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迷戀心理學:有人愛糞便、處女、食人、信教、陰謀論

王陽翎(于非)
・2015/04/08 ・6216字 ・閱讀時間約 12 分鐘 ・SR值 558 ・八年級

source:Adam Fagen
source:Adam Fagen

評論藝術的人醜態百出

網絡世界是個揭露人心的平台,人們不知不覺會大談個人喜惡和品味,暢談對人和事的看法,更會互相貶低對方的價值觀,好像喜歡一個人、一件物品,彷彿有一套絕對真理。

最近,傳媒報導荷蘭某「整蠱節目」 主持,將價值只有$83港元的油畫,放在阿納姆現代藝術館,聲稱是著名畫家 IKE Andrews 的作品。在二十名參觀者中,只有一位稍為猶豫,詢問主持人油畫會否在廉價店舖出售?其餘受訪者,不少將油畫的價值高估一千倍以上,更有人聲稱若油畫只賣二千萬港元,便會買下它;當然,也少不了一些人大發評論後,知道真相深感羞辱。

如果你草率認為大眾不懂藝術,亂評亂估實屬「人之常情」,那麼《香醇的紅酒比較貴,還是昂貴的紅酒比較香?(How Pleasure Works: the New Science of Why We Like What We Like)》的作者 — 保羅.布倫(Paul Bloom)對人心喜惡的研究,肯定會令你連番驚異。[註一]

布倫讓我們重溫荷蘭畫家哈恩.范.米格倫(H. A. Meegeren)的故事。米格倫偽畫了名畫家維梅爾(Vermeer)的作品〈以馬忤斯的晚餐〉,令當時一些評論維梅爾藝術的權威「出醜」,更有人對膺品驚嘆說:「我要強調這是維梅爾的傑作 」。當真相大白後,許多藝評家紛紛收回自己的評價,也有事後孔明的「專家」狠批米格倫作品醜陋,根本不像出自維梅爾之手﹗

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藝術如此,音樂亦然。2007年1月12日,在華盛頓特區地鐵站,有人身穿牛仔褲、頭戴棒球帽,手拿一把小提琴,用了四十三分鐘演奏了六首古典音樂,期間一千多人與他擦身而過,只有零星的聽眾丟下合共$32美元的硬幣,以示支持。此人,其實是世界頂尖小提琴演奏家之一:約夏.貝爾(Joshua Bell)。他手上的小提琴價值三百五十萬美元,這場演奏,是他參與評估大眾品味的實驗,可惜實驗結果令他心碎。原來,大眾買貴價票走進音樂廳的原因,並不是因為他演奏出絕妙的音樂,卻是一種氣氛、一種感覺,可是你問買票的人,十之八九還是標榜自己能分辨出優秀/差劣音樂的高尚品味。[註二]

這些經典事例,並非表示世上不存在懂得純粹欣賞好作品的人,倒是強調:我們喜歡/討厭一件事物,究竟是甚麼強烈影響著我們?

幾歲小孩也拜偶像?

一項小孩評估價值的實驗,可謂道出了箇中端倪。布倫親自進行實驗,找來一批6歲大小孩,他們在現場見證過女皇伊莉莎白二世訪問布里斯托(Bristol)的情境,意義在於,確定小孩知道女皇是誰,而且感受過她即場的影響力。

事後,布倫說服了一組6歲小孩,相信眼前有個神奇複製機器,機器一響,B盒子便能複製原來A盒子的那件東西。實驗人員在小孩面前複製女皇曾擁有的酒杯、湯匙,給予他們籌碼,並要求估算「女皇物」(女皇曾擁有)和「複製品」價值分別多少。結果,這組小孩一致將更多籌碼分配在「女皇物」之上,認為女皇碰過的東西有較高價值;然而,另一組小孩沒聽說某東西曾是女皇擁有,他們分配兩件物品的籌碼完全一樣。

