520加碼
目前位置: > > > >
智慧科技:推動大智移雲的利器
left
right
  • 已售完,補書中
    貨到通知我

內容簡介

「大智移雲」是什麼? 大,代表大數據,是資訊時代比石油、煤礦還珍貴的資源。 智,代表智慧機器,例如智慧型手機,已是每個人不可或缺的配備。 移,代表移動裝置,讓你把各種微電腦、智慧機器隨身帶著走。 雲,代表雲端運算,是透過網際網路共享龐大軟硬體資源的平臺。 而「智慧科技」正是推動大智移雲的利器, 是下一波電腦科技革命性發展的大海嘯, 即將席捲所有產業、衝擊到每個人的生活與工作, 改變未來五十年的社會風貌與產經結構。 IBM全球研發中心是全世界最頂尖的企業實驗室, 歷年來總共獲得五座諾貝爾獎、四座電腦科技界最高榮耀的涂林獎, 比大多數國家的研發實力還雄厚、更驚人。 IBM以它在人工智慧、光電科技、奈米技術的深耕優勢, 正致力於打造會學習、有感覺、能思考的「認知運算電腦」。 認知運算電腦能夠協助我們處理大數據, 會深入分析複雜的問題,協助個人或團體做出更好的決策, 譬如:幫助醫師診治病患、為投資人規劃資產組合、 協助市府團隊整合資源、規劃交通、防治災難。 凱利三世和哈姆兩位作者,採用案例說明的方式, 深入淺出的介紹認知運算電腦的各項新技術和影響層面, 希望「新的想法能夠帶給產官學界不一樣的刺激…… 並期盼這本書能對有志於在科技、工程、數學等領域 開創生涯的高中生與大學生,帶來一些啟發。」 【智慧推薦】 張善政(科技部部長) 徐爵民(工業技術研究院院長) 黃士軍(程曦資訊整合執行長) 戈莫里(RalphGomory)(史隆基金會總裁) 馬龍(ThomasW.Malone)(MIT集體智慧中心主任) 「以富有啟發性、提出未來科技最新發展進程的標準來看,沒有一本書能夠比得上這本書所提出的深入觀點與具體事證。」 --馬龍(Thomas W. Malone)(MIT集體智慧中心主任) 「這本書讓讀者看見人跟電腦的智慧結晶可以帶來無限可能……了解認知運算科技未來將如何在實務上改善人類的生活。」 --戈莫里(Ralph Gomory)(史隆基金會總裁) 「如果你以為跳躍發展的數位浪潮已經結束了,請調整你的看法。這本書揭開了下一波電腦科技革命性發展的大海嘯……」 --羅傑斯(David Rogers)(哥倫比亞商學院品牌創新科技中心執行長) 「IBM的華生電腦是幾十年來最重要的科技突破。透過這本書的說明,我們將會了解……新科技將如何改變人類的生活。」 --柯文(Tyler Cowen)(喬治梅森大學經濟學教授) 「IBM研究團隊在人工智慧及相關領域,完成了全世界最了不起的成就。透過這本書簡單扼要的說明,我們將看見……認知運算電腦即將引爆的浪潮。」 --韓德勒(James Hendler)(壬色列理工學院人工智慧教授) 「這本書告訴我們未來的工作、未來的都市將如何改變,就連我們的思考方式也都會變得不一樣了。」 --貝克(Stephen Baker)(資深記者)

目錄


目錄
專家推薦6

前 言:開啟「認知運算」的時代8
另一場規模更大的科技轉型又悄悄揭開序幕了!
在這個新世代中,幾乎所有科技領域都會受到影響。

第一章:新時代的運算方式16
人腦與電腦愈來愈多的互動,是認知運算時代的特徵。
讓兩者能夠超越以往的個別表現,發揮更精明的綜效。

第二章:打造有強大學習力的電腦48
華生電腦的學習方式跟人類相去不遠,
要先接觸很多事情累積經驗,再從經驗中建立推論。

第三章:掌握大數據78
大數據可以視為一種新資源,
甚至比石油、煤礦、天然氣等天然資源還要珍貴!

第四章:更豐富的感官體驗112
如果讓電腦跟人類一樣擁有各種感受,擁有視覺、
聽覺、觸覺、嗅覺跟味覺的話,會有什麼不一樣?

