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林一平
  • 國立陽明交通大學資工系終身講座教授暨華邦電子講座
現為國立陽明交通大學資工系終身講座教授暨華邦電子講座,曾任科技部次長,為ACM Fellow、IEEE Fellow、AAAS Fellow及IET Fellow。研究興趣為物聯網、行動計算及系統模擬,發展出一套物聯網系統IoTtalk,廣泛應用於智慧農業、智慧教育、智慧校園等領域/場域。興趣多元,喜好藝術、繪畫、寫作,遨遊於科技與人文間自得其樂,著有<閃文集>、<大橋驟雨>。
第一位程式工程師—愛達・勒弗雷斯
愛達・勒弗雷斯(Ada Lovelace)是19世紀英國一位成就卓著的數學家,浪漫詩人拜倫(George Gordon Byron)的女兒。她是史上第一位程式設計師。用現代的說法,她是開先河的「程式媛」、技壓理工男的女學霸。愛達出生不久父母離異,與母親相依為命。她的母親Annabella Milbanke熱愛數學,堅持讓女兒從小開始學習邏輯、科學和數學。在19世紀男性沙文社會,這些學科幾乎是女性的禁區,對這些學問感興趣並願意鑽研的女性是極為罕見的機會。愛達從小對機器著迷,19歲時嫁給了一位名叫金(William King)的貴族青年。他曾經教過她數學。 丈夫被冊封勒弗雷斯伯爵後,愛達・金夫人成為勒弗雷斯伯爵夫人。1833年,她遇到機械工程師巴貝奇(Charles Babbage),十分投緣,成為好友。巴貝奇提出了差分機與分析機的設計概念,其設計具有現代電腦的所有基本要素,分析機被認為是早期電腦的雛型,巴貝奇因此被視為電腦先驅。愛達對這個分析機極感興趣,悉心研究,1842年為這部機器編寫第一個程式,1843年在英國科學期刊上發表。後人視之為最早的電腦程式。愛達在論文中介紹如何為巴貝奇分析機創建代碼,用來處理字母、符號和數字。她還為這部機器創建一種重覆一系列指令的方法,這個過程被稱為「循環」(for loop),至今電腦程式還在使用。她建立循環和子程式概念,為計算程式擬定算法,寫出人類歷史上第一份「程式設計流程圖」。分析機從模型變成現實,經過100多年的時間。1940年代,英國科技奇人圖靈(Alan Turing)受愛達的論述和設想的啟發,開始建立現代電腦的理論。愛達於因治療子宮頸癌失血過多而去世,享年36歲,被安葬在諾丁漢父親拜倫的墓旁。她對電腦科學的貢獻當時無人關注,直到她去世後才被人發現。如今,愛達是成為科技界傑出女性的象徵。美國國防部紀念這位伯爵夫人在電腦領域開先河的貢獻,於 1980年將歷時20年研製成功的高級程式語言命名為Ada語言。那是公認第四代電腦語言的主要代表。為了鼓勵更多女生把科技事業作為人生追求,英國女權活動人士2009年發起倡議,每年規定一天作為主題日,舉行各種活動慶祝自然科學和工程技術領域中愈來愈多優秀的「理工女」跟「理工男」齊頭並進。這一天被命名為「愛達・勒弗雷斯日」,簡稱ALD,定在每年10月第二個星期二。愛達欣賞數學之美的能力是許多人,包括一些自認為是知識分子的人,所不具備的天賦。她意識到數學是一種美麗的語言,一種描述宇宙和具有詩意的語言。愛達擁有一種詩意的感性,使她能夠將方程式看作描繪自然物理壯麗的筆觸,就像她能夠想像「紅酒色的海」或「走在美麗中,像夜晚一樣的女人」一樣。但數學的吸引力更深;它是一種精神的表徵。數學「構成我們能夠充分表達自然界巨大事實的唯一語言」,她說,它允許我們描繪在創造中展開的「相互關係的變化」。這個工具的運用讓「弱小的人類思維,能最有效地讀懂造物主的作品」。 
2024/2/5
知識的傳播
