网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

如何实现类人概念形成、理解与交流?余山团队和毕彦超团队联合提出新型AI框架

0
分享至



人类智能的一个独特能力是能够从感官体验中抽象出概念,从而可以脱离感官体验,直接在概念空间进行思考和交流。一般认为,这种将高维感知“压缩”为低维概念,再由概念“重构”感知的双向过程构成了人类符号化思维的基础,进而支持了语言的产生。然而,当前的人工智能(AI)系统却难以实现这一过程:传统的深度网络往往将知识纠缠在海量的参数中,难以提取出独立的概念;而受到广泛关注的AI大模型则高度依赖人类已有的语言符号进行训练,无法真正“从无到有”地从感知经验中自发形成概念。这是当前AI与人脑之间的一个关键差别。

中国科学院自动化研究所脑图谱与类脑智能实验室余山团队与北京大学心理与认知科学学院毕彦超团队的合作研究为解决这一难题提供了重要突破。该研究提出了一种新型神经网络框架CATS Net,实现了类人的概念形成、理解和交流。有趣的是,神经网络自发形成的概念空间与人类语言构成的概念空间有明显的相似性,而且对于这些概念的表征也与人脑内的表征显著相关。这一研究为理解人类的概念认知提供了计算模型,同时为建立具有类人概念智能的AI系统打下了基础。相关成果已在线发表于国际学术期刊《自然·计算科学》(Nature Computational Science)。



01

两大核心模块,完整再现人脑的概念生成、理解和交流

该研究提出的CATS Net包含两个核心模块:概念抽象(CA)模块与任务求解(TS)模块。


概念解耦和形成的动机、实验方法和CATS Net架构

在处理视觉任务时,CA模块能够自发地将高维的视觉输入压缩成紧凑的低维“概念向量”。随后,这些概念向量如同开锁的“钥匙”一般,通过分层门控机制产生一系列“开关”信号,可动态调节TS模块的神经网络活动,高效灵活地指导其完成特定的视觉感知任务。这模拟了人类概念的形成和理解。

系统可以根据与环境的互动自主生成大量新概念,并形成自己的概念空间。当不同神经网络所生成的概念空间对齐之后,就可以不用从环境中学习,而是直接通过概念向量在网络间传递知识,实现模拟人类通过语言等符号来交流的过程。

02

揭示人类概念认知的计算原理

研究团队将 CATS Net 自发形成的概念表征与人类的概念空间和神经活动数据进行了对比。

功能磁共振成像(fMRI)的表征相似性分析(RSA)显示,CATS Net 生成的概念空间不仅与心理学上的人类认知语义模型高度一致,其表征模式还与人类大脑中负责视觉语义表征的腹侧枕颞皮层活动模式显著相关。同时,CA模块的动态门控机制则与脑中负责概念提取与操控的语义控制网络活动模式相吻合。这表明,CATS Net不仅在功能层面模拟了人类的概念认知,同时也在机制层面揭示了人脑概念形成与理解的计算原理。

CATS Net来源于前额叶启发的情境化信息处理模型(CDP),这也提示了前额叶和CDP可能在人类概念认知中发挥着核心的作用。

03

为下一代智能系统研发奠定基础

该工作为研发具备人类概念形成与应用能力的下一代智能系统奠定了重要基础。

当前,大语言模型能力仍受限于人类语言所限定的范畴,赋予他们自主形成新概念的能力有望促进其在更广阔的领域发挥作用,比如从事全新的科学探索。当然,拥有了这种能力之后,如何确保这些系统与人类的价值对齐,将成为下一步要解决的关键问题。



本研究的共同第一作者为中国科学院自动化研究所博士研究生郭良轩、北京大学博士研究生陈昊扬及中国科学院自动化研究所陈阳副研究员;中国科学院自动化研究所余山研究员、北京大学毕彦超教授与中国科学院自动化研究所陈阳副研究员为共同通讯作者。研究工作得到中国科学院基础研究领域青年团队计划、国家自然科学基金委、中国科学院战略先导专项等资助。

来源:Guo, L., Chen, H., Chen, Y. et al. A neural network for modeling human concept formation, understanding and communication. Nat Comput Sci (2026).

https://www.nature.com/articles/s43588-026-00956-4

来源:中国科学院自动化研究所



脑机接口社区是国内首家脑机接口(BCI)产业服务平台、国内脑机接口新媒体开创者与引领者。主要为企业、科研团队、投资机构和从业者提供以下服务:

宣传报道:图文、短视频、直播形式报道企业动态、技术解读、产品介绍等内容,提升曝光和行业影响力。

资源对接:根据需求匹配资本、供应链、临床机构、渠道方等资源,完成真实对接,促进合作。

成果转化:协助技术团队寻找产业方、投资人及落地场景,推动技术到产品的转化。

活动策划执行:承接线上线下路演、沙龙、论坛等活动的策划与执行。

其他定制需求:包括报告定制、市场调研、人才招聘支持等个性化服务。


合作洽谈,请联系微信:ZuoLeiLeiya

(备注:姓名-单位-合作)

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
高志凯提出了一个反向设问:俄罗斯既然觉得经蒙古向中国输气是一条好路,也可以让俄气先进入中国,再借中国管网送往印度,印度愿意吗?

高志凯提出了一个反向设问:俄罗斯既然觉得经蒙古向中国输气是一条好路,也可以让俄气先进入中国,再借中国管网送往印度,印度愿意吗?

扶苏聊历史
2026-09-22 16:45:33
亚锦赛:世界第二爆冷出局!国乒19岁小将连赢2场,王艺迪再输日本

亚锦赛:世界第二爆冷出局!国乒19岁小将连赢2场,王艺迪再输日本

十点街球体育
2026-10-23 18:35:04
“娱圈老王”的瓜!

