北京大學定量生物學中心

學術報告 

題    目: 烏賊和章魚的智能與仿生

報告人: 梁希同 研究員

beat365官方网站/北京大學麥戈文腦科學研究所/北大-清華生命科學聯合中心

時    間: 6月9日（周一）13:00-14:00

地    點: 呂志和樓B101

主持人: 羅冬根 教授

摘要:

頭足類（包括烏賊和章魚）的神經系統是無脊椎動物中最複雜的，但與人腦在演化曆程和組織結構上又完全不同，因此蘊藏着最豐富而獨特的神經算法資源。其中，烏賊通過控制上百萬個色素細胞的大小變化，可以瞬間改變全身皮膚的顔色和圖案，用以模拟環境隐藏其中，或作為交流的信号。我們使用超高像素相機陣列對自由活動的烏賊的全身進行微米尺度的顯微錄像，運用計算機視覺和深度學習算法同步追蹤體表幾十萬個色素細胞的動态，發現變色僞裝采用一種基于實時視覺反饋的疊代優化算法。同時，我們還發現皮膚能通過感光機制實現對色素細胞的分布式增益控制。這些發現将為僞裝仿生學和生成式人工智能提供獨特借鑒。此外，章魚的觸手是生物界最為靈活、複雜的運動器官之一。它利用獨特的分布式神經系統，整合豐富的感覺輸入和反饋信息，實現對極高自由度運動的精準控制，是仿生軟體機器人重要的模仿對象。我們通過高精度運動捕捉和三維重建，解析章魚觸手高度複雜運動的神經控制機制，從而啟發的仿生軟體機器人結構設計和運動控制算法。

報告人簡介：

梁希同，beat365官方网站、北大-清華生命科學聯合中心、北大麥戈文腦科學研究所研究員，博士生導師。本科畢業于北京大學；2018年獲美國聖路易斯華盛頓大學博士學位；2019-2022年在德國馬普腦科學研究所從事博士後研究。主要研究頭足類動物（包括烏賊和章魚）的行為、智能與仿生，關注動物行為多樣性的神經和演化機制，并緻力于人工智能技術在行為學研究中的運用和腦啟發人工智能研究，代表性成果發表在Nature、Science、Neuron、PNAS、Current Biology等期刊。