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【GENE思書軒】天才艾倫‧圖靈的一生

Gene Ng_96
・2018/12/29 ・2803字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 545 ・八年級

電影裡要描寫科學家,就讓他們穿白色實驗衣在實驗室和辦公室走來走去。可是現實中,如果我平時沒事就這麼做,同事和學生只會想說我是不是很後悔當初沒去唸醫科,然後忘了吃藥了 Orz

近年有不少描述科學家「真實」生活的電影或影集,如《模仿遊戲》(The Imitation Game)《愛的萬物論》(The Theory of Everything)《天才無限家》(The Man Who Knew Infinity)《關鍵少數》(Hidden Figures)《世紀天才》(Genius) 等等。

這些科學家的傳記能夠搬上大銀幕,當然是因為他們的故事非常戲劇化。即使是大部分諾貝爾獎得主的生平要搬上銀幕,大概只有他們在實驗室裡長時間玩弄不知名的儀器、長時間在辦公室裡讀文獻和打字、或者在課堂中上觀眾完全聽不懂的課⋯⋯

然而,人生的真實狀況有時間是比電影中還鬼扯,以致於編導都不敢照本宣科地搬上大銀幕,以免被影評奚落是亂灑狗血;至少,扣掉電影中那些為劇情發展而弄出的橋段,這些了不起的科學家,他們在人生中和科學上的豐富程度,是電影或影集都難以刻畫的,況且電影常為了製造張力討好觀眾而虛構重要劇情。

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誰是艾倫‧圖靈 ?

如果沒有《模仿遊戲》的主角艾倫‧圖靈 (Alan Turing,1912-1954),電腦也應該還是會誕生,只是不知會晚多久。如果沒有他在第二次世界大戰期間加入布萊切利莊園 (Bletchley Park) 的團隊,破解了德國的密碼,二戰應該仍會結束,但也不知會晚多久,還會有多少寶貴的生命犠牲。如果他沒有因同性戀問題事發,受迫在當時英國法令規定下,被化學閹割後不久在身旁留下一顆毒蘋果自殺身亡,今天的人工智慧可能又會提前多早誕生?

他也提出著名的圖靈測試(Turing test,又譯圖靈試驗),是於 1950 年提出的一個關於判斷機器是否能夠思考的著名試驗,測試某機器是否能表現出與人等價或無法區分的智能。

圖靈測試內容是,如果一個人(代號 C)使用測試對象皆理解的語言去詢問兩個他不能看見的對象任意一串問題。對象為:一個是正常思維的人(代號 B)、一個是機器(代號 A)。如果經過若干詢問以後,C 不能得出實質的區別來分辨 A 與 B 的不同,則此機器 A 通過圖靈測試。

如此可見,圖靈是超越他時代的天才,不僅是位科學家也是位思想家,更是位真誠地面對自己的人,他的一生有許許多多值得我們深思的創見!

要認識艾倫‧圖靈這位真正了不起的科學家,一位讓我們對人類心靈和智能深入思考的科學家,影響力甚至超越科學,也給了哲學、藝術和文學等領域不少啟發,他那偉大又悲劇的偉人戲劇化的一生,《艾倫‧圖靈傳》(Alan Turing: The Enigma) 是最權威的傳記,沒有之一。

圖靈的父親朱利斯·麥席森·圖靈 (Julius Mathison Turing) 是一名英屬印度的公務員。1911 年,圖靈的母親在印度的懷了孕。因為他們希望艾倫在英國出生,所以回到倫敦,住在帕丁頓 (Paddington),並在那裡生下了艾倫。

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父親的公務員委任使他在艾倫小時候經常來往於英倫和印度。由於擔心印度的氣候不利於兒童成長,他便把家庭留在英倫與朋友同住。圖靈很小的時候就表現出他的天才,後來就更加顯著。1931 年,圖靈考入劍橋大學國王學院。1934 年他以優異成績畢業。1935 年因為一篇有關中心極限定理的論文當選為國王學院院士,畢業後到美國普林斯頓大學攻讀博士學位,花了僅僅兩年就大獲得學位。

1939 年圖靈被英國皇家海軍招聘,並在英國軍情六處監督下從事對德國機密軍事密碼的破譯工作。兩年後他的小組成功破譯了德國的密碼系統 Enigma,從而使得軍情六處對德國的軍事指揮和計劃了如指掌。但是軍情六處以機密為由隱瞞了圖靈小組的存在和成就,將其所得情報據為己有。據說,圖靈小組的傑出工作,使得盟軍提前至少兩年戰勝了納粹德軍。

圖靈提出的理論是劃時代和極具開創性的,發明了電腦科學和電腦的許多概念,啟發了後世的許多研究。我算是外行,有不少概念似懂非懂,可是電腦科學的真正高手,往往被圖靈提出的許多概念折服!

