中国科学院自动化研究所科研成果建国发展初期，自动化所开拓了我国的控制科学，为“两弹一星”做出了历史性的贡献；改革开放年代，自动化所开创了我国模式识别智能信息处理的新领域；1990年代，自动化所以控制科学为基础，率先布局了人工智能研究；2016年起，自动化所率先布局博弈智能研究，逐步形成了数据智能、类脑智能和博弈智能的完整布局，并产出了一系列重要成果
“脑网络组学”概念获得国际同行的广泛关注和好评；虹膜识别核心技术通过产学研用相结合走出“中国制造”之路；基于自动化所语音识别技术的“紫冬语音云”在淘宝、来往等阿里巴巴旗下移动客户端产品中得到推广，支撑移动电子商务业务的发展；“语音合成技术”以400万元使用费授权百度，并成功进入百度云平台和一系列嵌入式产品中
“分子影像手术导航系统”通过国家药监局医疗器械安全性及有效性检测认证并进入临床应用；万亿次极光代数运算处理器完成芯片前端设计，在智能电视、无线通信、超算等示范应用系统推广方面取得重要进展；研制的机器海豚实现了1.5倍体长的最高直线游速，并在国际上首次实现了机器海豚完全跃出水面；“智能视频监控技术”和“人脸识别技术”分别成功应用于2008年北京奥运会、2010年上海世博会的安保工作中，为社会安全贡献自己的力量；“基于ACP方法的石化企业智能管理系统及应用”先后应用于茂名石化、齐鲁石化，为实现企业生产管理的精细化提供了有效的工具，并荣获“中国石油与化工自动化行业科技进步一等奖”；“汽油在线自动优化调合模型及软件系统开发与工业应用”项目在中石油、中石化重点企业成功实施并投入运行，一次调合成功率达100%；打造了业内首个千亿参数三模态大模型“紫东太初”，首次实现语音生成视频等功能...... 2023年，中国科学院自动化研究所（中科院自动化所）团队最新完成的一项研究发现，基于人工智能的神经网络和深度学习模型对幻觉轮廓“视而不见”
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