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更甚,布倫的同事法蘭克.凱爾(Frank Keil)的研究發現,讓孩童觀看一系列得意的照片,例如將一隻豪豬改變成仙人掌,或一隻老虎披著獅子皮,無論牠們的外型如何改變,孩童不會承認牠們真的變了,堅決認為:豪豬仍是豪豬,老虎仍是老虎。唯一例外的情況,若是你以照片顯示牠們連內臟都轉變了,他們才會認為那隻動物真的變了(變質了)。這就是人類對外物特殊的思維:「本質主義」(Essentialism),我們自小就認定,一件東西之所以「是」那件東西,就是內在含有一些不變的本質。

現在,我們終於對人心喜惡的法則,有了較確切的看法。從小到大,人們深深喜歡的東西,是內心一種投射和聯想,相信那東西與「誰」有關係,是否名人碰過,這些物品的「來歷」對我們的喜惡,有非常重要的影響。即使一件事物全無分別,但只要它被崇敬的人碰過,價值隨即「飛躍」。同一幅畫作,當別人告訴你那是仿製品,並非出於名家之手,你對它的熱愛頓時消失。我們迷戀的,往往不是物品的外形,或構成它的粒子序列,卻是伴隨物品的「歷史」(誰人碰過、出自誰的手筆),這才成為價值高低的「本質」,我們會將情感投射進物品當中,對它深深著迷。

有人愛儲糞便、偷陰莖,跟暢銷作家做愛?

假如你依然對此懷疑,認為音樂藝術,甚或酒杯湯匙,總有它們令人喜歡的特質吧?說人們主觀認定物品背後的「歷史」,會干預我們的喜惡,真能作準嗎?那麼,我們談談糞便吧﹗ 2002年,泰德美術館(Tate Museum)以數十萬港元買進了一個罐頭,原因只有一個:罐頭內裝滿了藝術家耶羅.曼佐尼(Piero Manzoni)的「糞便」。相信沒有人說,擺在美術館的糞便除了出自藝術家本身,還有何令人喜歡的特質吧?

source:Mark B. Schlemmer
Piero Manzoni的糞便罐頭。source:Mark B. Schlemmer

更有件奇人奇事,希特勒時代以前,曾有位柏林女子公開宣布,她願意跟任何作家做愛,只要那位作家曾賣出兩萬本著作,證明他是暢銷書作家則可。只要一個人深深仰慕拿破崙,即使是位牧師,也會從拿破崙屍體偷偷割下「陰莖」,留為紀念。反過來,當你知道有件毛衣是魔頭「希特勒」曾經穿過,若不能賣錢,你根本不想碰它。[註三] 作者引述亞瑟.柯斯勒(Arthur Koestler)在《創造的行為》(The Act of Creation)的說法,指我們喜愛甚麼,其實像個「勢利鬼」,良好的名譽地位就是我們追逐的本質,如你告訴某位太太,家裏牆上掛著的是畢卡索的真品,之後她也會認定作品「突然」變得更美了。

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的確,我們喜歡那個人、那件事物,帶有主觀因素,與我們個人特質、成長經歷密切相關。有些人從事藝術,喜歡一幅畫可以是創作者獨特的用色,他們認定的價值是藝術才能;另一些人若是收藏家,凡社會認定高價值的畫作,價格愈高的畫他愈喜愛;一以貫之,這類人若接受品嚐紅酒測試,必然認為價格愈高的紅酒愈好喝,因為,他喜歡的本質是金錢。如此看來,喜惡心理似乎也相當主觀,難有一貫準則。

迷戀天賦、努力、吃人

事實上,在社會文化和生物演化上,還是有些關於喜惡的共通特質,近年一項研究發現,甚至連獼猴也有人類這種「名位投射」。研究員讓公獼猴在「甜果汁」與「地位崇高公猴的照片」之間作出選擇,獼猴確實會因為崇拜公猴,要牠的照片而放棄美味的甜果汁。

其實,人類鍾情名位之餘,還會喜歡一些普遍特質,譬如喜歡特殊的「努力、天賦、外表、純潔、才能、仁慈(親切)、意志(勇悍)」等等。有研究指,某藝術家同一幅作品,人們被告知他的創作「努力」了26小時,而不是短短的4小時,足以令人們給予作品更高評價。又如被喻為天才的4歲畫家瑪拉.歐姆斯德(Marla Olmstead),當人們在電視特輯之中,發現其父親有指導過她,懷疑作品不是出於純粹的「天賦」,價值隨即急瀉不止。

