【CAC 2018分论坛】专题论坛：自动化与生物/医疗/农业/教育等

2018 年 11 月 20 日 中国自动化学会

中国自动化大会是由中国自动化学会主办的国内最高层次的自动化、信息与智能科学领域的大型综合性学术会议，2018年中国自动化大会（CAC2018）的主题为“自动化创造智慧社会”，大会将于2018年11月30日至12月2日在西安召开。本次大会由西安交通大学承办。

CAC 2018将为全球自动化、信息与智能科学领域的专家学者和产业界的同仁展示创新成果、展望未来发展的高端学术平台，加强不同学科领域的交叉融合，引领自动化、信息、智能科学与技术的发展。

今天为大家介绍的是CAC 2018专题论坛：自动化与生物/医疗/农业/教育等的背景，及相应的两位论坛主席与七位报告专家。

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专题背景

生物信息自动化行业综合运用自动化控制理论、信息技术、流体工程、电子电路、嵌入式软件和系统可靠性设计等方面的技术，解决生物信息感知获取、分析处理及应用等方面的问题，涉及多个学科交叉领域，综合性强，技术要求较高。为了推动我国生物信息行业的技术水平，缩小该领域与世界先进水平的差距，论坛邀请多名国内生物信息学领域的一流专家，共同探讨脑信息交互、神经反射解码、心理信息感知及生物分子智能重构等多个方向的热门难点问题。论坛以专家报告、学者报告和提问探讨方式为主体，为与会者了解生物信息领域若干方向的发展趋势及研究动向搭建了一个思想碰撞、交融的平台。

论坛主席及报告专家

论坛主席

论坛主席简介：李远清，华南理工大学自动化科学与工程学院教授、华南理工大学脑机接口与脑信息处理研究中心主任、博士生导师、IEEE Fellow、国家杰出青年科学基金获得者、教育部长江学者特聘教授、国家百千万人才工程国家级人选，广东省南粤百名杰出人才培养工程人选，获国家自然科学二等奖1项、教育部自然科学一等奖1项、广东省自然科学一等奖2项等。是IEEE Trans. on Fuzzy Systems, IEEE Trans. on Human Machine Systems 等4份SCI国际期刊的副主编。1988 年本科毕业于武汉大学数学系，1994 年硕士毕业于华南师范大学数学系，1997 年博士毕业于华南理工大学自动控制工程系。2000年以来，先后致力于独立分量分析与盲源分离、稀疏编码、半监督机器学习、脑电与fMRI信号分析、脑机接口、脑内视听觉整合等方面的研究。迄今为止，发表论文100余篇，其中在IEEE Trans. on Information Theory，IEEE Trans. on Signal Processing，IEEE Trans. on Biomedical Engineering，IEEE Signal Processing Magazine，Proceedings of the IEEE等汇刊上发表长文40余篇，在Cerebral Cortex, Human Brain Mapping, NeuroImage, Scientific Reports, Machine Learning，Pattern Recognition，Neural Computation，Journal of Neural Engineering，NIPS等国际著名期刊及权威会议上发表论文共30余篇。申请获批专利30余项。主持项目包括国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目、科技部863课题、广东省自然科学基金团队项目等。担任中国自动化学会常务理事、中国人工智能学会混合智能分会副主任委员、中国生物医学工程学会医学神经工程分会副主任委员等。

论坛主席简介：刘丁，西安理工大学教授、博士生导师，中国自动化学会常务理事，教育部全国高校自动化类专业教学指导委员会副主任，陕西省自动化学会副理事长，国家“万人计划”教学名师；担任国内外多种重要学术期刊的编委和审稿人，IEEE会员。

主要从事人工智能与智能控制、复杂工业系统建模、优化与控制、智能机器人等方面的研究。以第一完成人获国家科技进步三等奖(1997)、国家技术发明二等奖(2012)各1项、国家教学成果二等奖2项(2009、2014),省、部级科学技术一等奖4项、二等奖3项；在国内外发表重要学术论文280多篇，主编国家精品教材1部、学术专著2部，授权中、美等国发明专利33项；主持完成(在研)国家科技重大专项、国家“863”计划、“973”计划、国家自然基金重点项目、教育部博士点基金重点项目等各类科研项目20余项；为本科生、研究生讲授自动化导论、自动控制理论(国家精品课程、国家精品资源共享课）、智能控制等课程。