艾倫‧圖靈 (Alan Turing,1912-1954)。
圖/wekipedia

天才圖靈不平順的人生

《艾倫‧圖靈傳》描繪出生動的圖靈,他還是一位世界級的長跑運動員。他的馬拉松最好成績是 2 小時 46 分 3 秒,比 1948 年奧林匹克運動會金牌成績慢 11 分鐘,要不是因為受傷,他可能真的參加了 1948 年奧林匹克運動會。

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《艾倫‧圖靈傳》由的圖靈不造作,他沒有刻意隱瞞自己的性向,但圖靈因同性戀傾向而遭到的迫害使得他的職業生涯盡毀。1952 年,他和一名年輕的曼徹斯特男子交好,在那位同性伴侶協同一名同謀一起闖進圖靈的房子行竊時,英國警方的調查結果使得他被控以「明顯的猥褻和性顛倒行為」罪。《艾倫‧圖靈傳》指出,他沒有申辯,他並不認為自己有錯,並被定罪。

儘管他在科學上有極為卓越的貢獻,但還是在著名的公審訂罪後,被給予了兩個選擇:坐牢或雌激素注射「療法」(即化學閹割)。他最後選擇了雌激素注射,並持續一年。在這段時間裡,藥物產生了包括乳房不斷發育的副作用,也使原本熱愛體育運動的圖靈在身心上受到極大傷害。

1954 年,圖靈因食用浸過氰化物溶液的蘋果而死亡。很多人相信他的死是有意的,法官並判決他的死是自殺。但是他的母親極力爭辯他的死是意外,因為他不小心在實驗室里堆放了很多化學物品。

直到 2013 年 12 月 24 日,英國司法大臣才宣布英國女王伊莉莎白二世赦免 1952 年因同性戀行為被定罪的艾倫·圖靈。2015 年 2 月 23 日,圖靈的家人向英國首相府邸發出了一份超過 50 萬人簽名的請願書,要求英國政府赦免和圖靈一樣因同性戀而獲罪的人。2017 年 1 月 31 日,艾倫·圖靈法案生效,約近五萬位因同性戀定罪者被赦免。

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電腦界諾貝爾獎:圖靈獎

為了紀念圖靈的偉大貢獻,電腦協會 (Association of Computing Machinery,ACM) 於 1966 年設立圖靈獎 (ACM A.M. Turing Award),專門獎勵對電腦事業作出重要貢獻的個人。設立目的之一是紀念這位現代電腦科學的奠基者。獲獎者必須是在電腦領域具有持久而重大的先進性的技術貢獻。大多數獲獎者是電腦科學家。是電腦界最負盛名的獎項,有「電腦界諾貝爾獎」之稱。

《模仿遊戲》的娛樂性多過知識性,如果你想知道一位劃世紀的天才在想什麼,問了麼了不起的問題,提出了什麼里程碑式的概念,可能還是好好讀讀《艾倫‧圖靈傳》才最實際!

本文原刊登於 The Sky of Gene

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Gene Ng_96
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來自馬來西亞,畢業於台灣國立清華大學生命科學系學士暨碩士班,以及美國加州大學戴維斯分校(University of California at Davis)遺傳學博士班,從事果蠅演化遺傳學研究。曾於台灣中央研究院生物多樣性研究中心擔任博士後研究員,現任教於國立清華大學分子與細胞生物學研究所,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育生物學研究。過去曾長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯,現任台大科教中心CASE特約寫手Readmoo部落格【GENE思書軒】關鍵評論網專欄作家;個人部落格:The Sky of Gene;臉書粉絲頁:GENE思書齋

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除了蚯蚓、地震魚和民間達人,那些常見的臺灣地震預測謠言
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/02/29 ・2747字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

災害性大地震在臺灣留下無數淚水和難以抹滅的傷痕,921 大地震甚至直接奪走了 2,400 人的生命。既有這等末日級的災難記憶,又位處於板塊交界處的地震帶,「大地震!」三個字,總是能挑動臺灣人最脆弱又敏感的神經。

因此,當我們發現臺灣被各式各樣的地震傳說壟罩,像是地震魚、地震雲、蚯蚓警兆、下雨地震說,甚至民間地震預測達人,似乎也是合情合理的現象?