意志力也是人們崇尚的特質。阿茲特克人(Aztecs)有種習俗,他們會綁住犯人的腰部,再給他武器,讓他有一定反抗,然後一起對他進行「暗角群毆」,直至他倒下為止。隨後,阿茲特克人便吃他的肉,剝他的皮做斗蓬,因為他們相信,吃掉奮戰而死的人,可連帶將「勇悍」的本質吸收在體內,這就喜愛戰士特質的心理投射,反映在他們吃人的文化上。

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這樣的心理投射並非罕見。2003年,42歲名叫阿敏.梅委斯(Armin Meiwes)的電腦專家,網上招人讓他吃掉,最後名叫伯恩.布崙迪(Brend Brandes)的男人應約,結果真的遭殺害被梅委斯吃掉。梅委斯最後被問到吃人的原因,他認為吃掉布崙迪後,感覺心態平穩了,也與他的特質融合,由於布崙迪生前操流利英語,梅委斯吃他後認為自己的英文程度立即提升了。

搖滾明星奇思.理查斯(Keith Richards)忍不住在他過世的父親火化後,吸了一下骨灰,感覺將父親的本質吸入體內。還有,人們難以承認的事例,就是廣義基督教的「聖餐」(Eucharist)。如同《約翰福音6:54》寫道:「吃我肉,喝我血的,就有永恆的生命。在末日我要叫他復活。」作者布倫認為,這根本就是模擬食人的投射,聖餐讓信徒透過儀式,聯想進食基督的身體和血,吸收神聖的特質,十六世紀引起不少神學辯論,認為當中正正顯示了吃人習性。(非宗教的例子,則是「吃胎盤」的文化)

渴求純潔處女,喜歡輕度自虐

當然,飲食的心理投射也不一定只有吃人這麼恐怖,學者透過統計發現,美國人每年花大量金錢購買瓶裝水,比全年花在電影上的錢還多,除了受品牌影響外,更是追求「純粹潔淨」的感覺/本質。[註四] 這種追求純潔的心態,也反映在男人對處女的渴求。曾有位叫納塔莉.迪倫(Natalie Dylan)的女子拍賣自己的「第一次」(童貞),最後有人出價高達一百萬美元。也會有妻子花錢修復處女膜,以此作為禮物贈送給丈夫;而最極端的例子是一些人不知那裏來的迷信,認定跟處女性交可治療愛滋病,令不少少女因此受害。

說到這裏,美中不足的是,雖然布倫在著述中有提及演化史對人心喜惡的影響力,像人類普遍討厭吃蟲和亂倫等等。但總體來說,還未算是書中焦點所在,他傾向強調人類擁有意識能力以後,文化使人類發展出變化多端的喜好,也滿足各種心理投射。又例如,人類看來是唯一愛辣的動物,也喜歡一定程度受苦後,體驗箇中的快感,所以才喜歡一定傷害性的「性虐」(SM)、血腥恐怖片,在大致安全的情境下,結合了尋求虛擬的搏鬥、挑戰本能,換取刺激亢奮。

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簡單、擬人化的宗教才多人信

不過,關於演化對人喜惡的心理影響,我們大可從認知科學家吉姆.戴維(Jim Davies)的新著作《吸睛的科學(Riveted)》加以認識。戴維從各種人類演化本能之中,整理出一些影響人心喜惡的重要特質:擬人化、簡單、地位、熟悉、新奇、平均、慰藉等,他除了解釋演化心理外,亦引用不少宗教和外星人的題材加以說明。[註五]

人類古今流傳甚廣的宗教經典,絕大部分內容會透過「擬人化、簡單比喻」來傳播,例如,神/上帝會因為人的善行而「喜悅」,因為人的不忠和惡行而「震怒」等等,這些擬人化的情感,容易叫人加深體會和明白;你甚少聽說,宗教將神描繪成一種抽象的力量,而且難以形容,或稱神由類似數理法則的元素組成,內容完全沒有觸及簡單直接的情感世界。筆者敢斷定,假如現在有兩位教主創立不同的新宗教,一位以大量擬人化和簡單比喻來說明教義,另一位則透過量子物理學來說明,前者必然擁有最多信眾,後者信眾應少得可憐,無論你要筆者下多少賭注都願意。