报告专家

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12月1日下午报告专家

报告专家简介：郑筱祥，浙江大学生物医学工程与仪器科学学院教授, 博士生导师。1968年浙江大学无线电技术专业本科毕业，1994年获日本筑波大学医学院医学博士学位。浙江大学生物医学工程与仪器科学学院首任院长，原浙江大学求是高等研究院常务副院长，原国务院学位委员会生物医学工程学科评审组成员、原教育部生物医学工程教学指导委员会主任委员、原中国生物医学工程学会常务理事等职。现任Annals of Biomedical Engineering (ABME)副主编和多个国际核心学术期刊审稿人。享受国务院特殊津贴。

主要研究方向：脑机接口与神经工程，领导团队成功建立了啮齿类、非人灵长类动物和人的脑机接口研究平台，开展了相关理论和关键技术的研究，实现了“大鼠运动神经信息实时解码” 、“猴子意念实时遥控机械手”、“人意念控制机械手”等植入式脑机接口的应用，入选2016年度教育部“中国高等学校十大科技进展”。

报告题目：脑机接口研究的机遇和挑战

报告摘要：脑-机接口（Brain-Machine Interface, BMI）不依赖于常规的脊髓/外周神经肌肉系统，在脑与外部设备之间建立一种新型的信息交流与控制通道，实现了脑与外界的直接交互。脑机接口的研究对脑与认知、智能信息处理、仿脑工程和人工智能等的研究有重要的科学意义，有利于推动新型信息感知、复杂数据处理、模式识别、认知计算和人机交互等技术的发展，在挖掘人类认知潜能、残障人康复、神经疾病治疗，以及航天、国家安全等问题上都具有重要的社会意义和广泛的应用前景，当前，脑机接口研究取得了令人瞩目的成果，但是要实现 “双向通信”、“闭环控制”两个核心问题还存在着众多亟待攻克的难点，是一个重大的学术需求和难得的机遇挑战，也是脑机接口创新性研究的重点，牵涉到多学科全方位的融合交叉研究。

报告专家简介：沈红斌，上海交通大学特聘教授、博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，主要研究领域为模式识别与生物信息学，担任上海市自动化学会模式识别专委会主任、上海市计算机学会生物信息学专委会副主任、BMC Bioinformatics Associate Editor、Science China Information Sciences Associate Editor，在Nature Protocols、Bioinformatics等期刊发表SCI论文120篇，SCI他引5000余次；建立30余个在线生物信息计算平台，已为50余个国家科学家广泛提供生物信息在线预测服务超过千万次，理论预报结果多次被实验验证。曾入选国家杰青、连续2年汤森路透ESI高被引科学家、连续4年Elsevier中国高被引学者、万人计划青年拔尖人才、首届国家优青、全国百篇优博论文、第八届上海青年科技英才等计划与荣誉，指导4名研究生连续4年入选上海市研究生优秀成果（学位论文），主持生物医学大数据人工智能基础分析算法与在线预测应用系统项目入围2018世界人工智能创新大赛最高荣誉SAIL奖榜单，获2015年上海市自然科学一等奖（第1完成人）。

报告题目：基于智能计算的蛋白质图像三维重构与结构预测

报告摘要：近年来，随着分子测序和成像技术的快速突破，生物蛋白分子的序列和图像数据呈现爆炸增长趋势，发展海量生物数据内在联系的新算法方法，实现从蛋白序列和图像精确预测及重构它们的结构和功能是一个挑战性问题。冷冻电镜作为一项新技术，在蛋白质结构求解中发挥着越来越重要的作用，我将介绍我们组近期基于智能算法研究提出的基于序列的蛋白质结构预测和基于2D图像的3D重构方面的一点进展。

报告专家简介：张治国，深圳大学医学部生物医学工程学院教授，医学信息工程系系主任，国家青年千人计划专家。他在香港大学获得电机电子工程博士学位，之后在香港大学李嘉诚医学院和英国伦敦大学学院任博士后。他曾任香港大学研究助理教授，新加坡南洋理工大学助理教授，中山大学教授。他的主要研究兴趣是神经信号分析，医学神经工程，医学人工智能，数字信号处理等。他已发表期刊论文60余篇（发表的期刊包括多个IEEE Transactions，Journal of Neuroscience， NeuroImage，Human Brain Mapping等），会议论文或摘要百余篇，并作为项目负责人承担过多项国家自然科学基金委员会、深圳市、新加坡和香港等地的研究项目。