知識傳播的機制隨著時間,持續演進。在實體書數位化後的今日,提到大量快速散布知識的機制,大家都公認是網際網路(Internet)。網際網路大量資訊的交替下,產生ChatGPT這種極端智慧的生成式人工智慧(generative AI),更對人類的知識演進有巨大影響。如果問起大量複製知識的始祖是誰,西方人都會說是古騰堡(Johannes Gutenberg, 1398~1468)。古騰堡最早印行的聖經甚至成為很多圖書館的鎮館之寶。我每次訪問耶魯大學,一定會到拜內克古籍善本圖書館(Beinecke Rare Book and Manuscript Library)朝拜其收藏的紙本古騰堡聖經,百看不厭。全書以拉丁文印行,每頁2欄,各42行,因此被稱為「四十二行聖經」(42-line Bible)。每當我來到美國加州洛杉磯,也會到杭庭頓圖書館(The Huntington Library)朝拜其收藏的另一本古騰堡聖經,這是羊皮版,字跡清晰,油墨沒有褪色或暈開。每次觀賞,都是不同的驚喜。杭庭頓圖書館也收藏英國第一本印刷書籍《特洛伊歷史故事集》(Recuyell of the Historyes of Troye),這作品原本是法國作家Raoul Lefèvre 創作於1464年的浪漫史詩,內容講述希臘神話中行俠仗義的英雄故事,具備中世紀騎士文學的色彩。英國之前都是靠手抄本流傳,直到William Caxton從歐洲大陸引進第一代印刷機。杭庭頓圖書館的主人Henry Huntington(1850~1927)有許多中國文物的收藏,但我找不到杭庭頓圖書館收藏最早的中國印刷書籍。現存世界上最古老的金屬活字本,是1377年高麗佛經《白雲和尙抄錄佛祖直指心體要節》一書。高麗的印刷術是學中國的。中國活字印刷術的發明早於古騰堡,但最早的中國印刷書籍卻已失傳。法國著名作家Rene Etiemble(1909~2002)稱「所謂古騰堡可能是印刷術的發明人」是歐洲本位主義的欺騙行為。根據沈括(1031~1059)的《夢溪筆談》,最早的活字印刷起源於1040年(宋朝),畢昇發明膠泥活字印刷術,替代雕版印刷術,包括制字、貯字、排版、拆板和刷印等一整套活字印刷術工序,與後世鉛字排版的原理完全相同。其後歷代出現各種活字鑄造技術,所使用的材料包括木頭、陶土、陶瓷、銅等。然而活字印刷在中國並未流行,仍然以雕版印刷為主。畢昇只是一位工匠,歷史文獻上甚至未曾保存他的完整生平事蹟及肖像。若非當官的沈括幫他記上一筆,後世可能根本不知道畢昇是何許人也。儘管中國比歐洲早400年發明活字印刷術,成就卻被漠視。近代的活字印刷術發明仍然歸功於古騰堡。在網際網路推動出巨大數據的AI時代,我期待「現代畢昇」的出現,為華人爭光。(國立陽明交通大學資工系終身講座教授暨華邦電子講座) 
2024/1/17
教育型機器人的作中學
科幻小說作家Isaac Asimov創造「機器人學」(Robotics)這個詞彙。他創作9篇短篇小說,收錄於《我,機器人》(I, Robot),描繪「正電子」(positronic)的發展,並探討這項技術的道德含義。正電子類似人類,是擁有人工智慧(AI)形式的機器人。機器人要模擬人類行為,很自然地會與AI結合,接下來又會衍伸出許多人文的議題。我演講時會問聽眾: 「人類和機器人結婚有意義嗎?」Asimov「機器人學」的框架極為宏大,包括機械工程學、資通訊電機學、心理學、社會學,甚至人類學。因此機器人相關的教育專題會成為STEM教育的很好實踐方式。STEM是一項跨領域、科目整合的教學方式,核心著重於科學(Science)、 科技(Technology)、工程(Engineering)及數學(Math),後續也延伸包含藝術(Art)。2023年12月,台灣教育界人士對108課綱的做法有許多爭議。我認為,解決方案是融合式的減法教育,其實就是STEM的精神。我更強調「作中學」的重要性,其中的實踐方式是讓學生進行融合不同學科的實作專題。很多人要我舉出實例,當中一例是我發展的EduTalk平台。另一個例子則是在新竹縣亞太美國學校舉行亞太區的教育型機器人競賽(VEX robotics signature events)。該賽事由機器人教育與競賽基金會(The Robotics Education & Competition Foundation) 主辦。這是全球最大的初中和高中機器人計畫,每年會以一場遊戲的形式呈現一個激動人心的工程挑戰。在老師和導師的指導下,學生們全年參與構建創新機器人並進行競爭。VEX機器人競賽可以在多個方面實踐STEM教育。