真 · 神经网络发明人福岛邦彦获奖，Schmidhuber、李飞飞点赞

机器之心

发布于 2023-03-29 17:53:19

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机器之心报道

机器之心编辑部

1980 年，福岛邦彦首次使用卷积神经网络实现了模式识别，他被认为是真正的卷积神经网络发明者。

近日，福岛邦彦（Kunihiko Fukushima）获得 2021 年度鲍尔奖「Bower Award and Prize for Achievement in Science」的消息在学界引来关注。

获奖理由：通过发明第一个深度卷积神经网络「Neocognitron」将神经科学原理应用于工程的开创性研究，这是对人工智能发展的关键贡献。

鲍尔奖是美国奖金额度最高的科技奖，由富兰克林基金会颁发，每人可获得 25 万美元及金质奖章。该奖项在 1994 年曾颁发给杨振宁。在获奖后，福岛邦彦跻身一众著名科学家和诺贝尔奖获得者行列。

2021 年度的鲍尔奖结果在今年 4 月就已公布，最近引起热议的原因是——在本次富兰克林研究所鲍尔奖的颁奖典礼之际，Jürgen Schmidhuber 公开发表了一份贺词:

「毫无疑问，福岛邦彦值得鲍尔奖这份荣誉，基于他在人工神经网络方面的巨大贡献。」

这段 20 分钟左右的视频发布在 Schmidhuber 开通的个人 YouTube 频道上，事实上，该频道目前仅有这一个视频。

「在深度学习的这段历史中，每个人都在使用这种 CNN 架构的变体进行计算机视觉和其他应用研究。」

Schmidhuber 提到，第一个使用卷积和反向传播的人是 1987 年的 Alex Waibel（大约在视频的 5:20 分处）。在视频的最后，他还补充道：「我应该提到的一件事是，福岛邦彦的提名人要求我提供一份支持内容，我告诉他们自己可能存在利益冲突，因为我自己也是这个奖项的被提名者。提名人表示并不介意。」

此外 Schmidhuber 的态度也是很耐人寻味的，有人这样理解：

我不知道算是好笑还是悲伤。Schmidhuber 找到了一种被动攻击的方式，通过祝贺 / 赞扬卷积神经网络的先驱来批评他人。不管意图如何，福岛绝对值得更多的赞誉。

斯坦福大学教授李飞飞也对福岛的获奖表示了祝贺，她说道：「对于我们这些几十年前学习计算机视觉和神经网络的人来说，福岛邦彦的 neocognitron 理论打开了对象识别神奇世界的大门。这是一个杰作！」

卷积神经网络 CNN 的奠基人

卷积神经网络的发展，最早可以追溯到 1962 年，Hubel 和 Wiesel 对猫大脑中的视觉系统的研究。

20 世纪 60 年代初，David Hubel 和 Torsten Wiesel 从约翰霍普金斯大学和 Steven Kuffler 一起来到哈佛大学，在哈佛医学院建立了神经生物学系。他们们在论文《Receptive fields, binocular interaction and functional architecture in the cat's visual cortex》中提出了 Receptive fields 的概念，因其在视觉系统中信息处理方面的杰出贡献，他们在 1981 年获得了诺贝尔生理学或医学奖。

Hubel 和 Wiesel 记录了猫脑中各个神经元的电活动。他们使用幻灯机向猫展示特定的模式，并指出特定的模式刺激了大脑特定部位的活动。这种单神经元记录是当时的一项创新，由 Hubel 早期发明的特殊记录电极实现，他们通过这些实验系统地创建了视觉皮层的地图。

而将动物的神经网络复制到计算机上，是福岛邦彦最先做到的。1980 年，日本科学家福岛邦彦在论文《Neocognitron: A self-organizing neural network model for a mechanism of pattern recognition unaffected by shift in position》提出了一个包含卷积层、池化层的神经网络结构。他的工作被人们评价为深度神经网络基本结构的开创性探索，是当前人工智能领域的核心技术。

福岛邦彦曾在大阪大学、电气通信大学、东京工科大学、关西大学任教，现在已经从大学退休，被「Fuzzy Logic Systems Institute」聘为特别研究员。除了后来发展出卷积神经网络的 Neurocognition（认知控制），现在深度学习中开始热闹起来的 Attention（注意力）网络背后也有他的身影，他也在上世纪 80 年就提出过 Attention 概念和网络。

福岛邦彦是日本神经网络协会 (JNNS) 的创始主席。此外，他还是国际神经网络协会 (INNS) 董事会的创始成员和亚太神经网络大会 (APNNA) 的主席。

福岛邦彦还获得过许多奖项，他曾获得过 IEICE 成就奖和优秀论文奖、IEEE 神经网络先驱奖、APNNA 杰出成就奖、JNNS 优秀论文奖和 INNS Helmholtz 奖等各种奖项。