第五章:以資料為中心的電腦136
應該是讓傳統電腦的處理器走出深宮內院才對!
未來電腦將不會再有唯一的中央處理系統。

第六章:開闢新電腦物理學156
達成高效能、低耗電雙重目標的唯一途徑,
就是用奈米科技,從根本改變電腦設計的方式。

第七章:不是科幻的未來數位城市180
不論是市長還是市民,每個人都可透過電腦科技,
共同造就更便利、更安全、更有活力的城市。

結語:人類與認知運算電腦的資訊同盟206
人類與認知運算電腦一起演出的協奏曲,
很可能用極快的速度跟戲劇化的方式改變人類社會。

參考資料212

內文試閱


  

前言 開啟「認知運算」的時代


  我們希望這些新想法能夠帶給產官學界不一樣的刺激,

  也希望這本書能對有志於在科技、工程、數學等領域

  開創生涯的高中生與大學生,帶來一些啟發。

  另一場規模更大的科技轉型

  小時候,我爸爸在紐約尼斯卡禹納(Niskayuna)的奇異電器(GE)公司研發實驗室上班。去探班的我,會看到他辦公桌上有許多真空管。可控制電流的真空管看起來就像是一個個小燈泡,普遍用在各種電器設備中,包括收音機、電視機、雷達設施跟電腦。那時候的我雖然還弄不懂真空管的運作原理,但是卻已經啟發我日後投入科學研究的機緣,促使我最後拿到物理學及材料工程科學雙博士的學位。

  長大以後我才知道,小時候的我其實正在目睹一場科技史上非常重要的轉型期:當年除了我爸爸拿給我看的真空管之外,他的同事已經在開發真空管的下一世代產品--電晶體,一種完全改變現代電子設備與個人電腦架構的新產品。

  現在,另一場規模更大的科技轉型又悄悄揭開序幕了!在這個新世代中,幾乎所有科技領域都會受到影響。一旦走過接下來二十多年的轉型期後,我們的生活與工作型態就會徹底改頭換面,一如過去半世紀資訊革命造成天翻地覆的影響一樣。IBM把這個新的世代稱為認知運算時代(The Era of Cognitive Computing)。

  〔中文版注:所謂「認知」,在心理學上是指個體經由意識活動,而對事物產生認識與理解的心理歷程。本書不斷提到的「認知運算」,指的則是新一代電腦將有別於傳統電腦的「程式運算」(只能根據人類寫好的程式執行特定任務),新一代的電腦會擁有類似人腦的認知能力,可以自己撰寫程式、蒐集資料、判讀資料,並且依照人們的需求自行調整、進行互動,以完成人們賦予的嶄新任務。〕

  我在1980年以工程師的身分加入IBM,多年以來一直很榮幸能夠親身參與資訊科學不斷變革的腳步,並率領包括微電子部門在內的研究團隊,促成相關科技突破性的進展。我目前擔任IBM全球研發中心總負責人,整個團隊可以說是世上觸角延伸最廣泛的私人企業研發組織之一,分別在十個國家設立了十二座研究中心,雇用約三千名科學家與工程師共同努力。

  資訊科技未來願景

  現代社會需要「能重新定義運算法則的新世代科技」,其中同時包括大量的機會與挑戰。譬如說,觸手可及、規模龐大的各種資訊,應該要能夠幫助我們更深入了解複雜的情況,然而事實上,這些資訊洪流往往導致更多讓人困擾的局面。有時候,太多不相關、甚至是不正確的資訊,會影響我們的決策;有時候,我們又僅僅只能取得盲人摸象般的片段資訊。在新工具時代,也就是所謂的認知科技(cognitive technology)開創的新時代中,我們將更深入了解複雜的情況、更理解生活周遭的世界,因此可以用更妥善的決策,實現更美好、更永續的生活。

  我們當然不能否認資訊科學、資訊工程技術仍有其極限,但是如果我們想要追求持續的進步,想要擁有更美好的工作與生活型態,科技產業就必須用不一樣的概念與使用方式,來設計我們的電腦與各種軟體。

