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【Gene思書齋】當演算法成為事實,統治世界就是義務!

Gene Ng_96
・2015/04/22 ・2769字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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內容農場總愛用殺人標題來吸引讀者點閱來騙流量和告,據說逼得臉書要改演算法剔除,可是讀了《演算法統治世界》Automate This: How Algorithms Came to Rule Our World,你會發現真的是「 10個統治世界的演算法,接下來的故事讓我震驚了!」、「 10個演算法的秘密全世界被統治了!」、「 我看了3遍都不相信,值得大力分享的秘密,把我的心震醒了… 」、「 30歲以前要懂,改變全人類的超酷演算法,真是太天才了! 」、「 讓專家跌破眼鏡, 統治世界的演算法, 第8個太瘋狂了! 」、「 膽小的人別看,值得學習的演算法,你一定要看第5個! 」、「 影響全世界的演算法,他是怎麼做到的? 」、「 演算法教我的,前所未見的驚人事實,第9個真的很神奇! 」、「 超過6萬人已經發現統治世界的演算法,第2個太重要了! 」、「 3分鐘內看完這統治世界的秘密,第4個太誇張了! 」、「 看完後你會感激我,勁爆的驚險故事,第2個太重要了! 」、「 會讓你大喊WOW,全球禁用的演算法,把所有人都嚇壞了!」……

以上殺人標題來自『內容農場常見之「殺人標題」產生器 』  XD   會想用那些殺人標題,不是因為好玩而已,而是因為《演算法統治世界》裡的故事,真的非常引人入勝,有些也叫人十分震驚!看來我們要無限期支持演算法!


《演算法統治世界》 作者克里斯多夫‧史坦能(Christopher Steiner)本身是著名創業家, 他試圖讓我們瞭解到演算法有多無所不在,不管我們高不高興, 臉書不斷重新定義我們的各種「朋友」和喂我們篩選過的動態,Google則因此丟出我們最想要的資訊 。 就像智慧型手機已讓大家成了低頭族,演算法也已深入人類世界,醫院、銀行、政府、軍隊,各種單位正以極快速度引進各種程式軟體。以後決定我們能否被聘雇的,可能不再是主管,而是電腦程序,而我們要上哪家醫院看病、到哪家銀行開戶等等,都會是由數學家發明的公式決定。

《演算法統治世界》首先指出,華爾街這個以貪為師的地方吸引了最頂尖的數學家與工程師。這些工程師以演算法改變了所有的交易方式,把每毫分的利潤全部吸走,並且幾乎沒有風險,唯一的風險是不知所措的主管機關,可是連敲鍵盤都能用演算法進行。從這片骨牌開始,演算法開始迅速改變人類生活。首個運用的天才,彼特菲(Thomas Peterffy)成了華爾街史上最有富有的傳奇之一。

《演算法統治世界》接著介紹歷史上著名的數學大師如波斯數學家花拉子米(Abū ʿAbdallāh Muḥammad ibn Mūsā al-Khwārizmī,約780-約850)、法國數學家萊布尼茲(Gottfried W. Leibniz,1646-1716)、德國數學家高斯(Johann K. F. Gauss,1777-1855)、法國數學家巴斯卡(Blaise Pascal,16236-1662)、瑞士數學家白努利(Jakob I. Bernoulli,1654-1705)、瑞士數學家尤拉(Leonhard Euler,1707-1783)、美國電腦工程師布林 (Sergey M. Brin,1973年-) 開始, 這些數學家的智慧,逐漸累積成今日演算法的核心。《演算法統治世界》透過這些大師的成就,讓我們認識演算法的簡史。

我們不難想像有告訴你哪一部電影會暢銷的演算法、有指導你如何修改歌曲的演算法,演算法也解出披頭四史上的一個和音迷團,可是演算法最難想像涉入的領域是什麼?是人類的創意?錯了,我們的繆思早已成了電腦程式了。現在甚至有自動作曲的演算法,如果你在YouTube上搜尋Emilly Howell,你會發現這位巴哈風的古典音樂家其實就是一支演算法,是加州大學聖塔克魯茲分校的音樂系教授柯普(David Cope)的傑作,他還創造出能寫俳句的「安妮」(Annie)。當演算法也能夠做出最人性的創作時,人類的特殊價值在哪裡?