首先, VEX這一類的機器人競賽透過提供親身參與的機會,激發年輕學生參與設計、建造和程式設計機器人的經驗。這種參與方式能從小引起對STEM領域的興趣,鼓勵他們進一步深入研究。參與競賽的學員將應用科學和工程原理,獲得實際的經驗。這種實踐式的學習方法,有助於彌合理論知識和實際應用之間的差距。這些競賽也同時強調團隊合作,分享看法,並善用多樣的技能解決複雜問題。這些合作經驗增進跨學科團隊共同參與創新項目。參與機器人競賽的學生可輪流在團隊中擔任領導角色,有助於培養領導能力、專案管理技巧和責任感。參與機器人競爭需要參與者以有創造性的方式應對挑戰並解決問題,從中培養批判性思維、適應性和韌性。參與學生會與來自產業的專業人士、導師和評審互動。這種接觸使他們瞭解當前產業實踐、標準和技術進步,為學生應對專業STEM領域的期望做好準備。在這次比賽戰況激烈。冠亞軍一直平手。在閉幕典禮時,朱家明校長邀請我頒獎。頒獎時,我講5分鐘鼓勵學生的話。我放了3部影片,是我的研究團隊及夥伴進行整合AI及機器手臂的成果,希望藉此擴大學生們的視野。最後我給學生一句話: 「享受進行專案的樂趣,快樂的玩耍吧。」學生不只要「作中學」,更要「學中樂」。(現為國立陽明交通大學資工系終身講座教授暨華邦電子講座)     
2023/12/28
深度偽造技術
Nikola Tesla(1856~1943)在1890年代預言「21世紀時,機器人將取代古代文明中奴隸勞動所佔據的位置。」這項預言在當今的人工智慧(AI)技術的發展下似乎正在實現。早期的AI技術已經能夠大致準確地分辨狗和貓的圖片,隨著生成式人工智慧(generative AI)的突破性發展,它逐漸深入我們的生活並引領著社會變革。當AI技術進入深度偽造(DeepFake)的層次,將會加速我們進入元宇宙世界,實現Tesla的預言。深度偽造是一種透過電腦生成的影片技術,用於創造看似真實的虛假影像。它使用AI技術將一個人的臉替換為另一個人的臉,同時匹配微小的面部表情,從說話到皺眉都能保持一致。這項技術利用深度學習算法和大量訓練數據生成逼真的影片,使觀眾難以區分真實和偽造的影像。製作一個臉部交換的視頻通常需要以下步驟:首先,使用編碼器處理2個人數百萬張的照片。編碼器是一個AI系統,用於尋找並學習2個臉部之間的相似之處,並將這些相似之處簡化為共同的特徵,並壓縮圖像。然後,使用一個名為解碼器的第二個AI系統,從壓縮的照片中恢復出臉部。你訓練一個解碼器來恢復第一個人的臉部,另一個解碼器來恢復第二個人的臉部,因為這兩張臉是不同的。當需要進行臉部交換時,只需將編碼的照片輸入「另一個」解碼器。例如,將某甲的臉部壓縮圖像輸入已經訓練過某乙的解碼器。然後,解碼器使用某甲的表情和面部定位來重建某乙的臉部。為了製作逼真的影片,這個步驟必須處理每一幀畫面。現今,訓練某甲與某乙臉部的模型,以及在影片中合併臉部的過程,幾乎可以即時完成。早期有名的深度偽造例子包括2個假影片:美國前總統Barack Obama稱呼川普(Donald Trump)為「完全蠢貨」和Mark Zuckerberg吹噓對數十億人的被盜數據擁有絕對控制。我們在烏克蘭的戰爭中也見證假影片的應用,以及使用知名人物臉孔的成人內容。然而,深度偽造技術也可能被用於音頻和圖像,大部分國家禁止未經同意且具有邪惡目的的深度偽造使用。不過,除了潛在危險性,深度偽造技術在一些有趣且輕鬆的應用中也顯示出潛力。例如,將深度偽造應用於教育領域,可以使課堂更有趣。想像一下,在英文課堂上,可以邀請虛構的名人來講解課程,例如劉德華。雖然使用真實人物的深度偽造可能會被視為非法,但是使用不存在的人物則可以避免法律問題。企業也開發並銷售深度偽造服務,以實現自動化新聞播報,甚至減少演員的參與,節省成本。例如,TikTok 上就有一個深度偽造的阿諾史瓦辛格(Arnold Schwarzenegger),使用俄語講話,省去了他學習俄文的功夫。深度偽造技術的應用範圍廣泛且多樣,但我們必須謹慎使用,以避免濫用和潛在的負面影響。只有在合法、道德且有創意的方式下,才能充分發揮深度偽造技術的潛力。(作者為國立陽明交通大學資工系終身講座教授暨華邦電子講座) 