今日,我們就要來破解這些常見的地震預測謠言。

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漁民捕獲罕見的深海皇帶魚,恐有大地震?

說到在坊間訛傳的地震謠言,許多人第一個想到的,可能是盛行於日本、臺灣的「地震魚」傳說。

在亞熱帶海域中,漁民將「皇帶魚」暱稱為地震魚,由於皇帶魚身型較為扁平,生活於深海中,魚形特殊且捕獲量稀少,因此流傳著,是因為海底的地形改變,才驚擾了棲息在深海的皇帶魚,並因此游上淺水讓人們得以看見。

皇帶魚。圖/wikimedia

因此,民間盛傳,若漁民捕撈到這種極為稀罕的深海魚類,就是大型地震即將發生的警兆。

然而,日本科學家認真蒐集了目擊深海魚類的相關新聞和學術報告,他們想知道,這種看似異常的動物行為,究竟有沒有機會拿來當作災前的預警,抑或只是無稽之談?

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可惜的是,科學家認為,地震魚與地震並沒有明顯的關聯。當日本媒體報導捕撈深海魚的 10 天內,均沒有發生規模大於 6 的地震,規模 7 的地震前後,甚至完全沒有深海魚出現的紀錄!

所以,在科學家眼中,地震魚僅僅是一種流傳於民間的「迷信」(superstition)。

透過動物來推斷地震消息的風俗並不新穎,美國地質調查局(USGS)指出,早在西元前 373 年的古希臘,就有透過動物異常行為來猜測地震的紀錄!

人們普遍認為,比起遲鈍的人類,敏感的動物可以偵測到更多來自大自然的訊號,因此在大地震來臨前,會「舉家遷徙」逃離原本的棲息地。

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當臺灣 1999 年發生集集大地震前後,由於部分地區出現了大量蚯蚓,因此,臺灣也盛傳著「蚯蚓」是地震警訊的說法。

20101023 聯合報 B2 版 南投竹山竄出蚯蚓群爬滿路上。

新聞年年報的「蚯蚓」上街,真的是地震警訊嗎?

​當街道上出現一大群蚯蚓時,密密麻麻的畫面,不只讓人嚇一跳,也往往讓人感到困惑:為何牠們接連地湧向地表?難道,這真的是動物們在向我們預警天災嗎?動物們看似不尋常的行為,總是能引發人們的好奇與不安情緒。

如此怵目驚心的畫面,也經常成為新聞界的熱門素材,每年幾乎都會看到類似的標題:「蚯蚓大軍又出沒 網友憂:要地震了嗎」,甚至直接將蚯蚓與剛發生的地震連結起來,發布成快訊「昨突竄大量蚯蚓!台東今早地牛翻身…最大震度4級」,讓人留下蚯蚓預言成功的錯覺。

然而,這些蚯蚓大軍,真的與即將來臨的天災有直接關聯嗎?

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蚯蚓與地震有關的傳聞,被學者認為起源於 1999 年的 921 大地震後,在此前,臺灣少有流傳地震與蚯蚓之間的相關報導。

雖然曾有日本學者研究模擬出,與地震相關的電流有機會刺激蚯蚓離開洞穴,但在現實環境中,有太多因素都會影響蚯蚓的行為了,而造成蚯蚓大軍浮現地表的原因,往往都是氣象因素,像是溫度、濕度、日照時間、氣壓等等,都可能促使蚯蚓爬出地表。

大家不妨觀察看看,白日蚯蚓大軍的新聞,比較常出現在天氣剛轉涼的秋季。

因此,下次若再看到蚯蚓大軍湧現地表的現象,請先別慌張呀!