  這本書扼要說明了資訊科技未來的願景,背後卻是許多人共同努力的心血結晶。我在幾年前請幾位IBM的科學家,預先設想數十年後可能的情境,預先描繪到時候的電腦會變成什麼樣子,他們提出的構想在IBM內部激起非常多討論的火花,包括IBM高階主管在內也深受激盪,最後才慢慢凝聚出大家對於未來電腦型態的共識,呈現於本書之中。

  我們希望讓更多人知道我們的想法,讓更多人一起參與討論,因此我邀請曾經擔任過記者、目前在IBM負責公關策略的哈姆(Steve Hamm),把IBM內部的共識寫成這本書。哈姆過去在科技產業從事編輯採訪的工作經歷,將近二十五年,親眼目睹好幾波創新浪潮發軔的過程。當馬賽克通訊公司(Mosaic Communications,亦即網景Netscape公司的前身)成立之後不久,哈姆就已經在網際網路世代即將登場的1994年,前往該公司位在加州山景城卡斯楚街上、毫不起眼的小辦公室中專訪創辦人了。接下來,哈姆撰寫好幾百篇有關創新的報導,並完成幾本探討印度新興科技產業、可攜式通訊產品、未來工作型態等各種主題的著作。

  具有深厚扎實歷練的哈姆,很自然成為我理想的工作伙伴。在撰寫本書的過程中,哈姆不但訪問了十多位IBM的科學家與工程師,也跟好幾位IBM之外的專家進行對話,期望能因此更加充實我們的看法,能夠用更具體的方式,言之有物。

  改變未來五十年的社會與產經風貌

  開創這樣的資訊新世代,無疑是一個群策群力才能達成的重大里程碑,即便是擁有未來的願景與廣泛專業技能的IBM,也無法獨自克服這項艱巨任務的挑戰,因此我們誠摯邀請所有IBM的客戶、各大專院校的學者專家、制定法規的政府部門、資訊產業的上下游伙伴與競爭對手、創投業者與企業家等--換句話說,我們誠摯邀請整個資訊科技產業所有的利害關係人,共同參與這段創新的過程。

  事實上除了IBM之外,包括Google、微軟等其他企業,都已經在認知運算時代扮演吃重的角色,歐盟的「人腦計畫」也試圖整合來自世界各地的認知科學家,描繪出人類大腦運作的機制後,將這項研究結果轉化成新時代電腦的運算方式。諸如麻省理工學院(MIT)、卡內基美隆大學、史丹佛大學等,也都是在認知運算領域執牛耳的頂尖大學。另外還有許多其他研究機構,都已經踏進研發認知運算的領域。

  這本書訴求的對象不只是具有技術背景的行家,更希望能廣泛接觸到各行各業的群眾。我們希望新的想法能夠帶給產官學界不一樣的刺激,一起用開放式架構尋求未來的解答。我們也希望這本書能對有志於在科技、工程、數學等領域開創生涯的高中生與大學生,帶來一些啟發。(這個啟迪年輕人的重要性,尤其不容忽視。)

  我們希望有更多人能一起參與這段探索未來的發現之旅,用新時代的發明,改變未來五十年的社會風貌與產經結構。

  

第二章 打造有強大學習力的電腦


  「危險邊緣」決賽時刻

  2011年1月14日,當天「危險邊緣」的節目現場,拉到了IBM全球研發中心的大禮堂來錄影,包括IBM的高階主管、研究人員和來自各地的觀眾,把會場擠得水洩不通,大家的情緒都非常亢奮。

  節目開始前,凱利三世向會場觀眾致詞,他說自己不確定「華生電腦」(Watson)到底能不能贏,但是他相信競賽本身已經是電腦發展史上非常重要的一刻,「現在再提出電腦會不會在『危險邊緣』獲勝的問題,已經落伍了,現在應該要問的是--什麼時候會贏?」

  節目剛開始的時候,凱利三世還有點坐立不安,心裡七上八下,不知道華生電腦會不會當機故障、或是犯下讓人發窘的愚蠢錯誤。隨著節目進行到了最後一局,凱利三世反倒已經確信:華生電腦即將成為新一代的衛冕者。凱利三世環顧全場,看見了費路奇,兩人相視一笑。這一對伙伴知道大挑戰計畫成功了,豪賭一把的他們,真的押對寶了。

  華生電腦的後續計畫

  設計華生電腦的初衷,並不以參加「危險邊緣」為限,這項大挑戰計畫一開始就打算:創造一個可以隨廣大使用者不同需求進行調整的技術平臺,要成為將來可能運用到企業界或是整個社會的實用工具!