2023/12/15
智慧農業與品茶之道
英國友人找我談智慧農業,詢問能否檢驗茶的品質,此難度雖高,但有機會以我們發展的物聯網技術AgriTalk完成其願望。AgriTalk已有能力完成水質品評,因為我們曾經建置智慧漁塭養殖,已經有分析水的基本知識與經驗,知道如何利用水底感測器來量測水的硬度與酸鹼值計算方式,可以進行茶水的分類品評。茶葉的分類也辦得到,在茶葉發酵與烘焙過程,AgriTalk能以感測器(溫溼度等)監測,再利用基因定序,可以品評6種不同發酵程度和不同烘焙程度的茶。真正的挑戰是茶的風味,仍然依靠專家的感官來品評,包括氣味、味道以及口感。現今電子鼻的感測準確度遠遜於常人,遑論專家。味覺感測器發展仍在初階,而口感更難定義。我們仍有很大努力空間。英國友人說他們愛喝茶已到了上癮程度。在冷戰時期,英國怕被蘇聯丟原子彈,蓋了避難室。接下來絞盡腦汁地想,如何將大量的茶葉擠進避難室,供應英國佬喝下午茶。在英國的國家檔案館內有一份1955年英國食品部的極機密文件,當中寫著,核戰後茶的供應將非常吃緊,每個人平均每周吃不到一盎司,嚴重影響英國人「身心健康」。為了反諷英國人的愛喝茶,弗萊明(Ian Lancaster Fleming,1908~1964)將筆下的007龐德形容成不愛喝茶的人。傳聞英國女王喜歡中國的綠茶。我曾為文提到英國女王與北埔「東方美人」茶的故事。發表之後,峨眉鄉林文秀先生特地告知我,最頂級的東方美人茶主要生產地是在北埔旁邊的峨眉鄉。北埔是茶葉集散地,峨眉的茶都送到北埔來販售,兩地陪襯,相得益彰。林先生有雄心壯志,希望在峨眉鄉塑造一個「東方美人街」,形成峨眉文化商圈,帶動地方建設。他帶我到峨眉鄉的幾個茶廠見識。其中徐耀良茶園及楊隆茶園的產品曾多次在全台灣的競賽中贏得冠軍。我品嘗2個茶園的東方美人茶之後,果然花香、果香、茶香滿溢,東方美人茶的茶樹在小綠葉蟬的叮咬下,防禦機制產生自然反應,散發出花果蜜香,成就了特殊風味,遠勝於過去我喝過的茶。我詢問其種植方式,他們都毫不藏私地與我分享。我綜合其說法,種茶之道無他,細心及耐心是重點。當中有些需要耐心的工作可以利用物聯網、大數據及人工智慧(AI)技術進行,我相信科技化後的東方美人茶必大有可觀。
2023/12/4
AI時代企業的關鍵機會和思維
隨著人工智慧(AI)技術發展,人工智慧已深入人類生活。為了讓產業、政府和學術界能夠理解AI、GPT等科技的重要性及未來趨勢,中華政大企業管理協會特別舉辦年度企業論壇,邀請國內專家探討AI時代的產業策略,期許台灣把握人工智慧的機會,引領世界經濟向前。我被邀請給一個主題演講(Keynote Speech),在論壇分享「AI時代企業的關鍵機會和思維」, 以智慧城市的發展前景引導出台灣在AI時代的優勢和發展策略,並探討企業在這個時代所需具備的關鍵能力和思維,以及AI對人類所帶來的挑戰和影響。為了因應AI所帶來的挑戰,我呼籲大家學習電腦語言(如Python),因為在未來,電腦語言將成為不可或缺的技能,並能夠增強個人的競爭力。今日電腦語言已愈來愈人性化,形同學習英文或日文,大家不應害怕排斥。同時,我也提到在AI時代,數據的重要性變得非常突出,但我們必須注意數據的正確性和可靠性,因為數據的錯誤可能導致AI錯誤預測的結果。因此,我們應該重視有效管理和處理大量乾淨的數據,同時也要關注隱私和法規問題,確保數據的合法使用,避免引發法律爭議。我以白草莓病害偵測為例,經由生成對抗網路(GANs)生成圖片訓練演算法,我能將病變偵測的準確率由87.50%提升到 96.88%。另一個例子,梅約診所(Mayo Clinic)和NVIDIA、MGH&BWH臨床數據科學中心合作,使用GANs創建「假」腦部核磁共振掃描。他們發現,通過訓練算法於這些「假」醫學圖像和10%真實圖像,可以成功識別腫瘤,避免昂貴且艱鉅的真實圖像收集。關於企業在AI時代應該如何把握關鍵機會,我以公司部門改造為例,提出了以下步驟。首先,工作人員應該將年度目標與關鍵成果OKR(Objectives and Key Results)置於一旁,優先找出日常工作中的瓶頸。接著,尋找適合的AI工具,或者藉由詢問ChatGPT等技術來撰寫能夠串連API的程式,進行自動化。完成後,進行測試,一旦成功,便可將自動化流程固定下來。我最後強調,AI在現代社會中已變得不可或缺,我們不應忽視數據集中和計算力的重要性,也應更深入地思考和探討如何應對AI的發展和應用,因應未來AI所帶來的變革和挑戰。同時,我們也應更積極地應用AI來解決社會問題,改善人們的生活,期待AI能在未來帶來更多的驚喜,為社會創造更多的福祉和進步。
