基于自然场景刺激的脑活动语义解码及视觉重建

批准号:
61976209
项目类别:
面上项目
资助金额:
61.0 万元
负责人:
何晖光
依托单位:
学科分类:
认知与神经科学启发的人工智能
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
何晖光
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
人脑视觉系统具有非凡的信息处理能力,很多研究尝试利用神经信息编解码的方法,来揭示大脑视觉信息加工的机制。随着功能磁共振等脑成像技术的进步和人工智能技术的发展,我们已经可以建立被试在观看简单刺激时的脑活动与刺激内容间的信息编解码模型,并实现了视觉刺激重建。然而,由于脑信号的信息编码复杂性高、时空维度高、被试个体差异大、以及脑活动数据难以大量获取等问题,现有方法难以对自然视觉刺激引起的脑活动进行准确地语意解码和视觉重建。本研究将结合神经科学和人工智能技术研发具备高鲁棒性、适应性、准确性的神经信息编解码方法,从数据、算法和任务三个层面,研究基于多被试数据融合、对偶学习和多任务学习等方法的编解码技术,提高模型解码准确率。该研究不仅对深入了解人脑视觉信息编码机制具有重要科学意义,也可以帮助我们实现利用机器智能对人类视觉感知功能的模拟,提升计算机处理信息的能力,为类脑计算模型等人工智能研究提供帮助。
英文摘要
The visual system of human brain has extraordinary information processing capability. Its visual processing mechanism has been widely concerned by researchers. Many studies have attempted to use brain encoding and decoding methods to reveal the mechanism of brain visual information processing. With the advancement of neuroimaging techniques such as functional magnetic resonance imaging and the development of AI technology, we have been able to establish the quantitative mapping between brain neural activity and stimulus content when participants are watching simple stimuli, and achieve visual stimulation reconstruction. However, due to the high complexity of the brain function signal, high temporal and spatial dimension, the large variance of the individual subjects, and the small sample size, the existing methods are difficult to accurately decode the semantic information and reconstruct the natural visual stimulus. This study will combine neuroscience and artificial intelligence technology to develop a robust, adaptive, and accurate neural information encoding and decoding method. We will study multi-subject data fusion, dual learning based on data, algorithms, and tasks. And multi-task learning and other methods to improve the accuracy of model decoding. This research not only has important scientific significance for understanding the processing and coding mechanism of human brain visual information, but also be helpful for using machine intelligence to realize the simulation of human visual perception function and improve the ability of computer to process visual information, to promote brain inspired intelligence research.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1109/tcds.2022.3209801
发表时间:2023-09
期刊:IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems
影响因子:5
作者:Yukun Zhang;Shuang Qiu;Wei Wei-Wei;Xuelin Ma;Huiguang He
通讯作者:Yukun Zhang;Shuang Qiu;Wei Wei-Wei;Xuelin Ma;Huiguang He
DOI:10.1109/tpami.2023.3263181
发表时间:2023-09-01
期刊:IEEE TRANSACTIONS ON PATTERN ANALYSIS AND MACHINE INTELLIGENCE
影响因子:23.6
作者:Du, Changde;Fu, Kaicheng;He, Huiguang
通讯作者:He, Huiguang
DOI:10.1016/j.neunet.2023.01.009
发表时间:2023-02-01
期刊:NEURAL NETWORKS
影响因子:7.8
作者:Mao, Jiayu;Qiu, Shuang;He, Huiguang
通讯作者:He, Huiguang
DOI:10.1088/1741-2552/ac5eb7
发表时间:2022-04-01
期刊:JOURNAL OF NEURAL ENGINEERING
影响因子:4
作者:Wei, Wei;Qiu, Shuang;He, Huiguang
通讯作者:He, Huiguang
DOI:10.1088/1741-2552/ac823e
发表时间:2022-07
期刊:Journal of Neural Engineering
影响因子:4
作者:Xinyi Zhang;Shuang Qiu;Yukun Zhang;Kangning Wang;Yijun Wang;Huiguang He
通讯作者:Xinyi Zhang;Shuang Qiu;Yukun Zhang;Kangning Wang;Yijun Wang;Huiguang He
青光眼患者的脑网络调控及视觉修复研究
- 批准号:--
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
- 资助金额:230万元
- 批准年份:2020
- 负责人:何晖光
- 依托单位:
基于视觉信息编解码的深度学习的类脑机制研究
- 批准号:91520202
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:132.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:何晖光
- 依托单位:
基于多模态影像的弱视患者脑结构及功能研究
- 批准号:61271151
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:88.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:何晖光
- 依托单位:
多维神经元放电信号解析方法的研究及其在脑-机接口中的应用
- 批准号:60875079
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:43.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:何晖光
- 依托单位:
缺血性脑卒中半暗带时空进化模型的研究
- 批准号:30670530
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:23.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:何晖光
- 依托单位:
基于小波域马尔科夫随机场的核磁图像分割算法研究
- 批准号:60302016
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:24.0万元
- 批准年份:2003
- 负责人:何晖光
- 依托单位:
国内基金
海外基金
