XK星空官网 基于灵活的人类智能模型实现接近人类的系统
将人工智能和 FPGA 相结合，打造更小、更快的系统
近年来，人工智能（AI）研究突飞猛进，各个领域都有其应用实例。星野副教授一直在研究以更接近人类的方式灵活运行的计算机系统。
他解释说：“我们正在进行研究，在计算机上复制人类的能力，并将其用于各种控制设备，例如支持人类的算法或工具。此类应用的例子包括可以在人类思想控制下移动的机器人、可以自动驾驶的汽车（就像人在驾驶一样）以及与人类情感和感官协调一致的友好界面。我们的目标是创建一个以灵活的人类智能为模型的人工大脑，存储在一个芯片的紧凑系统中。”
随着计算机性能的发展，个人计算机和智能手机不可或缺的半导体存储器的容量不断增加，处理速度也得到提高。过去人工智能的应用仅限于简单的处理，但现在人工智能可以应用于多种任务，例如处理包含大量数据的图像。
同时，使用人工智能的系统对于实时性能至关重要，而能够比 CPU 更快处理的现场可编程门阵列 (FPGA) 如今吸引了大量的研究关注。 FPGA（可编程半导体）的优点是可以将所有复杂的处理功能集成到一块芯片中。星野博士是日本少数进行人工智能与FPGA结合研究的研究人员之一。
他说：“人工智能领域使用 FPGA 已成为全球趋势，需要高速和小型化。我认为我们在这一领域的研究处于领先地位，这是日本的一大优势。”
利用基于人工智能的自动跟踪系统有效分析免疫细胞巨噬细胞
目前，星野博士正在与高知大学医学院合作开发一种工具来支持分析存在于某些种类的组织。巨噬细胞对于人类健康不可或缺：它们捕获侵入体内的异物，然后将其分解并吸收。在医学领域，积极的研究正在探索一个人的健康状况对巨噬细胞功能的影响程度。
“据说巨噬细胞运动和免疫之间存在关系，因此我们一直致力于将人工智能应用于分析巨噬细胞运动的变化，以开发支持医疗的手段，”他评论道。
然而，由于巨噬细胞不断变形并与其他细胞重叠，因此很难使用普通的图像处理来跟踪它们的运动。事实上，这种分析需要从人体细胞的视频图像中逐帧提取静态图像，并逐一检查每个巨噬细胞的运动，这需要花费大量的时间和精力。
为了克服这些限制，星野博士和他的团队开发了一种创新工具，利用 AI 自动执行一系列分析任务。使用该工具，可以追踪巨噬细胞的运动，同时自动观察巨噬细胞形状的变形。星野博士解释说：“我们意识到，利用人工智能，我们可以完成以前只能由人类体力劳动才能完成的任务。现在，只需五分钟，我们就可以完成过去需要几个月才能完成的工作。”
团队将要求医生在实践中使用此工具，并提供反馈以改进其跟踪性能。
利用对象检测技术解决区域问题
对象检测技术有很多应用，包括图像检索、人脸识别和视觉支持。最近，物体检测的研究一直在响应个人拥有的图像数据量的增加，特别是在计算机处理速度的提高方面。星野博士也在进行研究以推进该技术。
“当图像量变得巨大时，需要能够检测这些对象中的各种模式，例如：识别包含人物的图像、识别粗略图像、进行性别识别。为了开发能够识别各种模式的识别系统，我们正在进行反复试验研究，以创建一种利用 FPGA 技术搜索海量数据的 AI 机制。”
这些努力成功创建了一种用于识别手写字符的工具，该工具涉及大量变形图案。现在，星野博士和他的团队正在努力提高对包含人、狗和飞机等图形的图像进行分类的准确性，并利用该功能实现高速、大容量的 FPGA 硬件。
“如果这项研究成功，我们将能够通过视网膜、面部和毛细血管图案等特征来验证身份。如果一个人注册了他/她的身体特征，身份验证可能会变得非常可靠，以至于不再需要身份证。我有一种感觉，这可能会在不远的将来实现。”
此外，基于人工智能的物体检测技术还可用于解决日本农村丘陵地区特有的一些问题。最近，在这些地区，从山上下来的野生猴子造成的破坏不断增加。为了解决这个问题，星野博士和他的团队正在构建一种机制，将猴子吸引到大笼子里并捕获它们。人工智能在这个机制中发挥什么作用？
“人工智能用于判断笼子里的动物是否是猴子。当系统检测到笼子里有猴子时，操作员收到消息并通过遥控器关闭门。”
人工智能的应用范围越来越广，从分析人体细胞到解决区域问题。人们认为，人工智能技术的最终进化可能是脑机接口，一种通过测量大脑活动来检测人类主体意图来控制外部设备的系统。这引起了相当多的研究关注，因为它可以用作身体功能有限的人的替代沟通方式，例如因脊髓损伤等事故而导致严重四肢瘫痪的患者。
在美国，这一领域的先进研究一直集中在一种在大脑中植入电极的手术方法，但这种风险很高。星野博士正在致力于开发一种非手术机制：检测大脑表面发出的表明一个人已经开始思考的信号，并利用这些信号进行交流。到目前为止，星野博士和他的团队已经成功地检测到当一个人思考某事时大脑额叶产生的信号。这是充满希望的一步。
博士。星野对人工智能研究的未来持乐观态度。他说：“如果人工智能领域能够取得进一步的进展，能够展现出产生与人类同等或更高的智能的能力，那么支持人类的机器和机器人将会变得普遍。也许机器人最终能够成为人类的伙伴。通过这项研究，我们正在努力实现一种梦幻般的未来。”