寵物攝影機提供另類學習法

■很多主人會在自己的寵物身上裝個攝影機,來看看自己家的狗狗貓貓是怎麼度過牠們的一天。你有想過這種影片除了具有窺探寵物隱私的功能,還能夠做什麼嗎?最近有一篇投稿至ArXiv的文章,表示他們還能夠使用這些影片,在一些情境下模擬機器狗的動作。

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脫離雲端「中央集權」─人工智慧「地方自治」時代來臨

■「In-Situ AI」這套運算架構,因應物聯網資料的特性與使用情境,在資料收集處就地進行大部分的運算工作。不同於以往將資料全部傳到「中央」的雲端,再接收「中央」決策完回傳的指令,In-Situ AI 發揮了「地方自治」的精神,善用地方資源、產生因地制宜的策略。其架構分為兩大部分:運算中樞(Node)與雲端。雲端有較高的運算能力,負責從大量的物聯網資料進行非監督式學習,汲取重要的特徵。接著藉由遷移學習(transfer learning),讓運算中樞的推理網路(inference network)認識這些特徵。如此在有限的標記資料下,推理網路也能對周遭世界具有一定程度的判讀能力。實驗結果顯示,遷移學習學到的特徵,讓推理網路預測的準確率提升30 %(達到近60 %),彌補標記資料不足的限制。

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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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AI智慧教室─帶你一窺聽眾的心聲

■試想一下在2024年的教室中,講台上有位學生正在練習報告,聽起來是否和現在我們練習的方式沒有不同呢?但仔細一看發現,學生手上戴著觸覺虛擬手套 (圖3) ,指導他如何調整肢體語言,旁邊還有螢幕正不斷顯示各種建議,提醒聲音再大聲一點。回到2018的今天,智慧教室不再是科幻電影裡才會出現的情節了,已經有研究團隊成功實作出完善的系統,未來不僅能在教育中實踐,更可以應用於其他需要溝通、回饋的領域中,實現智慧教室的偉大願景。

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機器學習進軍藥物開發

近年來,人工智慧快速蓬勃發展,結合大數據開創新局,應用層面遍及經濟、工業和娛樂,相較之下,AI在化學產業的應用卻顯得緩慢,但可望出現轉機,因為專家團隊已展開多項合作和研究,決心突破限制以縮短差距,有些研究團隊計畫將深度學習應用在藥物開發中,其中的典型代表為GSK製藥公司和政府實驗室的合作,該公司試圖利用大量化合物的篩選數據來尋找新藥物;除此之外,也有其他研究致力於透過AI找出化學合成路徑。

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具AI大腦的智慧相機

iphone X手機可以透過人臉辨識加密解鎖、Google Lens應用程式可以辨識寵物貓狗的品種、自駕車系統可以識別交通號誌安全行駛,這些具影像判讀的人工智慧(Artificial Intelligence)早已時有所聞。如今,AI將以更加聰穎靈巧的模樣,滲透到我們的居家生活之中——智慧相機。它能擔當保全保母等多重身分,警示「親友以外的陌生人」入侵家中,擷取「有趣的親子互動畫面」、甚至關注「小孩、長者的居家安全」。然而,這顆聰明伶俐的眼珠,是否也將監視著我們的隱私……

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誰是臥底?智慧電網的網路安全

當電網變得非常聰明,能夠根據蒐集到的資訊即時應變時,駭客也從中發現了他們的商機。以往電網由人力監控,因為人類會以較宏觀的角度進行診斷,所以異常的訊息往往不會直接反映在決策上。然而當電網由人工智慧所操控時,對資訊的敏感度也隨之提升,只要在不知不覺中夾帶錯誤的訊息,就可以左右他們的決策,進而讓局勢往駭客們的意向發展。那麼如何避免這些智慧電網「聰明反被聰明誤」呢?就要讓他們變得更聰明,懂得分辨誰在欺騙他們。

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猜物遊戲有助於機器理解人類

■機器聽懂使用者的需求,再給予合理的答覆,這聽起來早已是Siri、Alxea這類語音助理能輕鬆做到的事情。只要結合前端的語音處理、後端的機器學習架構(像是Seq2Seq),似乎只要給極大量的資料,讓模型持續接受訓練,機器便有望能越來越像人一樣進行正常溝通。

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【科學史沙龍】「模仿遊戲」有趣嗎?

■從涂林測試到擬真機器人,從預設嬰兒心智到研究動物行為,擬人論對於科學的影響所在多有。然而我們把動物看成具有心智,以至於如今嘗試打造有智慧的電腦或機器人,會不會只是人們在強迫動物和電腦,進行一場「模仿遊戲」?

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【科學史沙龍】人工智慧怎麼會這麼強? 淺談高效能運算與人工智慧

■電腦科學家一直有個夢想:只要給我無限的運算能力,我就可以打造出無限的人工智慧。在人工智慧蔚為風潮的今天,如何分辨哪些是有機會實現的創新概念,哪些是大吹牛皮的狂想,關鍵就在於如何善用電腦的運算能力。本講次從高效能運算切入,淺談人工智慧的發展前景。

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技術頂峰的對決:人工智慧能不能取代半導體工程師?

人們正在街道上抗議,他們即將展開一場暴動,因為此刻,失業的浪潮已經席捲整座城市。群眾高舉的標語牌,上面寫著機器人滾出我們的家園,路上執行日常工作的機器人癱倒在地,線路已被人狠狠絞斷——這樣的情景至今仍未曾發生,但類似的一幕,已經出現於許多描繪未來世界的經典電影、動漫中,如大友克洋的《大都會》故事裏,政變的導火線之一即是人類勞力被機器人取代所導致的大量失業。於是,我們不難看出這些科幻作品中共同映照出的一種深刻焦慮——萬一機器人奪走人類的工作怎麼辦?社會無法處理科技革新創造出來的失業問題怎麼辦?有趣的是,近期的一場國際研討會上,專家與學者們重新提出了這個問題[1],而且這次,他們要問的是:人工智慧能否取代被一直被認為技術要求極高的半導體產業工作者?

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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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人工智慧驅動了數位醫療

■人工智慧 (AI) 最近在許多領域中都已超越人類的表現,也為醫療保健帶來希望,AI也許會比現代醫學更能預防、偵測、診斷和治療疾病,有研究預測在2053年AI執行手術的能力將會勝過人類。雖然很多人擔心AI會取代人類的工作,或破壞醫病關係,但只要擁抱數位醫療並互助共存,相信AI可以幫我們減少重複性質高的工作,並運用人類的特質來關懷病患、針對不同病患規畫適合的療程,守護健康,讓醫生在有限的時間中發揮最大的功用。

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