曹健，博士，教授，长期从事人工智能终端应用研究工作，研究方向包括：嵌入式人工智能、具身智能、智能工厂、计算机视觉和软硬件协同设计。主持和参与的科研项目20余项，项目来源涵盖国家自然基金、科技部重点研发计划、教育部产学合作协同育人项目和产教融合企业合作项目。在包括AAAI、IJCAI、ACM MM在内的本领域期刊和会议上发表学术论文60余篇，获发明专利授权20余项。曾获评北京大学教学优秀奖、北京大学优秀班主任、全国大学生集成电路创新创业大赛优秀指导教师。主讲课程《人工智能实践：TensorFlow 笔记》经教育部认定为国家级一流本科课程，累计学习人次超百万。
实验室主页：aipku.cn
个人简历
1999.09-2003.07 在北京理工大学电子工程系 获通信工程工学学士学位
2004.09-2007.01 在北京大学软件与微电子学院 获软件工程硕士学位
2012.09-2017.01 在北京大学信息科学技术学院 获微电子学与固体电子学理学博士学位
2007.01- 在北京大学软件与微电子学院担任助教、讲师、副教授、教授
研究方向
具身智能（Embodied AI）
针对智能感知场景，实现计算机视觉模型设计与VLA神经网络模型优化，搭建端侧具身智能软硬件系统，设计AI协作机器人，推动具身智能工程落地。
智能工厂（ AI + IC ）
将人工智能方法，应用到集成电路领域，提高芯片生产制造的效率与良率。通过数据驱动建模、自动化决策、预测性优化，实现 “降本、增效、提质”。
车规芯片（产教融合）
依托北大产教融合平台，与业界资深IC设计工程师共同研发国产车规级芯片（电源芯片、信号链芯片）。
讲授课程
1.《人工智能实践》（研究生秋季课）
课程主要讲授Tensorflow2.0框架、全连接网络、CNN、RNN的设计实现方法，分析人工智能分类与预测的经典案例，实现图像识别和数据预测，帮助学生入门人工智能领域。
中国大学MOOC https://www.icourse163.org/course/PKU-1002536002
2.《FPGA设计》（研究生春季课）
首先，串讲Verilog语法和FPGA用法。带领学生使用Verilog语言设计一款7指令集CPU并部署到FPGA中。随后，带领学生使用Verilog语言设计一款基于RISC-V指令集的5级流水CPU，编写CNN加速模块，构建SOC核，在FPGA中实现原型验证，编写软件代码实现图像识别。
3.《软硬件协同设计方法》（研究生春季课）
带领学生使用软硬件协设计方法实现一款具备图像同识别功能的智能系统。课程串讲基于人工神经网络的图像分类算法，对功能模块进行软硬件划分，在ARM处理器中实现视觉数据输入与显示器输出，在逻辑单元中实现神经网络前向推理加速。
4.《数字集成电路设计实践》（研究生秋季课）
设计实现了一款SPI通信协议IP核：使用Verilog语言编写代码，完成前仿后仿，GDS检查，实现SPI数据通路。
5.《模拟集成电路设计实践》（研究生秋季课）
设计实现了一款运算放大器IP核：包括工艺库介绍，电路搭建，仿真工具使用，直流交流参数等关键特征指标优化，版图绘制，参数提取，GDS数据导出检查。
学术论文
1. Tianhao Fu#, Xinxin Xu#, Weichen Xu, Jue Chen, Ruilong Ren, Bowen Deng, Xinyu Zhao, Jian Cao*, Xixin Cao；Two Heads Are Better than One: Distilling Large LanguageModel Features into Small Models with FeatureDecomposition and Mixture；the 40th AAAI Conference on Artificial Intelligence (AAAI)；2026.（CCF A）
2. Shuo Feng#, Mingkai Liu#, Jingyi Zhong, Guang Chen, Yi Zhong, Zilin Wang, Chenglong Zou, Xiaoxin Cui, Jian Cao*, Yuan Wang*; PAICar : A prototype of embodied neuromorphic intelligent robot platform; SCIENCE CHINA Information Sciences; 2025. （JCR一区）
3. Ruilong Ren, Xinyu Zhao, Weichen Xu, Jian Cao*, Xinxin Xu, Xing Zhang; A survey of language-grounded multimodal 3D scene understanding; Knowledge-Based Systems; Volume 321; 2025.（JCR一区）
4. Xinyu Zhao, Weichen Xu, Jan Cao*, Tianhao Fu, Ruilong Ren, Xing Zhang; Human-Inspired Situated Question Answering with Large Language Models; IEEE International Conference on Multimedia and Expo (ICME); 2025. (CCF B)
5. Weichen Xu#, Tianhao Fu#, Jian Cao*, Xinyu Zhao, Xinxin Xu, Xixin Cao, Xing Zhang; Mutual information-driven self-supervised point cloud pre-training; Knowledge-Based Systems; Volume 307; 2025.（JCR一区）
6. Shuo Feng, Jian Cao*, Zehong Ou, Guang Chen, Yi Zhong, Zilin Wang, Juntong Yan, Jue Chen, Bingsen Wang, Chenglong Zou, Zebang Feng, and Yuan Wang*; BrainQN: Enhancing the Robustness of Deep Reinforcement Learning with Spiking Neural Networks; ADVANCED INTELLIGENT SYSTEMS; Volume6, Issue9; 2025.（JCR一区）
7. Weichen Xu, Jian Cao*, Tianhao Fu, Ruilong Ren, Zicong Hu, Xixin Cao, Xing Zhang; Point Cloud Reconstruction Is Insufficient to Learn 3D Representations; Proceedings of the 32nd ACM International Conference on Multimedia(ACM MM); 2024.（CCF A）