2023/11/20
掌中戲的想像
將數位科技結合人文,呈現人生百態,是物聯網最迷人之處。羅斯福夫人(Eleanor Roosevelt;1884~1962)說: 「我們是命運的傀儡,無法指揮命運,而是被它塑造。」,但是我們仍努力地想掌握人生,敘述生命的故事。在機緣巧合下,我擔任布袋戲西田社的董事,就在掌中戲中發揮想像,布袋戲偶的命運掌握在我的手中。利用物聯網技術,我與羅禾淋教授帶領學生們創作PuppetTalk,能以智慧手套控制機器人偶。於是我們跨越時空將傳統布袋戲偶結合現代舞蹈,敘述我們的故事。PuppetTalk計畫充分運用機器手臂操控實體掌中戲偶,透過動作捕捉手套紀錄舞者在肢體延展時的手部動作,以手勢牽動延伸到身體,因此把動作數據化,數據轉譯控制機械手臂之運動,如此如同再次思考戲偶的「動」到操偶的「姿」,再從操偶的「姿」到身體的「形」。形與意之間,印證偶戲歷史在文化脈絡中的傳承,生生不息。計畫第二階段將加入多軸機械手臂,使操偶動作更趨近原樣,使傳承可以永恆。2022年,PuppetTalk受邀到德國TANZAHOi國際舞蹈節表演。我們打破德國人的想像,跨越東、西方地界,經由廣達電腦提供的5G傳輸,由德國的智慧手套控制台灣的機械手臂及掌中戲偶。我們是如此的貪心,跨越國境,遠距操控。南緯集團旗下愛克(AiQ)的智慧手套更結合羅禾淋教授的機器人偶及虛擬人物Avatar,榮獲2023年日本設計大獎Good Design Award。PuppetTalk利用物聯網(IoT)的智慧手套感測,可以捕捉並紀錄布袋戲大師的手勢橋段,以雲端大數據收集切割手勢橋段,並以人工智慧(AI)重組手勢橋段,最後再以多媒體進行虛實人偶的互動整合。其技術成果發表於國際學術期刊。在論文中,我寫下一首英文詩,並將之翻譯成中文:「掌中乾坤有誰知,演戲瘋來看戲痴;人生好比布袋戲,曲終人散樂自知。」在此時刻,心中喜樂,覺得可以掌握自己的命運。其實一直想塑造我們的,不是命運,而是旁人。羅斯福夫人忠告我們: 「永遠不要讓一個沒有權力說“是”的人告訴你“不”。」這句話的意思是永遠不要讓別人說你不能做好某事,而這件事他們自己卻從來沒有做過。人們不樂見別人成功,看見他們比自己更好,常會阻止別人,並說是做不到的事。我們對自己要有信心,不為浮議所動。經由布袋戲西田社,我亦有緣認識陳耀昌先生(《傀儡花》作者)。他曾笑著說,PuppetTalk和《傀儡花》都有以傀儡影射的深意。《傀儡花》不只反映歷史,也反映世代傳承,甚至反映族群命運及性格。藉由PuppetTalk的資通訊科技,我們企圖掌握自己的命運,尋求永恆的傳承。掌中戲是一個文創科技很好的例子,我們由布袋戲西田社的文創需求,連結到廣達的5G技術以及南緯愛克的智慧紡織技術,有無限想像的空間。
2023/11/7
第一部實用的電子計算機
我擔任國立陽明交通大學資訊學院院長時,學院有不少老舊的大型電腦設備。根據學校流程,這些舊設備應該報廢,以免佔據空間。我當時覺得這些電腦代表計算機科學的演進,應該予以保存,而有了成立電腦歷史博物館的念頭。經過十幾年後,這個構想才由彭文志系主任實現,在資訊學院的地下室成立博物館。當初我擔任院長時,國外友人願意捐出一部ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer;ENIA)部分零件,然而物換星移,最後沒成功,相當可惜。ENIAC是首部實用的電子計算機。第二次世界大戰時,美國陸軍軍械部(Army Ordnance Department)為了量測槍砲的彈道,出資給賓州大學的摩爾學院(Moore School of Electrical Engineering),研製能進行大量計算的機器,以填寫彈道表格。