【探索20-1】從圖靈測試到微軟小冰:人工智慧的演進與展望

■1950年,艾倫·圖靈(Alan Turing)提出圖靈測試,被視為人工智慧的研究開端。21世紀的今日,人工智慧成為顯學,看似蒸蒸日上的領域,令人難以相信歷史上它曾沒落到幾乎無人聞問。臺大資工系林守德教授和我們分享人工智慧的演進歷程,以及目前趨勢。

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【人物專訪】回顧所來徑,挑戰即成就——專訪陳信希

■在人工智慧研究領域中,「自然語言處理」對一般人而言,可能是相對陌生的一塊,但這項技術專注於開發電腦處理人類語言(即所謂「自然」語言)的能力,是研發高等人工智慧時,不可或缺的關鍵技術。讓自然語言處理專家陳信希教授,與我們分享研究過程裡重要的思考與觀察所得。

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【人物專訪】AI社會,務實面對——專訪陳銘憲

■所謂的大數據研究,旨在透過大量的運算分析,從人類長期累積的應用資料與行為模式所呈現的數據中,發掘具價值的資訊,提供合理的預測以及個人化、智慧化的服務。此外,配合機器學習(Machine learning)及加強式學習(Reinforcement learning)的技術,更賦予了人工智慧自我更新的功能。然而,大數據分析一方面提供了更多的個人化與智慧化服務,大幅改善人類的生活品質,在另一方面,卻也引起了個人隱私是否可能遭受侵犯的疑慮。

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【人物專訪】迷人的機器學習——專訪林軒田

■提到機器學習,林軒田老師直說「很迷人」。對他來說,迷人之處不只在機器學習本身,還因為這是門結合了應用與技術領域的學問,包括應用數學、電腦、工程學等等,「作為一個機器學習研究者,我們要非常重視與不同領域的人對話」。除了跨領域以外,機器學習還結合了人類學習的哲學,因為機器和人類學習,其實有著深刻的對應關係,想要克服的問題並沒有太大差異,這也是機器學習深深吸引著林老師的地方。

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【人物專訪】我們一直都在學習——專訪林守德

■出於對「人工智慧」的好奇,林守德老師一頭栽進了AI的世界。初接觸這個領域時,學的還是圖靈(Alan Turing)以符號邏輯為主的那套,隨著技術進步,近二十年來的人工智慧領域已經轉向大數據與機器學習的方向。老師認為科學的價值在於「探索真理」,儘管市面上已經有許多AI套件,讓使用者不必知道背後的含義也可以使用。然而就算是被許多人拿來賺大錢的應用科學,老師認為身為一名學術研究者,探索這些技術成功的原因還是他非常注重的部分。他也強調,做研究需要紮實的基礎,對「歷史」也要有足夠的認知與了解。

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探索基礎科學系列講座第20期「智慧新世界:圖靈所沒有預料到的人工智慧」

人工智慧(Artificial Intelligence, AI)一詞首度於1955年被提出,在21世紀的今天已普遍被認為是影響未來人類社會發展的關鍵技術。
人工智慧之父圖靈(Alan Turing)認為人工智慧可藉由模仿人類智慧,從符號邏輯的推導與知識結合達成,但這個方向的人工智慧並沒有獲得巨大的成功。而進化至今的人工智慧,是建構在以巨量資料和統計為基礎的機器學習與深度學習之上,21世紀的人工智慧早已聰明地滲透在你我生活中。
本期探索講座將從機器學習、資料探勘、自然語言處理及電腦視覺重點切入,並重磅推出「AI嘉年華」,深入淺出人工智慧的基礎理論、方法、技術與應用,且看人工智慧將如何翻轉我們的社會。

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【探索19-8】客製你的健康:談基因、體質與精準醫學

■菸盒廣告上怵目驚心的「抽煙會導致肺癌」,但實際上難道所有老菸槍都終將罹癌?總有不少七八十歲的老先生老太太,不叼著菸就渾身不對勁,但依然生龍活虎,毫無疾病跡象。哪些遺傳資訊決定了這樣的「體質」?比較性研究歸類出兩群人,分別是長期抽菸後得到肺癌、以及沒有得到肺癌的人。經由分析兩群人遺傳資訊之差,或可明白哪些基因對吸菸者得到肺癌傾向的影響。

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【探索19-7】翻案拉馬克?