8. Weichen Xu#, Jian Cao#*, Tianhao Fu, Awen Bai, Ruilong Ren, Zicong Hu, Xixin Cao, Xing* Zhang; J-MAE: Jigsaw Meets Masked Autoencoders in X-Ray Security Inspection; IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP); 2024.（CCF B）
9. Yu Qian #, Xiaoshuang Li#, Jian Cao#*, Jie Zhang, Hufei Li, Jue Chen; Boosting Pruned Networks with Linear Over-Parameterization; ICASSP 2024 – 2024 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP); 2024.（CCF B）
10. Weichen Xu#, Xinxin Xu#, Tianhao Fu, Jian Cao*, Xiaoyang Xu, Yuetian Huang, Xixin Cao, Xing Zhang *; SweepMM: A High-Quality Multimodal Dataset for Sweeping Robots in Home Scenarios for Vision-Language Model; ICASSP 2024 – 2024 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP); 2024.（CCF B）
11. Bingsen Wang#, Jian Cao#*, Jue Chen, Shuo Feng, and Yuan Wang*; A New ANN-SNN Conversion Method with High Accuracy, Low Latency and Good Robustness; International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI); 2023.（CCF A）
12. Hongyi Yao, Pu Li, Jian Cao*, Xiangcheng Liu, Chenying Xie, Bingzhang Wang; RAPQ: Rescuing Accuracy for Power-of-two Low-bit Post-training Quantization; International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI); 2022.（CCF A）
13. Yuan Zhang, Jian Cao*, Ling Zhang, Xiangcheng Liu, Zhiyi Wang, Feng Ling, Weiqian Chen; A free lunch from ViT: adaptive attention multi-scale fusion Transformer for fine-grained visual recognition; IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP); 2022.（CCF B）
授权专利
1. 曹健;徐伟辰;赵新宇;曹喜信;张兴，点云数据的特征提取方法、设备、存储介质及程序产品，发明专利号：ZL 2024113450113，授权公告日：2025.12.09
2. 曹健;闫俊彤;王源;冯硕，一种基于脉冲神经网络的物体运动趋势感知方法和系统，发明专利号：ZL 2023102358797，授权公告日：2025.09.09，
3. 曹健;谢晨莹，一种用于机械臂的正多棱柱检测方法，发明专利号：ZL 2023100098297，授权公告日：2025.08.19
4. 曹健;陈光;张兴;王源;钟毅，基于脑电图通道内和通道间特征混合的癫痫发作预测方法，发明专利号：ZL 2024111927880，授权公告日：2025.05.30
5. 曹健;刘晟荣;王源;陈玮乾;徐鹏涛，数据通信方法及系统、脉冲神经网络运算系统，发明专利号：ZL2022102005536，授权公告日：2024.04.23
6. 曹健;陈玮乾;王源;张兴;刘晟荣;徐鹏涛，基于目标检测的模型转换方法、装置、设备及存储介质，发明专利号：ZL2022102010479，授权公告日：2024.04.23
7. 曹健;戴镇原;原浩强;夏立超;赵东宇，模型优化部署方法、系统、设备及存储介质，发明专利号：ZL2021102483232，授权公告日：2024.04.16
8. 曹健;夏立超;戴镇原;原浩强;赵东宇，目标检测的处理方法、装置及设备，发明专利号：ZL2021102527635，授权公告日：2024.04.16
9. 曹健;王炫;王源;钟毅;陈光，一种基于PYNQ的脉冲神经网络芯片数据通信方法及系统，发明专利号：ZL2023100502755，授权公告日：2024.04.16
10. 曹健;马清川;王源;张兆彤;钟毅，一种数据通信系统及SoC芯片，发明专利号：ZL2023100518414，授权公告日：2024.04.09
11. 曹健;杨辰涛;王源;丁亚伟;陈光，一种基于异步握手协议的跨时钟域通信传输方法及系统，发明专利号：ZL2023101190854，授权公告日：2024.04.09
12. 曹健;原浩强;戴镇原;赵东宇;夏立超，目标检测方法、装置及设备，发明专利号：ZL202110251087X，授权公告日：2022.12.23
科研项目
1. 设备健康度模型，基础研究项目，课题负责人，2025.02-2025.11
2. AI协作机器人在仪器测试中的应用，企业合作项目，负责人，2025.02-2026.04
3. 高能效类脑器件及其智能芯片关键技术研究，重点研发项目，技术骨干，2024.12-2027.11
4. 类脑芯片测评方法，重点研发项目，课题负责人，2024.07-2025.05
5. 面向类脑计算平台的智能算法研究与模型部署，研究所合作项目，负责人，2024.05-2025.09
6. 应用于宽温度范围的电流检测放大器芯片研究，企业合作项目，负责人，2024.05-2024.12
7. 高低边电流检测放大器芯片研发，企业合作项目，负责人，2023.04-2023.12
8. 类脑计算模型优化与样机研制，研究所合作项目，负责人，2022.11-2024.12
9. 三维目标检测与轻量化模型设计，企业合作项目，课题负责人，2022.09-2023.09
10. 多模态情景感知物体定位与智能摆放，企业合作项目，课题负责人，2021.05-2022.04
11. 低功耗神经形态器件与电路研究，重点研发项目，技术骨干，2019.08-2023.07
12. 类脑芯片，重点研发项目，技术骨干，2019.08-2022.05
社会服务
CCF嵌入式系统专业委员会委员
中国计算机学会会员，ACM会员