  因此,研發團隊一開始就捨棄用繁瑣專屬規則分析資料的方式,改用較簡化的演算法取而代之,保留日後華生電腦在面對不同任務時,可以有舉一反三的空間。他們開發了一套分析程式,讓華生電腦可以根據不同領域的事實與結論,進行加權評估,也保留各領域專家傳授華生電腦專業知識的空間。華生電腦研發團隊的主管布朗(Eric Brown)說:「結果,我們創造了一個會主動發現新事務的電腦架構。」

  IBM目前正把華生電腦運用到不同的產業中,除了需要一組軟體工程師外,還需要不同領域的專家提供一定程度的協助,這樣就能把華生電腦改造成包括醫療產業在內的好幫手。IBM也正在開發可以打破產業藩籬、共同使用的應用程式,比方說是售後服務管理系統。

  與醫療體系攜手

  美國最大的健保業者富點(WellPoint)正在與IBM合作,由改善醫療預審管理流程開始著手,以便改善健保理賠業務的效率與精確度。為了提升華生電腦的相關技能,護理人員要訓練華生電腦看懂美國醫療體制的編碼系統、富點的醫療規定、各種臨床指南、以及政府主管單位審核醫療理賠的流程。

  華生電腦在2013年年初,不但已經通過超過兩萬五千筆的模擬測驗,更已深入一千五百筆真實的理賠案件,分析每一件申請案後頭的來龍去脈。

  IBM也和富點合作開發兩套完整的應用程式,其中一套專門用於支付系統,可以讓富點據以規劃不同的保險方案;另一套則專門提供醫療單位使用,好讓彼此間的資料能夠連線。如果運作順利的話,富點就可以把醫師診斷、一直到保險支付的過程串連起來,縮短審核理賠的時間。目前這一整套系統正在富點跟好幾個醫療單位,進行同步測試。

  美國西南部也有一家著名的癌症研究中心,正與IBM合作引進華生電腦的技術,打算開發一套醫療研究應用程式,協助醫師挑選對病情較特殊的患者最有利的診療方式。由於有為數不少的癌症病患到目前為止,都還沒有找到最可靠的診療方式,這家癌症研究中心的研究人員跟IBM的工程師,一起灌輸華生電腦有關病情、治療方式跟診療結果的巨量資料,希望華生電腦深入分析後,能找出隱藏的模式、或是不容易發現的相關性,例如:某種治療方式是否對某種基因序列的組合、或是某些健康狀況最有效?現在治療某種癌症的藥物,是否也可以施用於另一種不同的癌症?不同的藥物組合會不會有不一樣的效果?

  研究人員希望透過華生電腦,從巨量資料中理出一些頭緒來,讓醫師可以用臨床實驗,接手驗證新診療方式的成效,如此一來就可以縮短癌症醫學產生重大突破的時程,把可靠的新診療方式快速傳遞給全世界的醫師參考。

  與金融機構聯手

  來自澳大利亞,在全球三十三個國家設有據點的金融業者澳盛銀行(ANZ),也正和IBM以獨家合作的方式,探究在金融服務業引進華生電腦的可行性。澳盛銀行希望可以借助認知運算系統,強化財富管理的能力,提供全球超過兩百萬的顧客更好的投資建議。

  澳盛銀行設想的狀況如下:一位參與財富管理方案的退休人士,正在銀行進行諮詢。面對今日全球金融市場的高度不確定性,這位退休人士不知道該如何運用退休金進行投資操作,也不知道該購買哪些保險、買多少額度,才能確保安穩的退休生涯。此時澳盛銀行就可以經由華生電腦,迅速提出一套客製化的資產管理組合,供客戶參考。

  上述的例子都正在進行中,不管將來華生電腦會運用在哪個領域,IBM全球研發中心都在同步提升華生電腦的能力,希望學習能力更強的華生電腦,能和人類進行更密切的互動。

  在「危險邊緣」參賽的華生電腦,會根據提示,找出可信度最高的答案。下一代的華生電腦,則會透過與人類對話的方式,提供最有用的深入觀點。下一代的華生電腦在接受到使用者的初步詢問後,會要求使用者提供更多資訊,以便更精確了解使用者真正的想法。這樣的學習方式包含以下一系列的步驟:用已知的事證建立假設、在各種假設間進行排序、根據假設提出疑問、接收答案、進行回饋。