作者引述心理學家亞當.威茲的研究,發現人們聯想擬人化神靈時,活化的腦區,同樣是負責社交認知的區域。這正正是傑西.貝林(Jesse Bering)在著作《信仰本能(The Psychology of Souls, Destiny, and the Meaning of Life)》中強調,自閉症患者由於失去重要的社交能力,他們思考宗教信仰時,比較認為神是一種規律、法則的力量,而不是那種會跟人類說話,會讚賞和懲罰人類的上帝;這是人類演化出社交和虛擬能力以後,對萬事萬物尋求「解釋」的本能。(大腦對解釋現象過於敏感,極端情況等同「精神分裂症」) [註六] 而社會學家佛列德.普瑞維克認為,女性普遍比男性有更強的社交天賦,所以宗教信仰上,虔誠的女信徒始終較多。

而且,擬人化的聯想,同樣出現在描繪外星人上。心理學家佛德列克.梅姆斯壯指,那些宣稱曾被外星人綁架的團體,他們形容的外星「小灰人」,全身赤裸、大頭、大眼、小嘴,通通都源自模擬女性的特質。更有人利用電腦程式模擬嬰兒眼中女性的樣貌,結果發現就是那些「小灰人」的模樣﹗更甚,聲稱被外星人綁架的故事中,內容大都涉及「性與暴力」,其實一如人類社會的綁架事件。

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演化、基因令人更愛陰謀論

戴維認為宗教、神秘事件,簡單而激起情緒的故事最吸引人,使人著迷,背後也跟地位和慰藉息息相關,神靈和外星人都高高在上,如同人類漫長的演化,令我們特別關注高位的領袖,因為他們的一舉一動,喜怒哀樂,都關乎自身的安危,慰藉恐懼,帶來希望 。演化使我們很「好奇、八卦」那些影響自己生命的重要人物,可稱為「人際吸引論」,除留意領袖、神靈的指示之外,還包括:敵人、愛人的訊息,難怪,筆者聽聞香港有些辦公室政治,由於競爭,竟天天統計同事於工作時間在臉書(facebook) 貼了多少段留言,轉告上司以攻擊對方。

若撇開演化心理,喜歡迷信宗教、神秘故事的人,也跟遺傳有關。「明尼蘇達雙胞胎研究計劃」發現,愈對宗教虔誠的人,有超過47%受基因影響,家庭影響只佔11%。人類的迷信思維,也反映在陰謀論者身上:不喜歡以證據、理據去解讀事物,傾向新奇的聯想和感覺。

作者指出,陰謀論者寧願相信「美國政府製造出愛滋病毒,藉此殺害同性戀者和黑人」,完全不會思考理據和可能性有多大。一如筆者曾聽說有陰謀論者聲稱,當年香港爆發肺炎「SARS」是中共刻意造成的,希望破壞香港樓市和經濟,大舉引入大陸資金,令筆者非常無奈。值得一提是,曾有學者指出,喜歡陰謀論的人,道德水平也相對低下;這也關乎他們只選取自己喜歡、新奇又簡單易懂的說法來解釋現實,在封閉的團體內,互相傳播熟悉的資訊,減少遭受挑戰;從不重視推理分析、機率大小,只要他們認定存在陰謀,難以被理據說服。

從政者 IQ 不能太高,男女外貌不可太獨特

的確,有一種稱為「知覺流暢性假設」,我們喜歡容易解釋和思考的內容,太複雜艱難的東西無法「入腦」,連支持政治人物的喜好也一樣。心理學家狄恩.賽門頓就「美國總統和英國首相」的選舉進行研究,發現成功當選的政治人物,智商都在社會平衡智商的範圍內。例如美國由公民選出總統,計算平均值後,得出總統的智商大約在119;而英國首相由下議院議員選出,由於國會議員平均智商較高,得出首相的智商大約在134。意味大眾喜歡的政治人物,取其外貌與智力平均者勝,太笨令人討厭,太聰明亦不討好,或許跟大眾聽不懂其「偉論」有關。