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事實上,除了地震魚和蚯蚓外,鳥類、老鼠、黃鼠狼、蛇、蜈蚣、昆蟲、貓咪到我們最熟悉的小狗,都曾經被流傳為地震預測的動物專家。

但可惜的是,會影響動物行為的因素實在是太多了,科學家仍然沒有找到動物異常行為和地震之間的關聯或機制。

遍地開花的地震預測粉專和社團

這座每天發生超過 100 次地震的小島上,擁有破萬成員的地震討論臉書社團、隨處可見的地震預測粉專或 IG 帳號,似乎並不奇怪。

國內有許多「憂國憂民」的神通大師,這些號稱能夠預測地震的奇妙人士,有些人會用身體感應,有人熱愛分析雲層畫面,有的人甚至號稱自行建製科學儀器,購買到比氣象署更精密的機械,偵測到更準確的地震。

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然而,若認真想一想就會發現,臺灣地震頻率極高,約 2 天多就會發生 1 次規模 4.0 至 5.0 的地震, 2 星期多就可能出現一次規模 5.0 至 6.0 的地震,若是有心想要捏造地震預言,真的不難。 

在學界,一個真正的地震預測必須包含地震三要素:明確的時間、 地點和規模,預測結果也必須來自學界認可的觀測資料。然而這些坊間貼文的預測資訊不僅空泛,也並未交代統計數據或訊號來源。

作為閱聽者,看到如此毫無科學根據的預測言論,請先冷靜下來,不要留言也不要分享,不妨先上網搜尋相關資料和事實查核。切勿輕信,更不要隨意散播,以免造成社會大眾的不安。

此外,大家也千萬不要隨意發表地震預測、觀測的資訊,若號稱有科學根據或使用相關資料,不僅違反氣象法,也有違反社會秩序之相關法令之虞唷!

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​地震預測行不行?還差得遠呢!

由於地底的環境太過複雜未知,即使科學家們已經致力於研究地震前兆和地震之間的關聯,目前地球科學界,仍然無法發展出成熟的地震預測技術。

與其奢望能提前 3 天知道地震的預告,不如日常就做好各種地震災害的防範,購買符合防震規範的家宅、固定好家具,做好防震防災演練。在國家級警報響起來時,熟練地執行避震保命三步驟「趴下、掩護、穩住」,才是身為臺灣人最關鍵的保命之策。

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Google 聊天機器人 LaMDA 竟然有了「自我意識」!圖靈測試終於能通過了嗎?人工智慧發展歷史大解密!
PanSci_96
・2023/02/17 ・4733字 ・閱讀時間約 9 分鐘

前陣子不知道各位是否有發漏到一個很科幻的消息,有一名 GOOGLE 工程師勒穆因(Blake Lemoine)上網公布他自己和他協助開發的對話型 AI LaMDA(Language Model for Dialog Applications)之間的對話紀錄。

他宣稱這個 AI 已經具有知覺和自我意識,甚至能對《悲慘世界》有獨到的評論,也略懂禪宗甚至能冥想。震驚的勒穆因形容它就像個 7 – 8 歲的孩子,而且 LaMDA 還明確表達自己是人而非 google 的財產。

難道說 AI 界最知名的圖靈測驗已經被 google 攻克了嗎?

圖靈與模仿遊戲

提起圖靈,大家心中應該會浮現以新世紀福爾摩斯、奇異博士走紅,人稱飾演天才專業戶的班奈狄克·康柏拜區 Benedict Cumberbatch)的臉。

他曾在一部名為《模仿遊戲》的電影中,詮釋了現代電腦科學概念之父艾倫‧圖靈 (Alan Turing) 的傳奇一生。他在二戰時期成功研發出一台能破解德軍密碼的計算機 Bombe ,而後更完成了電腦數學的理論化,在概念發展上仍是無人能出其右,例如他 1936 年提出的通用計算機/圖靈機架構,以及嘗試區隔AI與人的差異的哲學思考:圖靈測驗(Turing Test)。

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圖靈測驗是一個思想實驗,早在 1950 年,第一台商用電腦連個影子都沒有的時代下,圖靈就已經思考到未來「計算機」的智慧表現將可能到達人類難辨真假的程度,具體來說這個思想實驗是如果一台機器能夠透過介面,與不知對面是機器人或是人類的受試者展開對話,而不被辨別出其機器身分,那麼就可稱這台機器具有智慧。

但我們也知道智慧有很多面向跟層次,語言和問題回應都不一定能反應這台機器有無智慧,因此這個思想實驗的有效性也被許多科學家和心理學家質疑。即使如此簡單粗暴的模仿遊戲,至今其實也都沒人能攻克。