  除了會在和使用者的互動過程中得到答案外,華生電腦也會自行查閱專業目錄,或是連上「群眾外包(crowd-sourcing)平臺」或「協同寫作平臺」(例如Wikipedia)找答案;只要得到的答案愈多,華生電腦就會開始彙整所有學到的基本原理,進一步強化特定領域的知識內涵。

  未來的電腦會主動創造新知

  華生電腦還有其他方面的進展,例如讓使用者看見華生電腦提供的建議,是根據哪些事證與邏輯判斷。華生電腦現在不只能夠處理文本資料,也能處理電子病歷之類的結構化統計數據。IBM還有一組團隊正在開發處理語言的技術,可以讓人用直接對話的方式,和華生電腦溝通。

  這一切努力的最終目標,是讓華生電腦從正確講出特定問題的標準答案,演化到處理複雜、訊息不完整的問題--就跟人類做事情、解決難題的方法一樣。

  事實上,某些行業或產業界的專業人士,只要跟華生電腦有過實驗性的接觸,他們就會發現:華生電腦基本上能夠正確回答問題的功能雖然好用,但是卻還不是華生電腦最有價值的功能。這些專業人士認為,用華生電腦找出各種新發現,效果相當好。透過人腦與電腦的資訊交流,專業人士不僅可以更加精益求精,也會被刺激出不同的思考角度和處理方法。在IBM全球研發中心帶領語音團隊的納哈姆(David Nahamoo)表示:「傳統電腦基本上算是一種儲存系統,未來的電腦則是能夠與人互相交涉的系統;未來的電腦會主動創造新知,不再只是被動接受知識。」

  要讓電腦聽得懂各種行話

  關鍵在於能否和電腦溝通順暢,這樣才能讓電腦協助我們更加了解世界的樣貌,帶給我們更多知識。但是所謂的溝通,不是只有一般的語言(譬如英語、華語、西班牙語之類的)交談這麼簡單,每個專業的知識領域都有自己的一套特殊「語言」或術語,像是化學符號、醫學影像、或是蘊藏在拗口法律辭令中的特殊意義,這些都會讓電腦面臨不小的障礙。

  如果要讓電腦更了解我們想要表達的意思,就不只要教電腦懂得口語跟書面使用的正規詞彙,也要教電腦懂得只有某些行業或業務範圍內會使用的字彙與觀念。等到電腦具備這樣的理解能力後,電腦就不是只會回答人類的問題而已,還能夠提出以往人類自己從未想過的新穎想法。

  譬如某家公司的行銷部門正在開檢討會。跟往常一樣,這群行銷人員透過數位傳播、社群網路和行動通訊等方式,想要讓一項新的技術產品迅速在市場上占有一席之地,事後發現這一波行銷手法不太成功。那麼,新一代的認知運算電腦能提供什麼幫助呢?

  電腦會先幫忙檢視以往的行銷手法,挑出慣有的操作模式讓行銷部門逐一比對,試圖找出在哪個環節出了問題;另一方面,電腦會自動搜尋網路上的訊息,包括個案研究和其他成功的數位行銷手法,篩選出可能導致成功的重點。

  電腦要完成這項任務,就需要充分理解企業界在不同專業領域的知識與慣用語,包括傳統的行銷學、如何提高網路曝光度、行為心理學、人口統計學……等等。一定要讓電腦理解任何在某專業領域具有特殊意義的訊息,這樣才能讓電腦具備和人類緊密互動的能力。

  人機互動最有前景的領域

  健康醫療是人腦與電腦密切互動最有前景的領域之一,這就是IBM與史隆凱騰癌症中心、以及克里夫蘭醫療中心建立合作關係的由來。

  在IBM全球研發中心擔任華生電腦研發團隊主管的布朗,和克里夫蘭醫療中心有兩項合作計畫。首先,他們把醫療中心所屬雷納醫學院(Lerner College of Medicine)的課程資料輸入華生電腦內,醫療中心的醫師、醫學院的教授和學生一方面協助華生電腦學習醫學,另一方面也把華生電腦當成輔助學習的工具,既可以用來搜尋醫療資訊,也可以用來加強臨床問診的訓練。而且,克里夫蘭醫療中心還使用華生電腦,探究資料不完整的匿名電子病歷可能有哪些隱蔽的資訊,好讓醫師在替病患開處方時更有把握。

