Recent breakthroughs in artificial intelligence (AI) are reshaping the way we construct computational counterparts of the brain, giving rise to a new class of ``surrogate brains''. In contrast to conventional hypothesis-driven biophysical models, the AI-based surrogate brain encompasses a broad spectrum of data-driven approaches to solve the inverse problem, with the primary objective of accurately predicting future whole-brain dynamics with historical data. Here, we introduce a unified framework of constructing an AI-based surrogate brain that integrates forward modeling, inverse problem solving, and model evaluation. Leveraging the expressive power of AI models and large-scale brain data, surrogate brains open a new window for decoding neural systems and forecasting complex dynamics with high dimensionality, nonlinearity, and adaptability. We highlight that the learned surrogate brain serves as a simulation platform for dynamical systems analysis, virtual perturbation, and model-guided neurostimulation. We envision that the AI-based surrogate brain will provide a functional bridge between theoretical neuroscience and translational neuroengineering.


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人工智能杂志AI(Artificial Intelligence)是目前公认的发表该领域最新研究成果的主要国际论坛。该期刊欢迎有关AI广泛方面的论文,这些论文构成了整个领域的进步,也欢迎介绍人工智能应用的论文,但重点应该放在新的和新颖的人工智能方法如何提高应用领域的性能,而不是介绍传统人工智能方法的另一个应用。关于应用的论文应该描述一个原则性的解决方案,强调其新颖性,并对正在开发的人工智能技术进行深入的评估。 官网地址:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/ai/
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