报告题目：无训练神经反馈新范式：相位引导视觉刺激调制脑电节律

报告摘要：神经解码技术的有效性一直极具争议：相当多的用户无法自主调节脑电活动，无法从神经反馈中获益。为了解决神经反馈效果个体差异大这一问题，本研究设计并实现了一种无需训练、无需用户主动参与的、有效性和一致性高的神经反馈新范式。该范式可以实时解码脑电alpha节律的相位，并通过在特定alpha相位持续施加视觉刺激以灵活调节使用者alpha节律的幅度和频率。实验结果显示，该新范式可获得一致性高（对所有被试的几乎所有试次），灵活度高（可升高或降低alpha节律的幅度与频率），和瞬时（调制效果和视觉刺激间几乎无延时）的alpha脑电节律调控效果。因此，本系统有极大潜力用于可靠灵活地调制干预用户的认知与行为。

报告专家简介：李远清，华南理工大学自动化科学与工程学院教授、华南理工大学脑机接口与脑信息处理研究中心主任、博士生导师、IEEE Fellow、国家杰出青年科学基金获得者、教育部长江学者特聘教授、国家百千万人才工程国家级人选，广东省南粤百名杰出人才培养工程人选，获国家自然科学二等奖1项、教育部自然科学一等奖1项、广东省自然科学一等奖2项等。是IEEE Trans. on Fuzzy Systems, IEEE Trans. on Human Machine Systems 等4份SCI国际期刊的副主编。1988 年本科毕业于武汉大学数学系，1994 年硕士毕业于华南师范大学数学系，1997 年博士毕业于华南理工大学自动控制工程系。2000年以来，先后致力于独立分量分析与盲源分离、稀疏编码、半监督机器学习、脑电与fMRI信号分析、脑机接口、脑内视听觉整合等方面的研究。迄今为止，发表论文100余篇，其中在IEEE Trans. on Information Theory，IEEE Trans. on Signal Processing，IEEE Trans. on Biomedical Engineering，IEEE Signal Processing Magazine，Proceedings of the IEEE等汇刊上发表长文40余篇，在Cerebral Cortex, Human Brain Mapping, NeuroImage, Scientific Reports, Machine Learning，Pattern Recognition，Neural Computation，Journal of Neural Engineering，NIPS等国际著名期刊及权威会议上发表论文共30余篇。申请获批专利30余项。主持项目包括国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目、科技部863课题、广东省自然科学基金团队项目等。担任中国自动化学会常务理事、中国人工智能学会混合智能分会副主任委员、中国生物医学工程学会医学神经工程分会副主任委员等。

报告题目：基于稀疏表示的脑信息解码与脑内视听觉整合研究

报告摘要：稀疏表示是脑信号分析的先进工具之一。我们首先介绍稀疏表示的算法原理，基于稀疏表示的特征选择方法等。然后介绍基于稀疏表示用于脑信息解码相关结果。最后，介绍基于脑信息解码的脑内视听觉整合研究方面的结果，包括视听觉整合在语义神经表征的作用，注意对视听觉整合的影响，熟悉性对视听觉整合的影响，视听觉整合对大脑解鸡尾酒会问题的作用等。

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12月2日下午报告专家

报告专家简介：金晶，华东理工大学教授，博士生导师，信息科学与工程学院自动化系主任，脑-机接口专业期刊Brain Computer Interfaces副编；SCI期刊Journal of Neuroscience Methods和Applied Sciences 编委, SCI期刊Computational Intelligence and Neuroscience客座编委；IEEE Senior Member,日本理化学研究所访问科学家, 2017年国际脑-机接口大赛 (BCI Award) 8人评审团成员。担任美国International BCI meeting；欧洲International BCI Conference和IEEE SMC会议等多个脑-机接口领域重要国际会议和研讨会的主席，协主席和委员等。相关研究成果已在Journal of Neural Engineering, IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering自动化学报等上发表论文80余篇，其中SCI期刊论文 40余篇，学术谷歌引用2200余次, H指数27，2014-2017年连续四年入选中国高被引学者榜。担任Journal of Neural Engineering，Proceedings of the IEEE等20多个SCI期刊的特邀审稿人，被评为Journal of Neural Engineering和 Biological Psychology等4个SCI期刊的杰出审稿人，2016年被选为英国物理学会(IOP)的“年度评审人”，中国2人入选，获2018年上海市自然科学二等奖（排名第一）。