除了數學本身,演算法的另一個關鍵是速度,僅僅零點幾秒的差異,就會影響華爾街上某一筆交易能不能被搶下來。為了爭取這一點點時間,有企業家大興土木,從芝加哥到紐約挖出一條關鍵管線,就為了搶那幾毫秒的時間差來套利。這也是一個極為有趣的事蹟,也道出有為的企業家如何不屈不撓、排除萬難地開挖一條筆直的光纖,就能躺著也能賺大錢!

《演算法統治世界》繼續讓我們震驚著:遊戲,原本就是演算法擅長的項目。從下棋開始,演算法的智慧一直在進步,現在,甭說是下棋,連撲克牌這種需要觀察表情、打嘴砲的複雜比賽,也難不倒它;醫學界也是演算法快速成長的地方。腎臟配對、影像醫學的掃描、藥師演算法,以及所有的基因掃描分析,在演算法的幫助下,所有診斷都變得更快準狠;連律師的一些工作都能用演算法取代,快速有效地分析原本需要每小時200鎂的律師費來閱讀的上萬頁法律文件;在美國軍方的發展下,經由問卷來判斷人的個性成為一門學問。而在演算法與大數據的合作下,這門學問開始在各種地方運用。當撥電話去某個客服中心,很可能就先經過演算法的檢查,讓他們確定派一個最對你胃口的客服人員來與你交談,如此將省去大筆費用,也省去顧客的暴怒。

15年前,演算法在股市交易佔不到一成,到了2008年則已經佔到六成。可想而知,金融業在這段時間努力吸收大量的數學家與工程師,讓華爾街的獲利、薪資與規模到達高峰。當我們在網路上下單買下一張股票的時候,我們的競爭對手其實都是一支支「演算法」?這些演算法每一秒鐘都在高速閱讀它們的專屬新聞、分析歷史資訊、在股市進行各種交易。我們考慮下單的猶豫片刻,全世界的演算法早已在股市殺進殺出好幾十萬次,真不愧是一秒幾十萬上下!

不過演算法也不是萬無一失的,史坦能在《演算法統治世界》坦承一秒幾十萬上下的小差錯,幾次造成股市大幅震盪。還好頂尖的數學家和工程師沒被貪婪的華爾街吸乾,2008年金融危機後,讓他們紛紛離開華爾街,走到矽谷加入Google等這樣的科技公司,或者其他新創公司。這股趨勢,讓演算法全力攻進各種日常生活,大幅改變生活樣貌。

經濟學大師凱因斯(John Maynard Keynes,1883-1946)曾預言一種因為自動化而造成的大量失業,事實上,這個狀況正在發生。每個領域都有可能被演算法取代,司機、醫師、律師、作家都在名單上,未來我們的競爭者原來是電腦程式,不管現在專家告訴莘莘學子未來的工作是啥,都有可能全都失準。可是,明的人說不定已佔了先機,先搞出演算法來創業再說。無論如何,《演算法統治世界》裡提到的所有景象都值得我們去思考和面對,還好這是演算法還無法做到的XD

 

本文原刊登於The Sky of Gene

文章難易度
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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在臺灣,哪些人該優先接種第 3 劑 COVID-19 疫苗?——淺談開打前應評估的重要因素

miss9_96
・2021/09/28 ・4152字 ・閱讀時間約 8 分鐘

你覺得在臺灣,第幾類應該優先接種第 3 劑 COVID-19 疫苗?

隨著新型冠狀病毒(COVID-19)持續蔓延,美國於 9 月 22 日追隨英國,提供加強針疫苗給特定族群(高齡、脆弱族群,或生活中容易染疫者)[1, 2]。臺灣也考量在未來提供第 3 劑給民眾[3]。那麼,為啥需要?打了就變得好棒棒嗎?

為什麼需要額外的第 3 針?

