干思思

“如果在未来10年中，scaling（尺寸缩小）走到了尽头，我也不会觉得意外。”——提出这一观点的，恰恰是摩尔定律的提出者戈登·摩尔。

在集成电路产业界，摩尔定律一直被奉为“金科玉律”。然而，随着半导体器件的特征尺寸趋近物理极限，“摩尔定律已接近尾声”的说法正被行业接受。当人类步入后摩尔时代，人工智能这一世界最重要的技术领域之一该向何处去？在国际环境日趋复杂的情况下，我国智能领域的头部企业该如何应对无先进工艺可用的时代挑战？这是我国相关领域科学家亟待解决的问题，也是重庆大学类脑感知与普适智能科学研究院院长（简称“重庆大学类脑研究院”）周喜川及其同伴们最为关注的问题。

“我们希望借鉴人类大脑的感知功能，通过研究类脑的信号处理方法与系统，来解决智能感知装备小型化过程中面临的看不清、存不下、传不完、算不快等难题，以实现后摩尔时代人工智能在多领域应用的普适智能。”周喜川如是诠释他们团队的愿景目标。

朝着这一愿景目标，近年来他们做了很多努力，无论是立足国需开展AI遥感探测研究，围绕经济主战场进行智能驾驶及人工智能物联网研究，还是迎难而上，聚集国家级青年人才，开展人工智能与集成电路领域前沿探索研究。一步一个脚印，既饱含着对“国之大者”的深度思考，也透露出他们将研究一一落到实处的坚定决心。“事实上，推动我国智能感知领域发展不是一个人或一个团队可以完成的，我们相信会有越来越多人参与到这份事业中来。”巍巍山城，一曲呼朋引伴、共创未来的觅音之曲悠然响起——

团队部分成员合影

“国之大者”心中有数——聚焦人工智能感知关键问题

2021年上半年，周喜川受邀参加了华为在成都举办的学术年会。会上，他聚焦“后摩尔时代怎么办？”这一议题作了演讲报告。“近几年，从中兴事件到华为事件，中国在人工智能、集成电路等领域遭遇的困境和所做的努力大家都有目共睹，事实上，后摩尔时代对人工智能发展带来的挑战是巨大的，这已经成为行业先行者的共识，也是我们希望解决领域关键问题的原因所在。无论基于国家未来发展考虑，还是对领域企业的生死存亡来说，这些都是至关重要的问题，我们也想在这一赛道上作一点自己的贡献。”“对国家战略需求要心中有数，研究面向国家重大需求，面向经济主战场，解决行业发展的紧迫难题。”在周喜川看来，这些是他和所有科研工作者都应该瞄准的方向。

目标可以很宏大，但落脚点该放在何处？随着摩尔定律放缓，类脑感知计算呈现出新的加速态势，从遥感探测到自动驾驶，从安防、医疗到智慧城市……“AI+”落地越来越广泛，随之而来的是数据量的爆炸性增长，因算法、算力技术受限带来的看不清、存不下、传不完、算不快等问题，严重阻碍着人工智能在各领域的应用。

周喜川及其团队梦想的落脚点恰放在此处。近年来，他和团队致力于智能感知装备小型化相关研究，解决了小型化光谱图像探测载荷、信号质量与通信带宽不足、载荷算力受限的关键技术挑战，服务于遥感探测、智能汽车等国家重大需求，收获了他们更为在意的价值感和成就感。

遥感技术是被誉为“千里眼”的现代科学技术。用《中庸》里的一句“致广大而尽精微”来形容它较为合适——利用人造卫星、飞机等“至‘高’而望‘远’”；运用各种传感器高空间、光谱、温度分辨率等功能，捕捉细微物体的特征和变化。当前，遥感技术已经被广泛应用到军事侦察、环境和气象观测等重要领域。但传统遥感载荷技术已经难以满足应用对其小型化、精度高等方面的需求，类脑AI技术的加持，让传统遥感插上了腾飞的翅膀。

