北京大学定量生物学中心

学术报告 

题    目: 乌贼和章鱼的智能与仿生

报告人: 梁希同 研究员

北京大学生命科学学院/北京大学麦戈文脑科学研究所/北大-清华生命科学联合中心

时    间: 6月9日（周一）13:00-14:00

地    点: 吕志和楼B101

主持人: 罗冬根 教授

摘要:

头足类（包括乌贼和章鱼）的神经系统是无脊椎动物中最复杂的，但与人脑在演化历程和组织结构上又完全不同，因此蕴藏着最丰富而独特的神经算法资源。其中，乌贼通过控制上百万个色素细胞的大小变化，可以瞬间改变全身皮肤的颜色和图案，用以模拟环境隐藏其中，或作为交流的信号。我们使用超高像素相机阵列对自由活动的乌贼的全身进行微米尺度的显微录像，运用计算机视觉和深度学习算法同步追踪体表几十万个色素细胞的动态，发现变色伪装采用一种基于实时视觉反馈的迭代优化算法。同时，我们还发现皮肤能通过感光机制实现对色素细胞的分布式增益控制。这些发现将为伪装仿生学和生成式人工智能提供独特借鉴。此外，章鱼的触手是生物界最为灵活、复杂的运动器官之一。它利用独特的分布式神经系统，整合丰富的感觉输入和反馈信息，实现对极高自由度运动的精准控制，是仿生软体机器人重要的模仿对象。我们通过高精度运动捕捉和三维重建，解析章鱼触手高度复杂运动的神经控制机制，从而启发的仿生软体机器人结构设计和运动控制算法。

报告人简介：

梁希同，北京大学生命科学学院、北大-清华生命科学联合中心、北大麦戈文脑科学研究所研究员，博士生导师。本科毕业于北京大学；2018年获美国圣路易斯华盛顿大学博士学位；2019-2022年在德国马普脑科学研究所从事博士后研究。主要研究头足类动物（包括乌贼和章鱼）的行为、智能与仿生，关注动物行为多样性的神经和演化机制，并致力于人工智能技术在行为学研究中的运用和脑启发人工智能研究，代表性成果发表在Nature、Science、Neuron、PNAS、Current Biology等期刊。