1. 萬中選一的體質:打了疫苗,還是沒抗體

就有人對疫苗無感

每個人的體質都不同,因此疫苗無法保證「每個人」都有相同的反應。就各家疫苗 1, 2 期試驗的數據得知,儘管產生抗體的比例,也就是血清轉化率(seroconversion rate)很高,約 94% 以上[4] [註1];但施打族群放大到百萬、千萬人後,必然有數千、甚至萬人的體內,不會產生抗體。而這種現象,在免疫系統較弱的族群(如:年長者、免疫抑制族群)裡會更加嚴峻,如:需服用免疫抑制藥物的器官移植患者,接種莫德納(Moderna)疫苗後的血清轉化率僅有 49% [5],而他們同時也是 COVID-19 的易重症族群;對他們而言,原始的 2 劑疫苗設計下,保護可能不足。

2. 全球煉蠱場,病毒快樂成長

病毒長得和祖先越來越不像。

COVID-19 確診者已超過二億人,全球猶如超大型煉蠱場,養出各式變異株。而病毒突變後,疫苗的效力可能會下降。以現今流行的 Delta 株而言,AZ 疫苗的保護力從 66% 降至 59%、輝瑞(BNT)疫苗從 93% 降至 87%(對照 Alpha 株)[6]。可以想見,未來在疫苗普遍施打的「人擇」下,新變異株將會更有效地躲避疫苗,因此在原始的 2 劑疫苗設計下,保護可能出現缺口。

3. 抗體自然衰退

體內抗體濃度會減少。

針對 COVID-19 染疫康復者的研究,中和抗體效價的半衰期約 108 天[7]。換言之,即使病毒沒有突變、人人都有抗體,在歲月的摧殘下,未來某一天,我們身上的抗體也會衰退到無法抵禦病毒

即使病毒沒有突變、人人都有抗體,未來某一天,我們身上的抗體也會衰退到無法抵禦病毒。圖/Pixabay

真實世界裡,疫苗保護力減弱多快?威脅很嚴重嗎?

聽起來很可怕,那真實世界裡,疫苗保護力衰退很快嗎?不幸的是,不同研究都指向相似的結論──「疫苗保護力正以『逐月』的速度衰退」。

英國調查發現,剛接種兩劑輝瑞(BNT)疫苗的保護力約 92%,但第 30、60 和 90 天後,保護力衰退為 90%、85% 和78%。而 AZ 疫苗衰退較為緩慢,到了第 90 天,保護力將從 69% 降至 61% [8]

美國研究指出,在對抗住院重症方面,相較於莫德納疫苗,輝瑞(BNT) 疫苗似乎衰退得更明顯(表1)[9]。接種後的 4 個月內,兩款 mRNA 疫苗的效力都超過九成,但超過 4 個月後,輝瑞 (BNT) 疫苗保護力衰退至 77%。雖然不清楚原因,但輝瑞 (BNT) 疫苗的減弱速度,似乎比莫德納、AZ 還來得快

疫苗效力(95% 信賴區間
莫德納(Moderna)
完整接種後 14~120 天93% (90-95)
完整接種後 >120 天92% (87-96)
輝瑞(BNT)
完整接種後 14~120 天91% (88-93)
完整接種後 >120 天77% (67-84)
表1:美國 3~8 月期間,接種 COVID-19 疫苗後,對抗重症住院的效力變化。資料來源 / 參考文獻 9

獨立的研究皆指出,疫苗的保護力正以「逐月」的速度衰退,雖然還尚未知不同品牌、不同族群的影響,但英美研究已足以令人皺眉。然而,以色列的報告更加令人不安。

以色列科學家進行調查,分別在 1~5 月接種疫苗,且在六月的當月確診的民眾資料後,發現「輝瑞(BNT)疫苗的保護力正在減弱」,且各年齡層的趨勢皆同 (下圖)[10]。3 月才接種疫苗的年長者,避免重症的能力是 1 月接種者的 1.7 倍;換言之,距離施打的時間越久,接種者染疫、重症的風險也提高

基於各種研究,以色列針對脆弱族群和 60 歲以上長者,在 7 月 12 日批准第 3 劑的施打政策,成為全球首個提供加強針的國家。

不同時段接種輝瑞(BNT)疫苗的以色列民眾,在六月感染、重症的比例。請注意,上圖在 16~59 歲區間之白色區塊,是屬於脆弱族群,而單獨專案施打,應謹慎解讀。資料來源 / 參考文獻 10

真實世界裡,給了第3劑就好棒棒嗎?

