用,效果良好,部分成果已进行转化。朱心红教授团队瞄准精神疾病防治关键科学问题,对精神疾病机理进行基础和临床双向转化研究,寻找精神疾病早期预警、早期诊断、早期干预的新策略,在国际顶级期刊发表多篇高水平论文。2023年,该团队基于经典的抑郁模型——社会失败模型,探索心理韧性发生的神经生物学机制,为阐释内源性“心理韧性”机理提供了新思路,相关研究成果发表在Cell杂志上。同时,该团队在老年痴呆症发病机制与防治研究领域取得重大进展,发现肝脏参与阿尔茨海默症发病,为该疾病的早期预警提供了科学依据,相关研究成果发表在Neuron杂志上。

除此以外,实验室其他团队在智慧医疗与健康、智慧能源、智能制造等领域均取得了显著进展。如陈俊龙教授团队围绕宽度学习、深度学习算法和情感智能相关模型,构建创新性计算框架,开创性提出扁平化宽度神经网络,突破了深度神经网络计算资源消耗严重、扩展难的瓶颈。针对现有网络结构精度有限,框架固定等与类脑研究相悖的问题,原创性提出动态结构叠层宽度神经网络,克服了传统深度学习计算量大、硬件需求高及模型设计复杂等不足,对于机器学习领域具有颠覆性意义。在实际应用中,叠层宽度学习网络可以灵活改变网络结构的宽度和深度,能够针对不同任务进行动态调整,提高模型的适应性和泛化能力,尤其赋予边缘端智能学习功能的边缘计算无限前景。陆璐教授团队与华为公司合作,针对国外对中国技术“卡脖子”排行第一的高性能计算优化技术开展攻关,实现了国产华为神经网络处理单元(NPU)的算子开发,大大提升了国产高性能计算芯片的性能,填补了国产NPU芯片算子空白。

琶洲实验室研发的正念冥想“脑机接口”交互系统

畅通转化路径

让科研成果走进现实

琶洲实验室积极推进产学研用协同创新,制定成果转化制度,探索出“产业和经济需求-科研-技术转化-成果应用-发现新需求”的成果转化闭环模式,着力打通知识产权产出、保护、管理、服务、应用全链条。实验室大批成果具有广阔的产业化前景,目前部分成果已落地应用,如:青少年心理疾病筛查和干预系统、毫米波智能芯片、深度网络逐层自适应剪枝与压缩系列算法、高维短时序列数据预测系列算法(用于新冠肺炎等烈性传染病动态传播趋势分析与预警)、脑机AI系列技术与产品等。

此外,为充分利用地方产业资源优势并解决企业智能化技术需求,琶洲实验室还与合作方一同探索出“企业需求、共同投入、联合攻关、成果共享、优先转化”的新型合作模式,以企业需求为导向开展落地应用。目前,琶洲实验室已与多家高校、科研院所、医院、企业等建立了稳定的合作关系,与一批龙头企业共建联合研发中心,充分发挥各方优势,加强协同合作,开展核心技术攻关,辐射带动作用明显。

视人才为珍宝

打造高层次人才聚集高地

琶洲实验室珍视人才,面向科技前沿打造人才高地,积极探索聚才用才新路径。实验室持续发挥与依托单位华南理工大学的联合招聘优势,多措并举引进高层次人才,聚集人才智力资源,打造梯次合理、实力强劲的科研团队。

一方面,琶洲实验室采取“单聘+双聘+流动”“邀请制”+“推荐制”相结合的人才引进方式,搭建内部推荐机制,打造人才集聚高地。另一方面,实验室提供优渥待遇和良好的科研条件,并与依托单位华南理工大学建立高层次人才联合招聘机制:由华南理工大学提供人事编制、研究生指标、子女入学等政策支持,依托华南理工大学资源优势,全球招揽高层次科技创新人才,通过全职、双聘等多种方式,选派高层次的科研人员和经验丰富的管理人员支持实验室的人才队伍建设和实验室运行管理。此举有效突破了实验室招聘高层次人才的瓶颈,成功打造了一支高水平人才队伍,并形成“战略科学家-杰出科学家-高水平青年人才”的科研人才布局。

发挥平台优势

践行科学普及与科技创新“两翼齐飞”

琶洲实验室作为广东省人工智能与数字经济领域核心枢纽平台,立足实验室研究优势,践行科学普及与科技创新“两翼齐飞”重大部署,先后获评“广东省青少年科技教育基地”“广东省科普教育基地”,成为广州市乃至粤港澳大湾区的“科研-科普”双向赋能平台。

一是联合科普优势力量,提升科普综合实力。实验室创新实践“科研机构+科普组织”新模式,与本地科普专业组织及多所中小学校深入合作,发挥各方优势,举办各类科普惠民活动,大力发扬科学家精神,助力科普均衡发展、为民共享。

二是注重科普人才建设,强化科普服务能力。集结实验室科技与科普人才,成立琶洲实验室科普志愿服务队,举办科普能力提质增效培训,精准赋能实验室科普队伍,提高科普人才队伍科普服务能力。

三是繁荣发展科普生态,打造科普创新平台。强力打造实验室“平台型”科普服务体系,汇集科普展厅、科普实验室、科普讲解师、科普课程等多元素为一体,动态延伸科普服务对象链条。运营“琶洲实验室科普号”,打造特色品牌研学活动,线上线下联动打造权威科普平台。

琶洲实验室医疗大数据采集、管理与分析平台

立足新发展要求

加快形成新质生产力

发展新质生产力,要求紧抓新一轮科技革命和产业变革重大机遇,不断突破关键核心技术,发挥科技创新的牵引作用。琶洲实验室立足自身发展现状,对加快培育形成新质生产力总结出以下几点经验。

一是紧密联系国家战略需求,服务市场需求。实验室立足国家及广东省战略性新兴产业和未来产业,明确科研方向,开展革命性技术突破,以科技力量赋能企业高质量发展,与产业龙头企业建立紧密的合作关系,搭建联合研发中心,服务企事业单位技术需求,助力新质生产力发展。

二是建立人才联合招聘机制,引入高端人才。实验室积极探索聚才用才新路径,不断激活人才发展新引擎,与依托单位华南理工大学建立高端人才联合招聘机制。

三是完善科技成果转化机制,促进成果落地。实验室结合国家、省、市科技发展战略,不断强化科研项目管理,深化科研成果转化,建立科技创新体系,健全评价激励机制,不断完善制度体系,进一步激发创新活力,提高运行效率。

文/孙进

原文刊载于《广东科技》2024年第四期