  雷納醫學院的高階管理階層深信,可以用前所未見的方式進行醫學教育,亦即透過問題導向、模擬實驗室的方式,讓學生學會分組解決個案樣本。

  醫學院的學生向來習慣拿筆跟紙,用徒手繪圖的方式,把既有事證、病因推論等主觀判斷,畫成圓圈跟箭頭串連起來,好找出病患的病灶,對症下藥。在這個過程中,圓圈跟箭頭分別代表具體事證跟可能的結論。

  IBM研究團隊根據醫學院學生的習慣,設計出一套名為WatsonPaths的使用者介面,這套互動程式可以讓華生電腦學習醫師的診斷方式,也可以讓醫學院師生檢視華生電腦舉出的事證和推論合理與否,然後再輸入更多的資訊與見解。當醫學院師生和華生電腦互動的時候,用來表示有強烈關連的箭頭會愈來愈粗,用來表示重要事證和結論的圓圈也會愈來愈明顯;華生電腦當然要先學會詮釋醫師特有的交談與書寫方式,而且在醫學院學生訓練華生電腦的同時,華生電腦也會讓醫學生跟著成長。

  讓華生電腦考取醫師執照!

  「危險邊緣」參賽用的華生電腦,旨在展現一連串研發工作的初期成果。延續這樣的精神,與雷納醫學院合作的IBM團隊,也自行設定一個更有挑戰性的目標:通過美國醫師執照考試的線上測驗!

  在美國,所有取得醫學士學位的人都必須通過這項專業技能檢定,才有資格成為開業醫師,測驗項目包括解剖學、藥理學、病理學、行為科學、遺傳學……等各種醫學科目,雖然華生電腦不具有考生資格,但是如果能通過這項檢定考試,將代表研究團隊的一大進展。

  雷納醫學院的師生會幫忙加強華生電腦的專業能力,來自凱斯西部保留區大學、擔任雷納醫學院教務長的楊恩(James Young)博士說:「讓醫學院學生透過以問題解決為導向的教育方式學習,這一點很符合將來擔任醫師後的思考模式。另一方面,醫學院學生跟畢業後的合格醫師,都需要能夠駕馭大量醫學知識的工具。現在看似我們在訓練華生電腦,將來華生電腦將成為協助我們醫治疾病的重要伙伴。」

作者資料

凱利三世(John E. Kelly III)

IBM資深副總裁暨全球研發中心總負責人,帶領全球最大的企業研究機構,總計有三千位科學家與技術人員,分布在全世界十個國家的十二個實驗室。凱利三世負責制定IBM整體的技術發展策略,最重視在關鍵的資訊科技領域促進創新,並且在最短時間內把創新成果帶到市場上。

哈姆(Syeve Hamm)

曾經擔任財經科技記者,前不久還是《商業週刊》(BusinessWeek)的資深作家,目前在IBM公關部門負責文案撰寫與影像記錄的工作;著作有《班加羅爾之虎:印度科技新銳威普羅如何改寫全球競爭法則》(Bangalore Tiger: How Indian Tech Upstart Wipro is Rewriting the Rules of Global Competition)與《追求完美:設計終極可攜式電腦的探索旅程》(The Race for Perfect: Inside the Quest to Design the Ultimate Portable Computer)兩本書。

基本資料

作者:凱利三世(John E. Kelly III)哈姆(Syeve Hamm) 譯者:陳以禮 出版社:天下文化 書系:科學文化 出版日期:2014-05-28 ISBN:9789863204718 城邦書號:A1500478 規格:軟精裝 / 單色 / 221頁 / 21cm×15cm
注意事項
  • 本書為非城邦集團出版的書籍,購買可獲得紅利點數,並可使用紅利折抵現金,但不適用「紅利兌換」、「尊閱6折購」、「生日購書優惠」。
  • 若有任何購書問題,請參考 FAQ