近日,新英格蘭醫學期刊《New England Journal of Medicine》刊出以色列第 3 劑政策的成果[11]。研究超過 110 萬長者(> 60 歲)的數據發現,相較於僅 2 劑疫苗,提供第 3 劑輝瑞(BNT)疫苗後:

  • 感染機率,降低 11.3 倍
  • 重症可能,降低 19.5 倍

重要的是,即使是 Delta 變異株肆虐的當下,提供第 3 劑後的保護力,都可衝回 95%,對於降低醫療負擔,相當值得期待

給了第 3 劑,不會出問題嗎?

當然有風險

美國曾召開專家委員會,就第 3 劑進行討論(會議直播網址)。令人讚嘆的是,專家群反對拜登總統表示「所有成年美國人,都追加第 3 劑」,理由是壯年、青少年的第 3 劑安全性資料不足、無法說服專家,施打效益高於副作用風險;專家僅建議高齡、脆弱族群的第 3 針[12],此等風骨、令人敬佩。

為什麼第 3 劑有顧慮呢?

實際案例已發現,有些罕見但可能傷殘的副作用,似乎隨著劑數而增加,如:mRNA 疫苗的心肌炎、腺病毒疫苗的格林─巴利症候群(GBS, Guillain-Barré syndrome,罕見神經炎),相較於第 1 劑,這些副作用更常發生在第 2 劑[13, 14]。因此有理由擔心,在COVID-19 重症風險低的壯年、青少年身上,若接種第 3 劑,其疫苗帶來的風險,可能大於疫苗效益

而美國食品藥物管理署(U.S. Food and Drug Administration)大致遵從專家建議[15],再增加一類,即「工作、生活中容易接觸新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)」,包含醫院工作者、教師等,可接種第 3 劑。而美國疾病管制中心(U.S. Centers for Disease Control and Prevention)則依循食藥署的授權範圍,正式宣布第 3 針的優先族群[16]

「應該」接種第 3 針:

  • 65 歲以上長者
  • 18 歲以上之長照住民
  • 50~64 歲,且有其他疾病(如:糖尿病等),若感染 COVID-19 可能惡化為重症者

「可以」接種第 3 針:

  • 18~49 歲,且有其他疾病(如:糖尿病等),若感染 COVID-19 可能惡化為重症者
  • 18~64 歲,且因職業因素,容易接觸或傳染 COVID-19 者(類似我國疫苗順序的第 7 類),其中包含且未來可能增加:
  1. 急救:如醫護、警消
  2. 教育:如教師、日托
  3. 監獄
  4. 郵政
  5. 公共交通
  6. 製造業
  7. 賣場
實際案例已發現,例如如mRNA 疫苗的心肌炎副作用,在重症風險低的青少年身上,施打第 3 劑的風險恐大於效益。圖/Pixabay

個人想法

關於臺灣的第 3 劑 COVID-19 的政策,以下是個人想法,歡迎討論:

  1. 因為抗體自然衰退、病毒「人擇」演化等因素,未來的第 3 劑,甚至第 4 劑的加強針,是必然的策略。身在臺灣的我們,應討論的是:誰優先?打什麼品牌?
  2. 因為青少年、青年接種第 2 劑 mRNA 疫苗的不適感、心肌炎的機會陡增,因此合理擔憂,第 3 劑 mRNA 疫苗的風險可能更高!是否要讓他們承受此不確定風險,需審慎、公開地討論。
  3. 綜合上述兩點,可以合理推論,向部分族群提供第 3 針,雖是必然,卻又有風險。個人建議,可考慮選擇蛋白質疫苗作為加強針,因為該技術之優勢為安全性高、副作用低(每年廣泛且重複接種的流感疫苗即為範例)。臺灣政府應支持高端疫苗、或引進 Novavax 疫苗,進行第 3 劑研究,做為第 3 劑,甚至每年一劑的主要選項。

保持冷靜,繼續前進。Keep Calm and Carry On.

