現代快報訊(通訊員 東萱 記者 李楠)近日,東南大學計算機科學與工程學院耿新教授團隊在神經網絡學習范式上取得新進展,研究成果以《學習基因:智能體中的可遺傳“基因”》為題在《人工智能》期刊在線發表。
東南大學供圖
人工智能的發展一直深受生物智能的啟發。生物體通過基因在代際間傳遞知識,賦予后代以先天能力,而現有的人工智能卻始終缺少類似機制。人類和動物的大腦在出生時已被進化了35億年的基因“藍圖”所初始化,而機器往往只能依賴海量數據,從零開始進行低效的學習。
針對這一關鍵差距,研究團隊提出了全新的原創概念——“學習基因”。學習基因是一種可遺傳的網絡片段,能夠像生物基因一樣,將與具體任務無關的普適知識“封裝”并傳遞給下一代智能體,從而實現更高效、更通用的知識遷移。
為實現這一機制,團隊設計了遺傳強化學習框架,模擬生命的學習與演化過程。借助這一框架,智能體可以在“代際”之間傳遞與積累知識,新生智能體不必完全“從零起步”,即可具備先天能力,在面對陌生環境和新任務時展現出更快的適應與學習能力。實驗結果表明,學習基因不僅顯著優于基于進化搜索的方法和傳統預訓練模型,而且能夠持續進化,在積累任務無關知識的同時,為后代提供更強大的學習潛力。
本文第一作者為東南大學計算機科學與工程學院2023級博士研究生封賦,耿新教授和王靖博士為共同通訊作者,這也是東南大學首次以唯一單位在該期刊發表論文。該研究工作得到了江蘇省科技重大專項、國家自然科學基金聯合基金等基金的支持。
據悉,《人工智能》創刊于1970年,是國際公認的人工智能領域權威期刊之一,也是中國計算機學會(CCF)推薦的人工智能領域A類期刊。該刊每年僅發表百余篇論文,中國大陸地區的論文比例不到10%,本次發表標志著東南大學在人工智能基礎研究領域取得重要進展。
編輯:任紅娟校對:張靜超
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