NCE期刊中国编委访谈——北京航空航天大学单光存教授
编委访谈
在人类大脑中，神经元和突触高度互联，构成了智能、低功耗的生物计算系统。基于神经形态器件的类脑计算及芯片是信息科学基础前沿研究热点领域。我个人早期的学术教育背景主要是信号处理与小波分析以及计算机视觉，但是我一直对纳米生物光子学与单分子荧光技术、类脑认知计算特别感兴趣。早在2005年我们就将小波分析与传统机器学习算法应用到了单分子荧光技术，并在此基础上应用到了蛋白质折叠和RNA折叠问题上。最近五年来，我们围绕人工智能与医工交叉以及智能视觉感知与神经智能时空信息分析处理等关键科学问题，持续开展了系统而深入的研究，为类脑认知与医工交叉这一新兴方向发展做出了显著贡献。
2. 您现在从事神经形态研究的哪些领域？
我课题组目前主要从事人工智能与医工交叉及其类脑计算与智能视觉感知领域的探索研究。我们从类脑计算与智能视觉感知原理的科学发现出发，研制了基于智能视觉感知的医疗行为动作规范性评价系统、一种基于深度Gabor网络的药效图像分类识别神经网络仿生系统和基于视觉感知与人工智能的动作提名系统，在基本特性实现的基础上探索智能视觉感知和仿生感知领域的应用。
此外，我们还在人工智能与材料基因组交叉领域开展了原创性探索研究。随着人工智能技术的进步，在材料科学领域，机器学习已逐步应用于材料建模来更准确地预测材料特性。这些方法为解决材料的成分优化、处理工艺设计和性能研究等提供了科学有效的先进手段。然而，目前大多数机器学习算法都存在“黑匣子”问题，很难建立可定量描述铁基非晶合金成分与性能关系的合金设计模型。因此，提高机器学习模型的可解释性和透明度，将有助于模型的除错、引导未来的数据收集方向、为特征构建和性能预测提供真正可靠的信息，最终建立合金本征特性与性能之间的定量关系。近期，我们团队提出了一种利用可解释性的XGBoost机器学习算法辅助设计高热稳定性和高饱和磁感应强度软磁铁基非晶合金的方法，同时深入挖掘重要特征背后的物理意义并建立了具有高准确度的性能预测准则，为新型高性能软磁铁基非晶合金的研发提供了新思路。
3. 您认为五年后神经形态活动的主要领域是什么？
- 忆阻器及其神经网络计算应用
在产业界快速介入和政产学研合作模式下，高性能忆阻器的性能会得到快速提升并实现大规模三维阵列集成，可以大量应用于卷积神经网络并在图像分析与目标识别等智能芯片与系统领域得到广泛应用。
- 仿生神经形态计算与柔性智能无人系统
仿生神经形态计算将引起科研人员越来越多的关注，将进一步探索该类仿生神经形态计算器件与系统在下一代可穿戴系统、软机器人、柔性智能无人系统以及神经修复等领域的应用。
4. 是什么吸引您加入神经形态计算与工程编辑委员会的？
我很荣幸能够收到IOP出版社的邀请加入《神经形态计算与工程》编辑委员会，能受邀加入该编辑委员会是对我和课题组学术水平和地位的一种高度认可。同时，加入该编辑委员会，可以做一些服务性事务，并通过与国际同行一道开展编辑工作，也可提高我们课题组及国内小同行的国际影响力。
5. 为什么您认为存在像Neuromorphic Computing and Engineering这样的期刊如此重要？
神经形态计算与工程是一个高度交叉的新兴研究领域，涵盖了脑科学，神经科学，计算机科学，材料学，集成电路，电子科学等；但是现有各类杂志由于编辑和审稿人学术背景/观点的不同，经常导致投稿论文无法找到合适的审稿人及时送审甚至可能会导致投稿论文质量的误判。因此，推出一本该领域的顶尖期刊是十分必要的。作为跨学科的学术交流平台Neuromorphic Computing and Engineering期刊的推出，聚集了该领域的一批顶尖专家作为编辑和审稿人，特别有利于本领域高水平论文发表和国际同行的学术交流。我为IOP推出这么一个期刊感到非常高兴。
编委介绍
单光存 教授
北京航空航天大学
单光存，北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院教授。
本科毕业于西安交通大学，2013年在香港城市大学获得博士学位，期间2012年赴美国哥伦比亚大学联合培养。先后在美国哥伦比亚大学、德国马普固体化学物理研究所和美国加州大学洛杉矶分校等从事博士后、访问学者科研工作。2015年底加盟北京航空航天大学。目前主要从事人工智能与机器视觉、二维功能材料及其神经形态计算与感知应用研究。以第一/通讯作者发表论文100多篇。曾获选中组部海外高层次人才计划青年项目、2018香港王寬誠教育基金会奖励、2020北京发明创新人物奖和英国物理学会（IOP）JPCM期刊 Emerging Leaders 2020等荣誉；近年来先后荣获了2019全国高校人工智能大数据“人物创新奖”、中国光学工程学会科技进步二等奖 (排名第一)和2020年度中国商业联合会科学技术奖（排名第二）以及被北京民建市委授予“抗击新冠肺炎疫情先进个人”称号或奖励。担任Frontiers of Physics 和IEEE Access 期刊编委。
期刊介绍