註解

註 1:聯亞 COVID-19 疫苗的血清轉化率,在高風險的年長者組僅 88.57%,相較於其他品牌疫苗,著實偏低(中央社新聞)。

參考文獻

1. Jacqui Wise (2021) Covid-19: Booster doses to be offered to 30 million people in UK. BMJ. DOI:  https://doi.org/10.1136/bmj.n2261

2. FDA Authorizes Booster Dose of Pfizer-BioNTech COVID-19 Vaccine for Certain Populations. 2021/09/22. U.S. Food and Drug Administration

3. 陳時中:第3劑疫苗採購中 確保111年夠用。2021/09/03。中央社

4. 蔣維倫 (2021) 「抗體中和效價」是什麼?看懂高端疫苗二期試驗的眉角。泛科學

5. Julian Stumpf, Torsten Siepmann. et. al. (2021) Humoral and cellular immunity to SARS-CoV-2 vaccination in renal transplant versus dialysis patients: A prospective, multicenter observational study using mRNA-1273 or BNT162b2 mRNA vaccine. Lancet Regional Health – Europe. DOI: https://doi.org/10.1016/j.lanepe.2021.100178

6. 蔣維倫 (2021) Delta變異株傳播力真的比較強嗎?疫苗還有沒有用?泛科學

7. 蔣維倫 (2021) 落後的COVID-19疫苗難進行三期臨床試驗,該怎麼辦?科技報導

8. Katharine Sanderson (2021) COVID vaccines protect against Delta, but their effectiveness wanes. Nature. DOI: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02261-8

9. Wesley H. Self, MD; Mark W. Tenforde, MD, PhD. et. al. (2021) Comparative Effectiveness of Moderna, Pfizer-BioNTech, and Janssen (Johnson & Johnson) Vaccines in Preventing COVID-19 Hospitalizations Among Adults Without Immunocompromising Conditions — United States, March–August 2021. Morbidity and Mortality Weekly Report. DOI: http://dx.doi.org/10.15585/mmwr.mm7038e1.

10. Yair Goldberg, Micha Mandel. et. al. (2021) Waning immunity of the BNT162b2 vaccine: A nationwide study from Israel. medRxiv. DOI: https://doi.org/10.1101/2021.08.24.21262423

11. Yinon M. Bar-On, M.Sc., Yair Goldberg, Ph.D. et. al. (2021) Protection of BNT162b2 Vaccine Booster against Covid-19 in Israel. New England Journal of Medicine. DOI: 10.1056/NEJMoa2114255

12. FDA vaccine advisers vote to recommend booster doses of Covid-19 vaccine in people 65 and older and those at high risk. 2021/09/18. CNN health

13. Philip R Krause, MD, Prof Thomas R Fleming, PhD. et. al. (2021) Considerations in boosting COVID-19 vaccine immune responses. The Lancet. DOI: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(21)02046-8

14. 蔣維倫 (2021) 青少年接種「輝瑞 BNT 疫苗」安全嗎?——憂慮的家長們不妨看看「美國統計數據」!泛科學

15. FDA Authorizes Booster Dose of Pfizer-BioNTech COVID-19 Vaccine for Certain Populations. 2021/09/22. U.S. Food and Drug Administration

16. Pfizer-BioNTech COVID-19 Vaccine Booster Shot. 2021/09/24. US Centers for Disease Control and Prevention

miss9_96
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蔣維倫。很喜歡貓貓。曾意外地收集到台、清、交三間學校的畢業證書。泛科學作家、科學月刊作家、故事作家、udn鳴人堂作家、前國衛院衛生福利政策研究學者。 商業邀稿:miss9ch@gmail.com 文章作品:http://pansci.asia/archives/author/miss9
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