AI遥感探测技术的发展瓶颈是计算带来的难题。对此，周喜川和团队早就有所储备。早年针对低含量矿物遥感图像数据数量不足、有效信号弱等科学问题，他和团队提出知识驱动的小样本深度学习与盲分析算法，较好解决了光谱数据小样本学习、小信号解混的问题，相关代表作还入选了中国工程院FITEE院刊2015年度Top10 Cited十大影响力论文。

前几年，周喜川带领团队基于小型高光谱探测载荷要实现图像实时处理面临的算力挑战，研发了一种面向硬件的稀疏神经网络算法，他们给这一算法起了个颇有重庆特色的名字——大脑壳（DANoC）算法。这是一种基于神经网络技术发展的新技术，可以很好地运用到遥感卫星、无人机等领域，解决它们在发展过程中面临的算不快的问题。

工欲善其事，必先利其器。有了在算法工具上的积累和沉淀，重庆大学类脑研究院成立后，周喜川和他所带领的团队一直致力于将研究搬下高阁实现落地。他们先后与中核集团、中国科学院科研院开展了深入合作，致力于感算一体小型化智能遥感探测装备的研发。同时，还致力于推动AI遥感技术在三峡库区生态监测上的应用，建立起空天地一体化的遥感监测网络，服务国家对三峡库区生态监测的重大需求。

汽车行业拥有庞大的产业链，在当今世界经济活动中占有重要地位。自动驾驶已成科技强国抢夺未来出行话语权的主战场，也是当前智能技术角逐的主战场。但自动驾驶的发展并没有那么顺利，特斯拉、蔚来等相关事故让不少人到了“谈自动驾驶色变”的程度。究其原因，感知不足是重要因素。看不清的路，算不明的人，让智能汽车发展遭遇瓶颈，这是周喜川及其团队聚焦自动驾驶智能感知关键问题的原因所在。早前，他们曾面向自动驾驶对多光谱流媒体实时处理的需求，基于信息论进一步提升了算法视频处理计算能效，据此设计了第二代“大脑壳算法”加速芯片。为解决车载感知技术在夜间探测能力不足、事故频发这一难题，周喜川和团队研发了多光谱感算一体探测系统。根据长安汽车与赛宝公司检测，该系统将夜间目标识别与定位精度提高15%以上，已应用于长安多款智能驾驶量产车型。

上苍穹依托智能遥感知细微动态，下神州聚焦智能汽车保未来畅通。无论是“上顶天”还是“下立地”，一杆秤始终坚守在周喜川及其同伴的心中，那就是——国需民需即我需。他相信，这也是很多跟他一样奔跑在科研赛道上的人共同追求的目标。

科研成果孕育一方——人工智能服务地方经济

“人工智能看似高高在上，但实际上已经渗透到我们生活的方方面面。”走进周喜川及其团队的研究世界，大家会发现这是一个尽显科学魅力、服务一方百姓的奇妙智能世界：基于智能感知算法的高光谱遥感探测技术不仅可以通过监测水质的悬浊物、叶绿素、富养化物来实现对环境的定量监测，还可以很容易地识别分析出土壤的污染物；基于多光谱的感算一体探测系统研发的车载智能感知装备可以让自动驾驶汽车能够更快、更精准地辨识和判断出周围的物体，大大提高其安全性能；除此之外，AIOT（智能物联网）也是他们聚焦的一个重要领域，以此支撑起智慧城市、智慧工厂的构建和发展。从我们喝的每一滴水、用的每一度电；从工业领域的制造业，再到城市治理……人工智能早已无处不在，服务一方百姓。

“朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还……”一首别具重庆韵味的古诗词《早发白帝城》或许也最能演绎新时代科技发展的无穷魅力，如今，有了人工智能的锦上添花，悠悠古城重庆正焕发出充满底蕴的勃勃新机。

近日，《重庆市建设国家新一代人工智能创新发展试验区实施方案》印发。方案提出力争到2022年，重庆市人工智能新型基础设施保障体系和政策支撑体系基本建成，人工智能技术创新和产业发展进入全国第一方阵。事实上，重庆市对人工智能产业的支持已成持续之力，这得益于重庆得天独厚的产业发展、地理位置等优势。电子信息作为重庆市的支柱产业，其核心智能终端的表现形式——笔记本，全世界有1/4～1/3在重庆制造；重庆市还是全中国汽车产量的高地之一，拥有国家级协同创新平台和多样化的地理条件等，使其成为各大汽车技术研究院所、自动驾驶大赛的青睐之地；同时，重庆还是中国物联网的重要聚集地之一，这里聚集了中国移动物联网总公司等大批物联网相关的重要企业和研究基地；与此同时，重庆大学杨士中院士及领域内的前辈在遥感领域积累起来的学科优势……这些都是周喜川和他的团队发展的根基。

