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谷歌研發(fā)新型人工智能系統(tǒng)，助力研究員繪制神經(jīng)元

2018-07-18 08:18

《Nature Methods》刊登了谷歌的一篇新論文《使用Flood－Filling網(wǎng)絡(luò)高效自動重建神經(jīng)元》（High－Precision automated reconstruction of neurons with flood－filling networks）。在這篇論文中，谷歌講述了他們所創(chuàng)建的人工智能系統(tǒng)，是如何幫助神經(jīng)學(xué)家更好理解大腦結(jié)構(gòu)和功能的。

在人類的大腦中，大概包含了約860億個通過100億個突觸聯(lián)網(wǎng)的神經(jīng)元，如果對單個立方毫米神經(jīng)元進(jìn)行成像，最后能夠產(chǎn)生超過1000TB的數(shù)據(jù)。而如果神經(jīng)科學(xué)家要對這些進(jìn)行全部標(biāo)注的話，這可能需要10萬個小時(shí)。

針對這方面，谷歌與馬克斯普朗克研究所的研究員一起合作打造了一個人工智能系統(tǒng)，只需要7天的訓(xùn)練，這一系統(tǒng)就能夠完成與上面一樣的工作。

在以往的做法中，研究員會使用邊緣檢測算法先行識別神經(jīng)節(jié)之間的邊界，繼而用wateshed或graph cut等算法將未被邊界分割的圖像像素組合在一起。與之不同，谷歌與馬克斯普朗克研究所提出的“floor－filling Networks”模型將傳統(tǒng)的兩個步驟合成一個步驟。

具體來講，新算法會從特定像素位置開始生長，并使用循環(huán)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不斷填充一個區(qū)域，進(jìn)而預(yù)測哪些像素和初始像素屬于同一物體。

眾所周知，在提到智能性的時(shí)候，我們常常會提到對“人類大腦”的研究，因?yàn)檫@是讓人工智能更為“智能”的關(guān)鍵，而對大腦的認(rèn)知不足也阻礙了人們的研究進(jìn)展。

這方面，谷歌的這一新成果提供了一大幫助�！斑@個項(xiàng)目真正影響的是可以完成的神經(jīng)科學(xué)研究的數(shù)量，能夠以全面的方式研究大腦中神經(jīng)元的實(shí)際模式，這是歷史上神經(jīng)科學(xué)家所無法實(shí)現(xiàn)的�！惫雀柩芯繂T、論文主要作者維綸·賈恩（Viren Jain）表示。

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