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最後,兩性的吸引力又如何?原來一般而言,不論男女,兩性同樣最注視女人的外貌,亦同樣最注意男人的地位;換句話說,女人外貌比地位重要,男人地位比外貌重要。關於外貌的研究,令人奇怪的是,除了過往有研究指男女喜歡五官「平衡對稱」的樣貌、免疫系統的配合,原來長相也不能過於獨特。戴維表示,平凡的臉孔比較吸引,跟基因遺傳較健康有其相關性;此外,女性擇偶儘管差異較大,她們在排卵期普遍會喜歡與長相粗獷、較具社會優勢的男人建立關係,到了想尋找好丈夫時,就偏向選擇長相斯文、仁慈,重視孩子和勤奮的對象,可謂各有市場。

另外,在閱讀喜好方面,心理學家陶德.夏克福的大型研究表示,男人鍾情「性愛」,女人鍾情「戀愛」,是橫跨三十六種文化的普遍原則。而不論男女,才能也是一種優勢,因為人類創作藝術、運動和表演的能力,是智力的表現,反映演化「性擇」上的優勢,是吸引力的一種,絕非單純由外在美決定,大可放心。

筆者身處的香港社會,大部分人較易受煽情的言論影響,也缺乏求真精神,只要言論簡單、生動,就傾向認同相信,陰謀家利用人性的偏好、思維漏洞謀取利益。但願,上述心理研究,有助知識分子反思價值、重視推理、留意證據,制衡演化與群眾加諸我們喜惡的偏見。

  • [註一]保羅.布倫(Paul Bloom)著:《香醇的紅酒比較貴,還是昂貴的紅酒比較香?從食物、性、消費、藝術看人類的選擇偏好,破解快樂背後的行為心理》(How Pleasure Works: the New Science of Why We Like What We Like),臺北市,商周出版,2014年4月。
  • [註二]Pearls Before Breakfast: Can one of the nation’s great musicians cut through the fog of a D.C. rush hour? Let’s find out.
  • [註三]Operation of the laws of sympathetic magic in disgust and other domains; by Rozin, Paul; Millman, Linda; Nemeroff, Carol; Journal of Personality and Social Psychology, Vol 50(4), Apr 1986, 703-712.
  • [註四]MESSAGE IN A BOTTLE; by Charles Fishman, 2007.
  • [註五]吉姆.戴維斯(Jim Davies)著:《吸睛的科學 — 為什麼八卦、藝術、宗教和恐怖片令人著迷?》(Riveted: The Science of Why Jokes Make Us Laugh, Movies Make Us Cry, and Religion Makes Us Feel One with the Universe),究竟出版,2015年2月。
  • [註六]傑西.貝林(Jesse Bering)著:《信仰本能:關於靈魂、命運和人生意義的心理機制》(The Belief Instinct: The Psychology of Souls, Destiny and The Meaning of Life),臺北市,啟示出版,2011年9月,p72 – p151。
文章難易度
王陽翎(于非)
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《經濟日報》特約作者、《謎米香港》節目主持人; 鍾情心理學、神經科學,不失人文藝術濃情,無懼世道喧囂煩雜,走自己的路。

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圖形處理單元與人工智慧
賴昭正_96
・2024/06/24 ・6944字 ・閱讀時間約 14 分鐘

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  • 作者/賴昭正|前清大化學系教授、系主任、所長;合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒,那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬.霍金(Stephen Hawking) 英國理論物理學家

大約在八十年前,當第一台數位計算機出現時,一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧;但七十年後,還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」(Artificial Intelligent,簡稱 AI)的能力最近十年突然起飛,在許多(所有?)領域的測試中擊敗了人類,正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元(graphic process unit,簡稱 GPU)是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia(英偉達)股票從每股不到 $5,上升到今天(5 月 24 日)每股超過 $1000(註一)的全世界第三大公司,其創辦人(之一)兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳(Jenson Huang)也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人!可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎?到底是時勢造英雄,還是英雄造時勢?