一方水土孕育一方人，周喜川和他的团队成员也希望自己所研能够回馈父老乡亲，服务地方经济发展，这是他们发自内心最诚挚的愿望。

以近年来周喜川及其团队在AIOT方面所做的努力为例，从安防监控到智能网联汽车等，人工智能构建起令人惊喜的智慧城市，周喜川及其团队先后在领域内搭建起教育部唯一的物理信息社会可信计算重点实验室和国家级的智慧城市智能网联平台；他们还与华为及领域内头部企业合作，构建嵌入式人工智能国际标准，构建RISC-V生态建设中心；而在遥感领域，由重庆大学牵头建设的三峡库区安全与生态监测重庆实验室正在谋划筹建，周喜川及其团队凭借在感知监测方面积累的优势将有机会在其中贡献力量……他们的目标很明确，就是要解决国家推进人工智能发展过程中亟须解决的问题，与华为、中电科等企业合作打造国家的战略级科研力量。伴随着一个个创新平台的搭建和技术的孵化落地，嘉陵江畔，一派生机勃勃的盎然景象。

成天下之才者在教化——呼朋引伴共创智能未来

重庆大学类脑感知与普适智能科学研究院外景规划图

“就目前来讲，我国电子信息类的人工智能人才还是非常紧缺的，特别是后摩尔时代，很多问题一个团队即使有再多的人，解决的也只能是点上的问题，真正要解决问题还是要靠更多的年轻人聚沙成塔。我们的科学研究不敢说在全中国做得最好，但在人才培养上我们是非常认真的。”“致天下之治者在人才，成天下之才者在教化”，自始至终，周喜川都将人才培养作为一种必备的使命情怀，愿意为其倾力奉献，而他带领的研究院也将人才培养作为所在重庆大学微电子与通信工程学院的一大平台来加以建设和推进。这实际上基于团队依托的重庆大学微电子与通信工程学院在相关方面积累的优良传统和丰厚底蕴。同时，作为一家设在西永微电子园区内而非高校内的“特殊”研究院，研究院在选址上就透露了它“希望通过产学融合的方式，服务国家和成渝双城经济圈发展的重大需求，培养高端电子信息类的人工智能人才”这一愿景与初心。研究院既是科研平台，同时也是电子信息类人工智能高端人才培养的基地。近年来，研究院依托信息物理社会可信服务计算教育部重点实验室，联合中电科、英特尔及重庆市地方政府共同在西永园区专门打造了一个类脑感知人才培养基地等，以此服务重庆市建设“国家人工智能试验区”的重大需求。团队成员包括一批愿意放弃企业高薪来到西部高校的港科大、清华毕业的青年博士。一支有情怀的青年科研团队正在逐步发展壮大。

“高校人才培养和科学研究应打破学校与社会的边界”，周喜川在培养人才上倡导的理念已经贯彻在研究院团队建设和教育教学过程中，也因此收获了硕果满园：近年来，周喜川牵头重庆30多所高校建立了ARM创新人才培养联盟，并担任秘书长，推动产学融合双证人才培养模式创新，200多名重庆大学本科生获得ARM工程师认证，该模式已在全国推广，周喜川因此获得ARM中国教学特别贡献奖，并获得重庆市教学成果奖一等奖。如今，越来越多对人工智能怀有学习兴趣，愿意为国家在相关领域抢占先机贡献己力的有志之士在共同理念的牵引之下，加入他们的事业版图。

海纳百川，兼容并蓄；呼朋引伴，共赢未来。站在后摩尔时代智能感知的浪潮前端，周喜川和他的伙伴们正朝着他们的愿景一步步迈进。风正好，扬帆行。