报告题目：脑-机接口技术及其应用

报告摘要：脑-机接口技术旨在人与计算机之间建立一条不依赖语言、动作的全新信息传输通道。这种技术可以有效帮助残疾人和语言障碍病人在一定程度上重新获得他们失去的控制和信息交互能力。近年来，脑-机接口技术在医疗康复和生活辅助方面已经取得了一些进展，脑-机接口技术的研究已逐渐从实验室进入到康复中心和医院病房等实际应用环境，为失去或暂时失去运动机能的病人创造与外界交流的新渠道，帮助他们提高生活质量; 为运动机能损伤病人提供康复辅助手段，如中风康复和受伤肢体康复等。本次报告围绕P300脑-机接口和运动想象脑-机接口展开相关介绍，主要涉及基于脑-机接口在信息交互系统，轮椅控制系统和脑卒中康复系统等。基于以上这些系统，详细介绍P300的刺激模式\编码技术，运动想象范式，运动模态识别算法和临床应用方法等。

报告专家简介：郑文明，教授，博士生导师，现任儿童发展与学习科学教育部重点实验室主任。2004年9月博士毕业于东南大学无线电工程系信号与信息处理专业。先后在微软亚洲研究院、香港中文大学、美国伊利诺伊大学香槟分校、剑桥大学从事访问研究。2005年入选教育部新世纪优秀人才支持计划，获首届微软青年教授奖、全国优秀博士学位论文提名奖、江苏省杰出青年基金等荣誉。主要从事面部表情、语音、脑电等多模态情感信息处理及其在教育和医疗领域的应用研究，获教育部自然科学二等奖2项和江苏省科技进步二等奖1项。主持承担了国家自然科学基金重点项目、科技部973课题等多项科研项目。现担任中国认知科学学会理事、IEEE Transactions on Affective Computing编委、Neurocomputing编委、The Visual Computer编委等学术职务。

报告题目：心理生理信息感知计算与儿童智能发展评测

报告摘要：本报告简要介绍人的关键智能发展基本内容，并针对表情、语音和脑电等信号中的心理生理信息感知计算问题，介绍相关计算理论和关键技术，最后简要介绍相关技术在医疗和教育中的应用。

报告专家简介：张捷，复旦大学类脑人工智能研究院教授、博士生导师。主要研究方向为复杂网络与脑科学。于香港理工大学获博士学位。曾获“香港青年科学家奖”提名奖。为牛津大学“系统建模分析与预测”实验室荣誉成员。在PRL，PNAS，Brain，Cerebral Cortex等杂志发表SCI论文60余篇，2篇入选ESI全球top-1%高引用论文。其中2016在Brain杂志发表的脑功能网络动态图谱的论文被选为封面文章。美国2014年美国麦克阿瑟奖得主Bassett教授专门为此在Brain杂志撰写了评论文章。

报告题目：脑功能网络的动态特性及其机制

报告摘要：大脑功能网络即使在静息状态下也表现出高度的可变性，与学习和记忆密切相关。但目前大脑可变性产生的机制，及其与人类高级认知功能的关联仍不清楚。我们基于美国脑计划HCP，英国Biobank,和和Allen Brain等目前世界上最大的脑科学多尺度数据库，从基因-影像-行为多个层次研究这一问题。首先定义了反应节点全局功能连接时变性的指标，构造了全脑可变性图谱。在此基础上，研究了脑功能网络时变性的神经与遗传机制。发现脑动态网络时变性与节点的网络拓扑结构、神经活动/电活动有关，并受大脑发育和神经可塑性相关的基因调控。我们进一步发现，发现脑网络动态性与智商和创造力均高度相关。我们的工作对于解析人类高级认知功能，启发类脑人工智能具有一定意义。

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