黃仁勳出席2016年台北國際電腦展
Nvidia 的崛起究竟是時勢造英雄,還是英雄造時勢?圖/wikimedia

在回答這問題之前,筆者得先聲明筆者不是學電腦的,因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事,不是我們外行人需要了解的;但作為一位現在的知識分子或公民,了解基本原理則是必備的條件:例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析,即可判斷永動機是騙人的;又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上,它們不用往室外排廢熱氣,就可以提供屋內冷氣,讀者買嗎?

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」(central process unit,簡稱 CPU)。CPU 是電腦的「腦」,其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務,如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作;但為了簡單化,我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作(arithmetic and logic unit,簡稱 ALU),如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下,CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

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在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時,CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後,CPU 開始顯示心有餘而力不足:例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素(pixel),每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年,英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定/裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」(註二)定位為「世界上第一款 GPU」,「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU,GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作,快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢?因每一時刻只能做一件事,所以其步驟為:

  • 計算 7×5;
  • 計算 6/3;
  • 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢?很多工作便可以同時(平行)進行:

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  • 同時計算 7×5 及 6/3;
  • 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間,但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢?單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間(16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間),而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間(1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間)!

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了,如何將它擺正成右圖呢? 一句話:「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點(座標 x, y)組成的,所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了:每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

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即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算!如果每一運算需要 10-6 秒,那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉,便需要 6 秒,這豈是電動玩具畫面變化所能接受的?

圖形處理的例子

人類的許多發明都是基於需要的關係,因此電腦硬件設計家便開始思考:這些點轉換都是獨立的,為什麼我們不讓它們同時進行(平行運算,parallel processing)呢?於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 106 運算,那上圖的轉換只需 10-6 秒鐘!

GPU 的興起

GPU 可分成兩種:

  • 整合式圖形「卡」(integrated graphics)是內建於 CPU 中的 GPU,所以不是插卡,它與 CPU 共享系統記憶體,沒有單獨的記憶體組來儲存圖形/視訊,主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上;早期英特爾(Intel)因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤,在這方面的研發佔領先的地位,約佔 68% 的市場。
  • 獨立顯示卡(discrete graphics)有不與 CPU 共享的自己專用內存;由於與處理器晶片分離,它會消耗更多電量並產生大量熱量;然而,也正是因為有自己的記憶體來源和電源,它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年,英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後,科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化,在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效,因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理,不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化,也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬(註三)等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分,正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲,遠遠落在英偉達(80%)及超微半導體公司(Advance Micro Devices Inc.,19%,註四)之後,大約只有 1% 的市場。

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典型的CPU與GPU架構

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」,而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心(core)單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心,因此其核心功能不如 CPU 核心強大,但它們能同時高速執行大量相同的指令,在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心;GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書,不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等,也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺,它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是:嘴巴在講,腦筋思考已經不知往前跑了多少公里,常常為了追趕而越講越快,將不少學生拋到腦後!這不表示筆者聰明,因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技,因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣(matrix)的讀者應該知道,如果用矩陣和向量(vector)表達,上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的(註五)。而矩陣和向量計算正是機器學習(machine learning)演算法的基礎!也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在!因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石:它們的架構就是充分利用並行處理,來快速執行多個操作,進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」(deep learning)。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂:「下一次工業革命已經開始了:企業界和各國正與英偉達合作,將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升,幫助企業降低成本和提高能源效率,同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子:下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後,讀者是不是認為筆者該退休了?

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GPU(圖形處理單元)和 AI(人工智慧)之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力,特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步,使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率,使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐,而且使其更具成本效益,因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展,GPU 的角色可能會變得更加不可或缺,推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標,這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作,使我們能夠執行複雜的任務,例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外,研究表明,與非人類動物相比,人類大腦具有更多平行通路,這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上,一邊聽音樂一邊做飯,或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技,因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵:透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

(註一)當讀者看到此篇文章時,其股票已一股換十股,現在每一股約在 $100 左右。

(註二)組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」(GeForce 256)插卡吧?