“娱圈老王”的瓜!

文刀万
2026-10-23 06:15:04
1980年,邓小平说:毛主席的错误,要毫不含糊地批评,但要实事求是

1980年,邓小平说:毛主席的错误,要毫不含糊地批评,但要实事求是

帝哥说史
2026-10-11 16:14:43
悉尼奥运会前,袁伟民坚决反对“马家军”参赛:大不了不当局长了

悉尼奥运会前,袁伟民坚决反对“马家军”参赛:大不了不当局长了

小莜读史
2026-10-12 09:38:33
顾客理发时突发疾病死亡,店员“掐人中”施救反被死者家属指责并索赔46万余元;法院:“好人条款”撑腰,不让施救者流汗又流泪,不担责

顾客理发时突发疾病死亡,店员“掐人中”施救反被死者家属指责并索赔46万余元;法院:“好人条款”撑腰,不让施救者流汗又流泪,不担责

都市快报橙柿互动
2026-10-23 07:53:01
我是一根柱子,在“地球最强SUV”的撞击中,活了下来且只是轻伤

我是一根柱子,在“地球最强SUV”的撞击中,活了下来且只是轻伤

News脑洞
2026-10-23 10:51:48
杰伦·布朗在网上发表评论后,他和塔图姆关系开始变得紧张起来

杰伦·布朗在网上发表评论后,他和塔图姆关系开始变得紧张起来

好火子
2026-10-23 21:36:25
三问“问界汽车在神木碰撞起火事故”:撞击瞬间时速是多少?AEB是否启动?起火是否太快?

三问“问界汽车在神木碰撞起火事故”:撞击瞬间时速是多少?AEB是否启动?起火是否太快?

澎湃新闻
2026-10-23 07:46:29
英国人爱吃甜食,胆固醇水平却很低?7个生活习惯一次说清楚

英国人爱吃甜食,胆固醇水平却很低?7个生活习惯一次说清楚

医学科普汇
2026-10-23 21:30:07
每年数万人因前列腺离世!医生建议:天冷宁可躺一天,也别干 8 事

每年数万人因前列腺离世!医生建议:天冷宁可躺一天,也别干 8 事

健康之光
2026-10-23 20:35:08
身披旭日旗的陈宇昕获扬州某企业支持,汤家凤发文怒批:必须严惩,露头就打

身披旭日旗的陈宇昕获扬州某企业支持,汤家凤发文怒批:必须严惩,露头就打

平老师666
2026-10-23 16:30:12
王思聪现身香港,带3位女伴喝下午茶很惬意!为何不回内地惹争议

王思聪现身香港,带3位女伴喝下午茶很惬意!为何不回内地惹争议

娱乐团长
2026-10-23 10:43:10
美媒:若共和党在中期选举落败,乌克兰很可能遭受特朗普的报复

美媒:若共和党在中期选举落败,乌克兰很可能遭受特朗普的报复

浮光惊掠影
2026-10-23 14:56:14
秦安:太狡猾了,突然转向!特朗普支持内塔尼亚胡,很可能是让以色列再次打击伊朗,要高度警惕!

秦安:太狡猾了,突然转向!特朗普支持内塔尼亚胡,很可能是让以色列再次打击伊朗,要高度警惕!

秦安战略
2026-10-23 22:54:59
网传“退休金比打工人工资还高”,评论区炸锅了

网传“退休金比打工人工资还高”,评论区炸锅了

墨言执笔
2026-10-13 05:47:41
背靠背轮休?詹姆斯:我不能替恩比德决定 我们会进行伤病管理

背靠背轮休?詹姆斯:我不能替恩比德决定 我们会进行伤病管理

北青网-北京青年报
2026-10-23 20:37:01
海南男子钓获稀有海鱼,鳞片晶莹发绿,像玉雕工艺品!网友:所以说龙一定存在

海南男子钓获稀有海鱼,鳞片晶莹发绿,像玉雕工艺品!网友:所以说龙一定存在

狸猫之一的动物圈
2026-10-21 09:04:47
陈宇昕事件再升温!解放军发声,遣返只是开始,背景调查才要命!

陈宇昕事件再升温!解放军发声,遣返只是开始,背景调查才要命!

大眼妹妹
2026-10-20 22:48:29
巴贝尔力挺克洛普:我也看不懂孔帕尼战术,不想撒谎假装看懂

巴贝尔力挺克洛普:我也看不懂孔帕尼战术,不想撒谎假装看懂

懂球帝
2026-10-23 20:55:08
2026-10-24 11:36:49
脑机接口社区 incentive-icons
脑机接口社区
关注脑机前沿,分享脑机技术
472文章数 32关注度
往期回顾 全部

科技要闻

写程序、做3D,新Kimi还有多少本事?

头条要闻

女子被同事兄弟俩在车底偷装GPS 两人动机不同互不知情

头条要闻

女子被同事兄弟俩在车底偷装GPS 两人动机不同互不知情

体育要闻

没人看好的加图索,打出队史最佳开局

娱乐要闻

黎纪君晒与刘恺威合照 恋情后首次同框

财经要闻

叫"保障"不叫"保险":租车平台的文字游戏

汽车要闻

设计换新/智舱升级 2027款博越限时价7.89万起

态度原创

房产
健康
亲子
艺术
手机

房产要闻

百亩大盘又 +1!攒量超 200 万㎡!江东,要燃起来了!

痘痘能根治吗?皮肤科医生说实话

亲子要闻

十岁以下的孩子,这些饮料不要喝了~

艺术要闻

美到窒息!国外人像摄影刷屏,真是模特太美,还是摄影师开挂?

手机要闻

苹果iPhone Duo影像细节曝光:主摄最高可读取5100万像素

无障碍浏览 进入关怀版