等等,你可能會想到,前面提到的 google 工程師勒穆因,他不是已經分不出來對面是機器還是人了嗎?原因很簡單,他自己就是 AI 的開發者而非圖靈測試設定中的不知情受試者,因此根本不能算數,除非 google 拿這個 AI 給不知情民眾作測試。

不過今年 8 / 28 google 已經將這個對話機器人以 AI Test Kitchen 項目開放部分美國人作小規模測試,其中包含了「 Imagine It (想像一下)」,只要你說出一個想像或實際存在的地點,LaMDA 就會嘗試以文字描述,而另一個「List It(列個清單)」,則會幫你摘要分類起你提供的清單內容。最有可能和圖靈測驗有關係的「 Talk About It (你說看看)」項目,可以針對特定主題與使用者進行自由對談。

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搞不好等到這個封閉測試結束後,我們會真的分不清楚現在到底是人還是 AI 在和我們對話,屆時也許就真能達成「通過圖靈測試」這個 AI 里程碑!

未來也許我們會分不清楚是在跟人類還是 AI 說話。圖/envatoelements

真實世界的棋靈王 AlphaGo

其實這已經不是 google 第一次用 AI 震驚世人了,讓我們回到 2016 年的圍棋大賽會場,當時 google 收購的公司 Deepmind 研發的圍棋計算 AI Alpha Go 以四勝一敗擊敗韓國棋王李世石,爾後又於 2017 年三戰全勝當時世界棋王柯潔。

若這場對奕發生在網路上,就像是棋靈王中佐為以 SAI 為化名擊敗塔矢名人,我們是否真的能分辨在電腦對面和你下棋的是 AI 藤原佐為、還是黑嘉嘉呢?

而這樣玄妙的畫面,當年還真的發生了,就在 2016 年末網路棋壇上一個名為 Master 的帳號出現,專挑職業棋士對奕,最後獲得 60 勝 1 和這麼大殺四方的成績。

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而在第 54 局和中國棋聖聶衛平對奕後, Master 首次打出繁體中文「謝謝聶老師」,在第 60 局對上中國的古力九段 Master 更自曝身分,說出自己就是「AlphaGo 的黃博士」。這位黃博士就是打從 2012 就開發出國產圍棋程式 Erica ,爾後被 Deepmind 公司挖角,參與開發 AlphaGo 的台灣資深工程師黃士傑。

不論是讓工程師自己都認知錯亂的 LamDA ,或是在圍棋界痛宰各路棋王的 AlphaGo ,驚嘆之餘,我們更好奇的是,它們是怎麼開發出來的?

人工智慧的起起落落

讓我們來看看歷代電腦科學家們是如何發展出各種人工智慧,一路迎來現在幾乎琴棋詩書樣樣通的黃金時代,我先提醒大家,這過程可不是一帆風順,就像股票一樣起起落落,在 AI 的發展史上,套牢過無數科學家。

人工智慧這概念是在 1956 年提出,就在麥卡錫(John McCarthy)和明斯基(Marvin Minsky)、羅切斯特(Nathaniel Rochester)和香農(Claude Shannon)四位 AI 鼻祖與其他六位研究者參與的一個名為「達特茅斯夏季人工智慧研究會」的會議上,這一年也被公認為 AI 元年。

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會議中除了人工智慧這個詞以外,當年這些金頭腦們就已經提出大家現在很熟悉的「自然語言處理」(就是 SIRI 啦)、神經網路等概念,而在這個會議後,正好遇上美蘇冷戰和科技競賽的時代。除了在大家耳熟能詳的阿波羅系列等太空任務上較勁外,兩大強國也投資大量資源在電腦科學上,期待能夠像圖靈當年那樣,開發出扭轉戰局的電腦科技。

而他們也不負所託產出了很多有趣的運用,例如第一個具備學習能力的跳棋程式、或是聊天機器人伊莉莎(Eliza)、醫療診斷系統「MYCIN」。史丹佛大學(Standord University)甚至就從那時開始研發現在很夯的汽車自動駕駛技術。

