從一張2D影像直接建構3D資訊

面對一張影像,我們「得到」的比起我們實際「看到」的豐富許多。我們的大腦在理解影像時,會將常識應用在其中,解讀影像沒有拍到的部分。例如:進入一個從未看過的房間,看到桌子的三隻腳,我們能推論出被擋住的第四隻腳的形狀和顏色。儘管我們沒有看遍房間的每一個角落,也仍然可以大致上畫出房間的空間形狀,或是想像出從另一個角度看房間會是什麼樣子。這個空間視覺認知能力對人類來說毫不費勁,但對人工系統來說卻相當不容易。直至今日,最先進的視覺辨識系統大多是用大數據訓練的人工智慧,訓練的過程需要大量手工標記的數據。取得這些數據非常昂貴且費時。因此,現有的數據大都只包含空間中的一小部分而已,人工智慧的認知能力被這些數據侷限。在現實應用中,我們需要能完整認知空間的資訊的人工智慧。

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機器學習的量子力學方法

■與其說AI是一個新的熱門領域,它更像是一個工具或是基礎建設,讓人們探索傳統科學和工程領域的新面向。另一方面,量子電腦也是一個重要的工具,它能快速解決許多古典電腦無法解的問題,也在網路安全和加密通訊上有重要應用。這幾年,量子電腦和AI快速發展,在科技上都不斷有重大的突破。這兩項看似不同的領域,其實都是一種「計算」科技。兩種計算科技蓬勃發展至今,不禁讓人好奇:如果這兩項科技結合,會是什麼樣子呢?

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機器學習的量子力學方法

與其說AI是一個新的熱門領域,它更像是一個工具或是基礎建設,讓人們探索傳統科學和工程領域的新面向。另一方面,量子電腦也是一個重要的工具,它能快速解決許多古典電腦無法解的問題,也在網路安全和加密通訊上有重要應用。這幾年,量子電腦和AI快速發展,在科技上都不斷有重大的突破。這兩項看似不同的領域,其實都是一種「計算」科技。兩種計算科技蓬勃發展至今,不禁讓人好奇:如果這兩項科技結合,會是什麼樣子呢?

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這樣太危險?AI加上核能?

機器人打敗了西洋棋和圍棋的世界冠軍、影像辨識超越人類,甚至還能入籍沙烏地阿拉伯。人工智慧再做出什麼舉動好像都不奇怪了。知名的電動車公司董事長甚至在推特上表示:國家級的人工智慧可能會導致第三次世界大戰。除了超越人類表現所導致的假想災難情節外,人工智慧確確實實地製造了許多美好的東西。例如:X 光片肺炎判斷率超越醫生,使更多病人能獲救。本文要介紹的是另一個例子:核融合。

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科學家必看!AI正在改變科學研究的方式

你是否覺得在新聞、臉書、廣告和你的朋友都在討論人工智慧、深度學習和大數據?沒錯!因為它們就是這麼重要!人工智慧除了應用在「傳統人工智慧領域」,他也席捲了直覺上跟人工智慧毫不相干的許多科學領域。包括尋找新的基本粒子、憂鬱程度的預測、從書寫風格判斷個性、古文鑑定、找出自閉症根源、去除天文雜訊和研發製藥,這些都和AI有關。讓我為你一一介紹!

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向量式導航和人工網格細胞

■探索新的道路、回到記憶中的地點和尋找捷徑等,這些能力看似簡單,卻難以解釋。一直以來,大腦的空間辨認能力是個謎,沒有數學模型能夠好好地描述,亦沒有人工智慧能在這方面和大腦相比。直到最近,採用深度強化學習的最新人工智慧達到了人類等級的空間辨識和導航能力,它不僅能走迷宮,還會抄近路,這給了大腦科學很大啟發。

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從神經元開始的人工智慧

■當今許多器官的機械功能都能被人造取代。在小說中,各個器官組合成科學怪人,但在現實中,僅僅拼裝這些人造器官並不會變成人造人。神經元將資訊從各個器官彙整到中樞處理,這樣的「意識」或是「智慧」才是人的核心。本文從神經元開始,介紹基於神經元的人工智慧。

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機器人能作畫和演奏嗎?

如果問哪些能力是人類最可貴的,相信許多的人都會回答「創造能力」。透過聲音和色彩,人類能創造出引發共鳴的音樂和繪畫;透過文字,人類能創造出感動好幾個世代的文學作品。就像是小說中科學怪人也能學習語言和感情等抽象表達,透過人工神經網路,現在機器人能夠學習畫畫和音樂!

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從神經元開始的人工智慧

當今許多器官的機械功能都能被人造取代。在小說中,各個器官組合成科學怪人,但在現實中,僅僅拼裝這些人造器官並不會變成人造人。神經元將資訊從各個器官彙整到中樞處理,這樣的「意識」或是「智慧」才是人的核心。本文從神經元開始,介紹基於神經元的人工智慧。

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機器人能作畫和演奏嗎?

■如果問哪些能力是人類最可貴的,相信許多的人都會回答「創造能力」。透過聲音和色彩,人類能創造出引發共鳴的音樂和繪畫;透過文字,人類能創造出感動好幾個世代的文學作品。就像是小說中科學怪人也能學習語言和感情等抽象表達,透過人工神經網路,現在機器人能夠學習畫畫和音樂!

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咖啡中的流體力學

■前一陣子,咖啡拿鐵和抹茶拿鐵非常流行,每天在臉書和IG上都能看到好多人在喝。你是否曾經好奇過,為什麼有些人的拿鐵只分兩層,有些人的有好多層?你不是唯一好奇的人!美國普林斯頓大學機械系的研究生也跟你一樣曾在咖啡杯前思考這個問題。他們發現這跟咖啡倒入牛奶的速度有關。不只是這樣,這個現象居然跟海洋分層一樣,可以用流體力學中的「雙擴散對流」解釋。本文介紹這個有趣的咖啡科學,首先讓我們來看一下怎麼泡一杯咖啡拿鐵。

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科學家必看!AI正在改變科學研究的方式

■你是否覺得在新聞、臉書、廣告和你的朋友都在討論人工智慧、深度學習和大數據?沒錯!因為它們就是這麼重要!人工智慧除了應用在「傳統人工智慧領域」,他也席捲了直覺上跟人工智慧毫不相干的許多科學領域。包括尋找新的基本粒子、憂鬱程度的預測、從書寫風格判斷個性、古文鑑定、找出自閉症根源、去除天文雜訊和研發製藥,這些都和AI有關。讓我為你一一介紹!

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這樣太危險?AI加上核能?

■機器人打敗了西洋棋和圍棋的世界冠軍、影像辨識超越人類,甚至還能入籍沙烏地阿拉伯。人工智慧再做出什麼舉動好像都不奇怪了。知名的電動車公司董事長甚至在推特上表示:國家級的人工智慧可能會導致第三次世界大戰。除了超越人類表現所導致的假想災難情節外,人工智慧確確實實地製造了許多美好的東西。例如:X光片肺炎判斷率超越醫生,使更多病人能獲救。本文要介紹的是另一個例子:核融合。

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物理學中的人工智慧

■提到人工智慧,可能會想到下圍棋、預測股市等功能導向的應用。對於偏創造性的工作,例如科學研究,直覺上來說人工智慧好像無用武之地。但其實,人工智慧在科學研究中正扮演逐漸重要的角色。本文介紹在量子力學和相對論研究中使用的人工智慧。

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