(註三)筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時,就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士(fellow)」Enrico Clementi 的團隊:因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層,我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦(非 IBM 品牌!)與一大型電腦連接來做平行運算,進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

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(註四)補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商:英偉達及 ATI(Array Technology Inc.)。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立,2006 年被超微半導體公司收購,品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐(Lisa Tzwu-Fang Su)博士為執行長後,股票從每股 $4 左右,上升到今天每股超過 $160,其市值已經是英特爾的兩倍,完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色,正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題:超微半導體公司現任總裁(兼 AI 策略負責人)為出生於台北的彭明博(Victor Peng);與黃仁勳及蘇姿豐一樣,也是小時候就隨父母親移居到美國。

(註五)

延伸閱讀

  • 熱力學與能源利用」,《科學月刊》,1982 年 3 月號;收集於《我愛科學》(華騰文化有限公司,2017 年 12 月出版),轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
  • 網路安全技術與比特幣」,《科學月刊》,2020 年 11 月號;轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。
文章難易度

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賴昭正_96
43 篇文章 ・ 56 位粉絲
成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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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

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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。

延伸閱讀

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迷信真的會害死人?不只是嚇死自己這麼簡單——《怪咖心理學》
azothbooks_96
・2023/03/13 ・2795字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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芬蘭科學家統計了十三號星期五與其他日子星期五的車禍事件,結果十三號星期五發生交通意外事件比其他的星期五都還要多。十三號星期五真的不吉利嗎?

迷信不是平常人才有

塞繆爾.約翰遜博士(譯註:Samuel Johnson,英國歷史上獨力編出《英語詞典》的第一人)出門時總是先跨出右腳以求得好運,他也會避免踩到人行道上的裂縫。希特勒對 7 的神奇力量深信不疑。威爾遜總統(Woodrow Wilson)認為 13 一直為他帶來好運,他說自己的名字由 13 個英文字母拼成,他在普林斯頓任教 13 年後當上該校的第 13 任校長。

菲利浦親王下場參與馬球比賽以前,都會輕拍馬球帽 7 下。瑞士網球好手辛吉斯據說打球時會避免踩到網球場兩側的邊線。美國籃球明星珀森(Chuck Persons)坦承上場前如果不先吃兩條奇巧巧克力(Kit Kat)或兩條士力架巧克力(Snickers),或奇巧與士力架各一條,他就會緊張。

據說連諾貝爾物理學獎得主波爾(Niels Bohr)也在門口放一塊馬蹄鐵。(雖然證據爭議未定,但有人問波爾是否真的認為馬蹄鐵可以為他帶來好運時,他回答:「我沒有那麼想,不過有人告訴我,不管你信不信都有效果。」)

在 1913 當選成為美國第 13 任聯邦總統的威爾遜(Woodrow Wilson)。圖/wikipedia

無所不在的迷信

不光是親王、政治人物、物理學家有不理性的現象,最近蓋洛普民調也顯示,53% 的美國人表示他們至少有點迷信,25% 坦承他們有些迷信或非常迷信。另一項研究顯示,72% 的人至少擁有一個幸運符。

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2003 年,我和「英國科學促進協會」合作進行的迷信調查也顯示,現代的英國社會裡有普遍迷信的現象,80% 的人習慣敲敲木頭以免觸霉頭,64% 會交叉手指以祈求上蒼保佑,49% 的人會避免走過梯子底下以防厄運。

美國最聰明的學生也會做出類似的舉動,哈佛大學的學生在考試之前習慣去摸約翰.哈佛(John Harvard)雕像的腳以求好運。麻省理工學院的學生則是去摸發明家喬治.伊士曼(George Eastman)銅像的鼻子。多年下來,哈佛的腳和伊斯曼的鼻子都因為大家的迷信而愈摸愈亮。

哈佛校園裡的哈佛雕像(John Harvard Statue)。雕像的左腳因為長年的觸摸越來越亮。圖/wikipedia

很多傳統的信念沒什麼壞處,例如敲敲木頭、隨身攜帶護身符等等,但有些迷信的影響就比較嚴重了。

迷信可以攸關生死?