■拉馬克認為,生物在後天所獲得之行為或生理之變化,能夠遺傳給子代。有趣而諷刺的是,他提出此說的1809年,恰是達爾文出生的年份。拉馬克的學說甫一提出便飽受批評,終究在1959年達爾文提出演化論後,幾乎失去了舞台。而後,孟德爾的豌豆實驗,更奠定了基因變異是演化基礎的概念。

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【探索19-6】演奏DNA生命樂譜的交響樂團:表觀遺傳

■DNA(去氧核醣核酸,deoxyribonucleic acid),簡單用一句話形容就是「一種由眾生命體所共同擁有,乘載基因即遺傳密碼的化學巨分子」而「基因」,則是其上能表現功能的最小單位。繼1953年,DNA雙股螺旋結構的發表同時震撼學界及世界起;1972年,我們借鑑細菌,學會了「基因工程」;1990到2003,13年的期間裡我們完成人類的全基因體定序(Whole-genome sequencing, WGS)計畫,成功解碼長達30億鹼基的生命之書;1995年,「表觀遺傳」的崛起則將分子生物學推向一個嶄新的寬闊境界。

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【探索19-5】來自細菌的智慧:DNA科技的革命

■任何一種生物在大自然都要面對覓食、求偶、對抗病原體等挑戰。細菌在面對其天敵——噬菌體的時候,如同我們一般,會使用先天與後天免疫機制:前者是在病原體尚未進入身體之前,即準備好了對抗的機制;後者則是要等特定病原體入侵後,才啟動針對該特定病原體的免疫工作。1960年代至今,細菌如何對抗噬菌體的研究,為生物科技帶來了兩次重要的革命。本次演講由探索講座的老朋友——周成功教授,帶領我們回顧這兩項技術革命背後的歷史脈絡與發展。

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【探索19-4】長生不老專賣店:端粒與端粒酶

■「長生不老專賣店:端粒與端粒酶」這個講題,借自於《長生不老專賣店——充滿希望與爭議的生技大夢》(天下文化,2006)一書的書名。這本書寫的是端粒和端粒酶的研究故事。本次探索講座的主講人——臺大醫學院微生物所的鄧述諄教授,就是這個領域的專家。什麼是端粒與端粒酶?端粒與端粒酶和老化及癌症有何關係?

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【探索19-3】從基因之小 見生命之大:解碼DNA足跡

■電腦以0與1的排列方式來儲存資訊,生物則是由最基本字元A、T、C、G四種鹼基記錄且決定遺傳特徵,透過排列組合的變化,形成各式指令進而合成蛋白質調控各種細胞和生物機能。而這樣的機制究竟有多精密?我們可以試著這麼想:如果將身上46條染色體的DNA從細胞中抽出,並將它們排列起來,計算後可達2-3公尺長,而這些「生命藍圖」的龐大密碼資訊必須緊密纏繞壓縮至在幾個微米的細胞核內;如果我們再進一步將全身細胞的DNA拉直計算,那可是相當於地球到太陽來回約70趟的長度。但幾百萬年來,生物卻得以透過這些龐大且精確的密碼紀事,將特徵代代相傳,並隨著時間演化,造就出地球生物圈的多變樣貌。

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【19-2】基因:從抽象的符號到實體的染色體

■1953年4月25日,科學雜誌界第一把交椅Nature雜誌上,華生、克里克二人發表了DNA的雙股螺旋結構解密,自此開啟了人類科學史上突飛猛進瞭解DNA與基因的嶄新世界。然而,若要提及最早有關基因的研究,可追溯距今約一百五十多年前那家喻戶曉的孟德爾「豌豆實驗」。

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【人物專訪】生命科學是永無止境的道路——訪沈哲鯤老師

■談起表觀遺傳與DNA序列間的關係,沈老師滔滔不絕地分享兩者作用的奧妙之處。DNA序列改變固然會影響基因的表現,例如許多癌症細胞在DNA序列皆有所改變,造成蛋白質不產生或表現質量有所差異;然而另一方面,也有一些序列改變後,改變的蛋白並不會直接致癌,而是影響DNA染色體的修飾,造成整個細胞中多個基因的表現質量因而改變,間接的引發了癌症。由以上例子,我們可看到表觀遺傳在DNA序列層次之上,另外一層的調控也是非常重要的。

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【人物專訪】尋寶,揭開生命的面紗────訪阮麗蓉老師

■「生命」到底是什麼?它是如何誕生又是如何運作的?這些關於「生命本質」的問題困惑了從古至今無數的智者和學者,但也同時圍繞著人們,推動著文明的發展,像一條鋪展開來的紅地毯,如此的引人注目又默默的引領著人們向未知的方向前行。而阮麗蓉老師也正是被這條紅地毯吸引的其中一員。

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