真 · 神經網路發明人福島邦彥獲獎，Schmidhuber、李飛飛點贊

機器之心編輯部

1980 年，福島邦彥首次使用卷積神經網路實現了模式識別，他被認為是真正的卷積神經網路發明者。

近日，福島邦彥（Kunihiko Fukushima）獲得 2021 年度鮑爾獎「Bower Award and Prize for Achievement in Science」的訊息在學界引來關注。

獲獎理由：通過發明第一個深度卷積神經網路「Neocognitron」將神經科學原理應用於工程的開創性研究，這是對人工智慧發展的關鍵貢獻。

鮑爾獎是美國獎金額度最高的科技獎，由富蘭克林基金會頒發，每人可獲得 25 萬美元及金質獎章。該獎項在 1994 年曾頒發給楊振寧。在獲獎後，福島邦彥躋身一眾著名科學家和諾貝爾獎獲得者行列。

2021 年度的鮑爾獎結果在今年 4 月就已公佈，最近引起熱議的原因是——在本次富蘭克林研究所鮑爾獎的頒獎典禮之際，Jürgen Schmidhuber 公開發表了一份賀詞:

「毫無疑問，福島邦彥值得鮑爾獎這份榮譽，基於他在人工神經網路方面的巨大貢獻。」

這段 20 分鐘左右的視訊發佈在 Schmidhuber 開通的個人 YouTube 頻道上，事實上，該頻道目前僅有這一個視訊。

「在深度學習的這段歷史中，每個人都在使用這種 CNN 架構的變體進行計算機視覺和其他應用研究。」

Schmidhuber 提到，第一個使用卷積和反向傳播的人是 1987 年的 Alex Waibel（大約在視訊的 5:20 分處）。在視訊的最後，他還補充道：「我應該提到的一件事是，福島邦彥的提名人要求我提供一份支持內容，我告訴他們自己可能存在利益衝突，因為我自己也是這個獎項的被提名者。提名人表示並不介意。」

此外 Schmidhuber 的態度也是很耐人尋味的，有人這樣理解：

我不知道算是好笑還是悲傷。Schmidhuber 找到了一種被動攻擊的方式，通過祝賀 / 讚揚卷積神經網路的先驅來批評他人。
不管意圖如何，福島絕對值得更多的讚譽。

史丹佛大學教授李飛飛也對福島的獲獎表示了祝賀，她說道：「對於我們這些幾十年前學習計算機視覺和神經網路的人來說，福島邦彥的 neocognitron 理論打開了對象識別神奇世界的大門。這是一個傑作！」

卷積神經網路 CNN 的奠基人

卷積神經網路的發展，最早可以追溯到 1962 年，Hubel 和 Wiesel 對貓大腦中的視覺系統的研究。

20 世紀 60 年代初，David Hubel 和 Torsten Wiesel 從約翰霍普金斯大學和 Steven Kuffler 一起來到哈佛大學，在哈佛醫學院建立了神經生物學系。他們們在論文《Receptive fields, binocular interaction and functional architecture in the cat’s visual cortex》中提出了 Receptive fields 的概念，因其在視覺系統中資訊處理方面的傑出貢獻，他們在 1981 年獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。

Hubel 和 Wiesel 記錄了貓腦中各個神經元的電活動。他們使用幻燈機向貓展示特定的模式，並指出特定的模式刺激了大腦特定部位的活動。這種單神經元記錄是當時的一項創新，由 Hubel 早期發明的特殊記錄電極實現，他們通過這些實驗系統地創建了視覺皮層的地圖。

而將動物的神經網路複製到計算機上，是福島邦彥最先做到的。1980 年，日本科學家福島邦彥在論文《Neocognitron: A self-organizing neural network model for a mechanism of pattern recognition unaffected by shift in position》提出了一個包含卷積層、池化層的神經網路結構。他的工作被人們評價為深度神經網路基本結構的開創性探索，是當前人工智慧領域的核心技術。

福島邦彥曾在大阪大學、電氣通訊大學、東京工科大學、關西大學任教，現在已經從大學退休，被「Fuzzy Logic Systems Institute」聘為特別研究員。除了後來發展出卷積神經網路的 Neurocognition（認知控制），現在深度學習中開始熱鬧起來的 Attention（注意力）網路背後也有他的身影，他也在上世紀 80 年就提出過 Attention 概念和網路。

福島邦彥是日本神經網路協會 (JNNS) 的創始主席。此外，他還是國際神經網路協會 (INNS) 董事會的創始成員和亞太神經網路大會 (APNNA) 的主席。

福島邦彥還獲得過許多獎項，他曾獲得過 IEICE 成就獎和優秀論文獎、IEEE 神經網路先驅獎、APNNA 傑出成就獎、JNNS 優秀論文獎和 INNS Helmholtz 獎等各種獎項。