1993 年初,研究人員想了解住在門牌十三號的房子是不是真的比較不幸,所以他們在三十份地區的報紙上刊登廣告,請門牌十三號的住家與他們聯繫,判斷他們搬進去住以後是不是運氣變糟了。結果有五百戶住家回函,其中有十分之一表示,他們搬進去以後比較常碰到倒楣的事。研究人員也想知道迷信會不會影響房價,於是他們訪問全國的房地產仲介業者。有 40% 的仲介業者表示,購屋者往往會迴避門牌十三號的房子,導致賣家必須降價求售。

有時候迷信可能攸關生死。第一章中我們提過大衛.菲利普,他對人的生日會不會影響死期很感興趣。菲利普在《英國醫學期刊》(British Medical Journal)上發表過一篇文章,說明迷信與確切死亡時間之間的關聯。

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在中文、廣東話與日文中,「死」和「四」的發音幾乎相同,許多華人醫院裡沒有 4 樓,有些日本人每月 4 日出遊時會提心吊膽。這種迷信的關聯也延伸到加州,店家或公司在加州開業時可以自選電話號碼的後四碼。菲利普發現,中式與日式餐館的電話號碼中,4 的數目比一般少三分之一,美式餐館並沒有這種情況。

一間上海的住宅大樓電梯裡,4、13、14 樓都消失了。圖/wikipedia
一個日本的停車場內,編號 4 號的停車格也被跳過。圖/wikipedia

這些現象讓菲利普不禁懷疑,每月 4 日所產生的迷信壓力會不會對健康造成很大的影響。例如,會不會使心臟病發作?

驚人的發現

為了評估這些迷信對健康的影響,菲利普和他的團隊分析 1973 至 1998 年間美國四千七百多萬人的死亡記錄。他們比較華裔與日裔美國人與白種美國人的死亡日期,結果發現,中日裔人口中,每月四日因心臟病過世的人數比其他日子高 7%。把焦點放在慢性心臟病時,這數字升至 13%,但白種美國人的死亡率並沒有增加。

這項研究頗具爭議性,有些研究人員提出質疑。不過,菲利普和團隊都相信的確有詭異的事情發生,他們還以查爾斯.巴斯克維爾(Charles Baskerville)的名字為這種現象命名。巴斯克維爾是福爾摩斯偵探小說《巴斯克維爾獵犬》(The Hound of the Baskervilles)裡的主角,他就是在極度的心理壓力下,引發心臟病發作身亡。

令人們神經緊張的 13 日

迷信的人在不經意下害死自己是一回事,他們的迷信直接影響別人的生死又是另一回事。

湯馬斯.史坎蘭(Thomas Scanlon)與同事觀察 13 號星期五的車潮、購物中心的人潮、以及急診室的就醫人數。在兩年的觀察期間,他們發現,在 13 號星期五,倫敦 M25 環城高速公路的車流量,比 6 號星期五減少許多,這表示比較不安的駕駛人可能沒有上路。

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他們接著觀察這兩天的醫院求診類別,包括中毒、毒獸傷害、自我傷害、交通意外事故等等,其中只有交通事故有顯著的差異,13 號星期五的交通意外事件比 6 號星期五多。差異並非微不足道,在不吉利的日子裡,意外事件激增 52%。

不過,史坎蘭和同事只取得一家醫院的就診資料,數字較少,所以他們的發現可能純屬巧合。芬蘭研究人員西摩.納哈(Simo Näyhä)做了另一個規模更大、一樣有爭議性的研究,他檢查 1971 至 1997 年間全芬蘭的類似記錄。這次研究中包含 324 個 13 號星期五與 1339 個對照組星期五,研究結果呼應上述的研究,其中女性的資料更是明顯。男性死亡記錄中,只有 5% 是和日子不吉利有關,而女性的比例則高達 38%。

兩組研究人員都把意外事件比率的增加歸因於駕駛人在不吉利的日子比較緊張的緣故。所以結論很明顯:迷信會害死人。

——本文摘自《怪咖心理學之史上最ㄎ一ㄤ實驗,用科學揭露你內心的真實想法》,2023 年 2 月,漫遊者文化出版,未經同意請勿轉載。

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azothbooks_96
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漫遊也許有原因,卻沒有目的。 漫遊者的原因就是自由。文學、人文、藝術、商業、學習、生活雜學,以及問題解決的實用學,這些都是「漫遊者」的範疇,「漫遊者」希望在其中找到未來的閱讀形式,尋找新的面貌,為出版文化找尋新風景。