卡洛斯·庞塞，医学博士，圣路易斯华盛顿大学医学院神经科学助理教授，获得了2020年帕克德科学与工程奖学金。这20名帕卡德研究员都是美国顶尖的早期科学家，他们每人将获得一笔5年87.5万美元的研究经费。
庞塞研究视觉识别是如何在大脑中工作的。他的工作可能会促进用于安全、医药、交通和其他领域的人工视觉识别系统的改进。
庞塞说:“我们的目标是了解我们是如何识别世界上的物体的。”“对我们来说，这很自然，是一种本能，几乎神奇般地快。但实际上，它发生的原因是神经元之间相互交流，以一种尚待理解的方式来回传递模式。解决视觉识别的问题将产生一些应用，这些应用将改善医学成像和自动驾驶汽车等领域的自动视觉处理。但同样重要的是，它将阐明我们内心对视觉世界的体验是如何形成的。”
自1988年以来，戴维和露西尔·帕卡德基金会(David and Lucile Packard Foundation)的奖学金项目以灵活的资金方式支持美国最有前途的早期职业科学家和工程师，使他们能够承担风险，探索自己研究领域的新前沿。帕卡德基金会鼓励有创造力的年轻研究人员大胆思考，追随新想法，以促进新的发现，改善人们的生活，增强我们对宇宙的理解。
庞塞是第12位获得帕卡德奖学金的华盛顿大学教员，也是医学院的第二位。
“卡洛斯是一位杰出的神经科学家，他试图确定视觉世界的哪些特定特征是由灵长类视觉神经元编码的，”神经科学临时系主任、教授保罗·塔格特(Paul Taghert)说。他的方法是非常创新的，特别是结合了现代人工智能方法。这个久负盛名的奖项实至名归，因为卡洛斯的工作从根本上改变了我们对视觉信息处理方式的理解。”
大脑仍然是最好的视觉识别系统，优于人工识别系统，部分原因是它可能有更有效的方式来压缩和表现自然世界。科学家们仍然没有完全理解大脑所谓的“神经密码”。庞塞发明了一种新方法，通过展示由人工智能生成的一系列图像，并监控单个神经元的反应，可以直接从活的大脑中提取密码线索。
每个神经元对图像的反应被输入搜索算法，然后搜索算法与图像生成器通信，对图像进行调整，以产生一组更适合激活该神经元的新刺激。随着时间的推移，图像发展成能够最大限度地刺激特定神经元的图像。在许多情况下，最终的图像已经被识别为一张脸，这并不奇怪，因为研究人员有时会研究大脑中用于识别面孔的部分的神经元。但最终的图像中，大多数都是在有意识识别的边界上无法识别的颜色和形状的混叠。然而，不管这些图像在我们看来有多奇怪，最终的每一张图像都代表了单个神经元的理想刺激，这是它最喜欢看到的世界的一部分。这是神经密码的一个微小线索。
“我们必须退后一步，让神经元来引导我们，让它们说明它们实际上在编码什么，”庞塞说。“然后我们的工作是一旦神经元创造出这些图像，就把这些拼图拼在一起，以充分描述它们包含的信息以及它们与现实世界的关系。”
最终的目标是理解大脑是如何压缩和表现丰富的自然视觉世界的，从而将其存储在大脑有限的计算能力中。
庞塞说:“医学和工业领域的视觉识别系统非常好，令人印象深刻，但与大脑的功能相比，它们仍有很大差距。”“在机器中实现大脑压缩和表达感觉信息的能力将是一个巨大的进步。”
来自墨西哥吉娃娃的庞塞2001年在犹他大学获得学士学位。他于2008年在哈佛大学文理研究生院获得博士学位，并于2010年在哈佛医学院获得医学学位。他于2018年加入医学院。
2020年Packard科学与工程研究员的完整名单可以在这里找到。
华盛顿大学医学院的1500名教职工也是巴尼斯-犹太医学院和圣。路易的儿童医院。该校在医学研究、教学和病人护理方面处于领先地位，在《美国新闻与世界报道》(U.S. News &)评选的全美十大医学院中名列前茅。世界报道。通过与巴尼斯-犹太医院和圣路易斯儿童医院的关系，医学院与BJC医疗保健联系在一起。
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://source.wustl.edu/2020/10/neuroscientist-ponce-named-a-2020-packard-fellow/