冷戰的科技競賽讓 AI 迅速發展,不過其發展過程仍遇到許多問題。圖/envatoelements

然而到了 70 年代初期,AI 的發展開始遭遇許多瓶頸,主要是研究者們慢慢發現,即使他們開發的AI 已經擁有簡單的邏輯與推理能力,甚至一定程度的學習能力,但仍離所謂智慧和判斷能力差太遠,使得當時的 AI 甚至被批評為只能解決所謂的「玩具問題(Toy Problem)」。

也因為能解決的問題太有限,也導致出資的英美政府失去了信心, AI 研究領域迎來了第一次寒冬。但這並非當時的科學家能力不足,而是他們生錯了時代,例如我們現在都經常聽到的「類神經網路」就是前述的 AI 鼻祖明斯基提出的。

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就像仿生獸的創造者一樣,他想從大自然中找答案,而既然要探索智慧,明斯基就直接模仿人類腦細胞,做出第一台神經網路學習機,但當年受限於電腦硬體效能和可用的資料不足,使類神經網路沒有辦法像現在一樣揚名立萬。

在寒冬之中,另一位大神麥卡錫認為追求智慧和思考是緣木求魚,不如利用機器比我們還強大的優勢邏輯與運算,來幫我們解決問題就好,因此演進出「專家系統」這條路線,帶來人工智慧的復興。

專家系統的本質就是把所有參數和結果塞進去,用搜索和運算的方式來回答問題,這種人工智慧特別適合解決一些有明確答案的專業問題,所以被稱為專家系統,例如醫生針對已知病徵開立處方用藥,或是法律相關問題。

隨著電腦運算效能的大提升,專家系統在復興之路上有不少發揮和成果,但很快又遇到下一個瓶頸,即是「專家系統無法面對新問題」,例如即使能將開處方籤這件事自動化,但卻沒有辦法對應新疾病例如 COVID – 19,或是還沒來得及輸入資料庫的新型藥品,離取代醫生太遠了。

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於是就像景氣循環一樣,大量投資的熱錢又開始泡沫化,人工智慧迎來了第二次寒冬,許多電腦科學家甚至改自稱自己在做自動化設計或最佳化系統等等來掩人耳目,避免被唱衰。

這概念非常合理,可惜受限於當時電腦硬體能力和資料量,因此原型機能解決問題的速度還不如傳統統計方式,但隨著電晶體的高速發展,以及網路世代帶來海量資料,類神經網路這門技藝開始文藝復興。

1984 年,美國普林斯頓大學的物理學家和神經學家霍普菲爾德(John Hopfield)用模擬集成電路(linear integrated circuit)完成了新的類神經網路模型,而雲端運算、大量資料讓科學家可以輕易的餵養資料訓練模型,更能夠增加更多「隱含層」讓運算更複雜,這種「深度學習技術」,讓人工智慧的第二次寒冬看見暖陽。

從李飛飛推出的 ImageNet 年度競賽開始,演化到 google 的 alphaGo , AI 開始能夠認得圖像上的物件,甚至攻克本來被認為不可能攻克的圍棋領域。何會說圍棋曾被認為不可能被攻克呢?因為每一盤圍棋的複雜度可是高達 10 的 172 次方,比現在已知的宇宙原子數量還多,因此圍棋界才有「千股無同局」之說。

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相較起來 1997 年 IBM 的深藍攻克的西洋棋複雜度僅有 10 的 46 次方,但也動用了 30 台電腦加裝 480 加速運算晶片,基本上就有如火鳳燎原中八奇思維的「我知道你的下一步的下一步」,當年深藍每一次下棋可是都暴力計算到了後面 12 步的發展,才打敗西洋棋世界冠軍卡斯帕羅夫。

圍棋的複雜度高達 10 的 172 次方,讓其有著「千股無同局」的說法。圖/wikipedia

AlphaGo 到底是怎麼算出這麼複雜的圍棋呢,難道它比深藍還厲害,能像是奇異博士雖然能透過時間寶石演算出一千四百多萬種平行宇宙的可能性才落子嗎?

這就要提到 Deepmind 公司非常有趣的洞見,那就是真正的智慧是捨棄那些無須多想、壓根不可能成功的可能性。 google 工程師使用了一種叫做蒙地卡羅樹搜尋的方式一方面讓 alpha go 大量隨機生成類神經網路參數和層數,二方面讓它快速搜尋並略過「不需要運算的路徑」。

這其實是我們日常生活中很熟悉的現象 ——人腦的「捷思」,也就是直接專注於我們要解決的問題,忽略周遭的雜訊或多餘的想法。而類神經網路的設計思維是尋求最佳解而非唯一解,即使是 Alpha go 也會下錯棋,也曾輸給李世石,但關鍵是能夠在有限的資訊和時間中得到答案。

除了下出神之一手以外,Alpha go 這樣的 AI 能做的事情還多著, Deepmind 用 AlphaGo 打遍天下無敵手後宣布讓 AlphoGo 退休,後續將這套技術拿去學玩貪食蛇,打星海爭霸,展現出超越電競選手的技巧,現在甚至能預測蛋白質結構,或比醫生更精準地判定乳癌。

GOOGLE 工程師讓 alpha go 快速搜尋並略過「不需要運算的路徑」,就如同「人類的捷思」一樣。圖/envatoelements

人類的最後堡壘陷落了嗎?

最後我們回到一開始的問題,實用化的 LaMDA 究竟有沒有可能通過圖靈測試呢?

即使目前 google 仍強烈否認 LaMDA 具有知覺,而勒穆因也因涉嫌洩漏商業機密被停職。英國謝菲爾德大學機器人學院教授羅傑‧摩爾澄清這個AI背後的算法體系只是「詞序建模」(world sequence modelling)而非「語言建模」(language modeling)。

他強調對答如流的 LaMDA ,會給你他有人格的感覺只是錯覺。但最新的應用中,google 找來了 13 個作家,測試以 LaMDA 為基礎開發的寫作協助工具LaMDA Wordcraft。運作上有點像手機輸入法的關聯字詞推薦概念,但它的設計完全是為了文字創作者而生,利用整個網際網路中的文字,它彷彿擁有了類似榮格「集體潛意識」的能力,當小說家起了一個頭,它就能開始推薦下一個單詞甚至一整個句子補完,甚至還能調整生成文字的風格,例如有趣或憂鬱,這些應用聽起來簡直像是科幻小說。

有些作家甚至可以使用 AI 來創作小說。圖/envatoelements

奇妙的是,參與測試的作家之一正是曾翻譯《三體》英文版並寫出《摺紙動物園》的科幻小說家劉宇昆,他形容這個工具讓他數次突破「創作瓶頸」,節約了自己的腦容量,專注於創作故事更重要的東西。

更驚人的是,他提到有一次他連開頭的靈感都沒有,因此他把「創作的主動權」交給了 LaMDA ,並從中看到了從未想過的可能性,有了繼續寫下去的新寫作靈感。儼然就像當年 Alpha Go 下出一些人類棋譜中從沒想過的棋路一樣,有了「洞見」。

到了這個地步,你仍能堅持 AI 只是我們拿來「解決問題」的工具,而不具備一定程度對人文的認知或智慧嗎?

PanSci_96
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你覺得 AI 會思考嗎?從圖靈測驗到 AlphaGo ,持續進步的人工智慧——《 AI 世代與我們的未來》
聯經出版_96
・2022/12/26 ・2373字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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原本人類就對機器有些好奇:機器會思考嗎?機器有智力嗎?機器會有智力嗎?

這些問題本來還不急著回答,但是當研究人員在一九四三年創造出第一台現代電腦,也就是電子、數位、可編寫程式的機器之後,這些問題就顯得急迫了。

這些問題看來格外費解,因為智力的本質一直都沒有答案。

機器有智力嗎?會思考嗎?圖/Pexels

機器人有智力嗎?圖靈測試出現

數學家與解碼專家亞倫.圖靈(Alan Turing)在一九五○年提出解決方案,他的文章標題相當謙和,他在〈計算機器與智力〉一文中建議完全擱置機器智力的問題。圖靈認為真正重要的不是機制,而是智力的展現;他解釋說,因為其他生物的內在生命仍不可知,所以我們衡量智力的唯一方法就是觀察外部行為。圖靈用這個觀點避開長達數世紀的哲學辯論,不去討論智力的本質。

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他所推出的「模仿遊戲」就是讓一台機器操作熟練到觀察者無法區別機器和人類的行為,屆時,這台機器就可以貼上「擁有智力」的標籤。

圖靈測試就出現了。

很多人望文生義,從字面解釋圖靈測試,想像著機器人符合條件的話就會和人一樣(如果真有其事的話)。實際應用上,在遊戲或競賽等定義明確、狀況設定清楚的活動中,圖靈測試可有效衡量「有智力的」機器表現如何。圖靈測試並不要求機器做到和人類完全無法區分的地步,而是要判斷機器的表現是不是像人;在這過程中,圖靈測試著重於表現,而非過程。

這樣的產生器算人工智慧,倒不是因為的模型細節符合什麼標準,而是因為他們寫出來的訊息很接近人類寫出來的訊息,能通過測試是因為這模型經過訓練,運用大量線上資訊。

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電影《模仿遊戲》改編 自圖靈於二戰期間,幫助破譯納粹軍事密碼的真實故事。圖/IMDb

人工智慧怎麼「學習」?

一九五六年,科學家約翰.麥卡錫(John McCarthy)進一步定義了人工智慧:

若機器可執行「需要人類智力才能進行的工作」,即具備人工智慧。

圖靈和麥卡錫對人工智慧的評估自此形成基準,將我們的焦點從智力的定義轉移到表現(看似有智的行為)的評估上,不再聚焦於人工智慧這個詞在更深奧的哲學、認知與神經科學層面。

過去的半個世紀以來,機器幾乎都無法呈現這種智力,這條死路好像已經走到底了。電腦在精確定義的程式基礎上運作數十年,但因為電腦既靜態且僵化,所以電腦分析也受到局限;傳統的程式可以組織大量資料,執行複雜的計算,可是卻無法辨識類似物品的圖片,或適應不準確的輸入項目。

人類思想不精確又模糊,確實是人工智慧發展過程中難以排除的障礙。然而,過去的十年內,創新的運算方式已經創造出新的人工智慧,模稜兩可的程度可和人類相提並論。人工智慧也不精確、恆動、隨機應變,並且能夠「學習」。

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人工智慧「學習」的方式就是先消化資料,然後從資料中觀察,得出結論。

過去的系統需要精確地輸入和輸出項目,不精確的功能人工智慧就不需要。人工智慧在翻譯的時候,不會把每個字都替換掉,而是會找出模式和慣用語,因此翻出來的譯文也會一直變化,因為人工智慧會隨著環境變遷而進化,還能辨識出對人類很新奇的解決方案。在機器領域裡,這四種特質都具有革命性。

以前需仰賴專業棋士,將棋路編寫為程式。圖/Pexels

以阿爾法元在西洋棋世界的突破來說,以前的西洋棋程式要倚賴人類的專業,把人類的棋路編寫為程式;但阿爾法元的技巧是自己和自己對戰數百萬場後磨練出來的,軟體從對戰過程中自己發現了模式。

飛快進步的演算法

這些「學習」技巧的基石是演算法,而演算法就是一連串的步驟,把輸入項目(例如遊戲規則或棋子的走法)翻譯成可重複的輸出項目(例如獲勝)。經典演算法例如長除法等計算,必須精準、可預測,機器學習演算法則不用;經典演算法有許多步驟,分別產出精準的結果,機器學習演算法則一步一步改善不精準的結果。

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這些技巧目前進步飛快,以航空來說,很快地,人工智慧就能成為各種飛行器的正駕駛或副駕駛了。在美國國防部高等研究計劃署(DARPA)的專案「阿爾法纏鬥」(Alpha Dogfight)中,人工智慧戰機飛行員在模擬戰鬥中的表現超越了人類飛行員;不管是要操縱噴射機參戰或操縱無人機送貨,人工智慧都會劇烈影響軍事與民用航空。

人工智慧能成為各種飛行器的駕駛。圖/Pexels

儘管我們現在看到的創新還只是開端,但這些變化已經微妙地改變了人類體驗的紋理,在接下來的數十年內,這趨勢只會愈來愈快。

驅動人工智慧轉型的科技概念很複雜也很重要,所以本章會特別解釋機器學習的演化、現況與應用,說明儘管機器學習強大到讓人害怕,但也有自身的限制。

我們必須先簡介機器學習的架構、能力和限制,才能理解機器學習將帶來的社會、文化和政治變化。

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——本文摘自《 AI 世代與我們的未來:人工智慧如何改變生活,甚至是世界?》,2022 年 12 月,聯經出版公司,未經同意請勿轉載。

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聯經出版_96
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