當時軍方的聯絡人是Herman Goldstine少尉,而賓州大學計畫主持人是John Brainerd教授,團隊成員包括2位學生John Mauchly, 以及Presper Eckert。關於Brainerd對ENIAC的貢獻,鮮少人提及。IEEE有文章溢美Brainerd,說:「Under Dr. Brainerd's inspiration, leadership, and supervision the ENIAC was conceived and built.」。但是,其他文件卻顯示Brainerd曾阻撓ENIAC的發展。Mauchly首先於1942年提出程式(Program)這個名詞,並寫了一份7頁的提案 《The Use of High-Speed Vacuum Tube Devices for Calculation》,建議發展電子設備(Electronic Device)取代機械式計算設備 (Mechanical Calculation Device),認為可藉此大幅加速計算。然而Brainerd懷疑其可行性,將之存檔,束之高閣。幸好Goldstine看到這份報告,直接要求Mauchly正式提案,由軍方提供經費。1943年,發展ENIAC的計畫由Mauchly主導觀念性的設計,Eckert負責硬體工程。這個計畫被列為最高機密,代號為「PX」。ENIAC由18,000 個真空管及1,500個繼電器組成,重量約30公噸,佔地1,500平方呎,消耗140千瓦電力,需要2部12匹馬力的吹風機散熱。ENIAC程式設定為外接式,全由手工在接線板上設定完成之。ENIAC的高速計算能力遠勝於過去機械方式,可以在一秒鐘內做5,000個加法或357個十位數的乘法運算。除了用來計算彈道外,ENIAC也用於發展原子彈的計算。傳說這部機器一運轉,費城(Philadelphia)西區的燈光會變暗。維持此機器正常連轉著實不易,大約每2天就有1個真空管故障。ENIAC服役10年後,於1955年10日月2日正式退役。1945年,ENIAC升級改善,增加程式儲存的功能(Stored-Program),命名為EDVAC。Eckert發明一種特殊記憶體「水銀音波延遲線」(Mercury Delay Line Memory),同時儲存數據(Data)及程式(Program)。這是一個創新做法。此時數學奇才John von Neumann正於賓州大學擔任顧問,參與EDVAC計畫的相關討論。von Neumann寫了一份EDVAC的內部報告《First Draft of a Report on the EDVAC》。因為von Neumann是超級大牌人物,Goldstein將這份報告送到和von Neumann往來的軍事單位,以宣傳EDVAC計畫的卓越。問題是,Goldstein刻意將報告中提到Mauchly和Eckert的部分刪除(大概嫌他們不夠大牌)。讀到這份von Neumann報告的人,對於報告中EDVAC這種創新的計算機架構都大感驚豔,稱之為「von Neumann Architecture」。現代計算機的設計幾乎都遵循von Neumann Architecture。例如劍橋大學的Maurice Vincent Wilkes,根據這份報告造出第一部儲存程式的計算機EDSAC(Electronic Delay Storage Automatic Calculator)。Mauchly和Eckert吃了悶虧,未能得到應有的功勞。von Neumann非掠奪之人,從未宣稱他是這個架構的發明人。Mauchly一直活躍於電腦界,是ACM(Association for Computing Machinery)共同發起人,後來並成為ACM的總裁。我因為資訊技術(Information Technology)貢獻,有幸於2003年被選為ACM會士(Fellow),為全球第十七位華人獲此殊榮者,深感榮幸。
2023/10/31
管理科學的實務
多年來,我參與中華民國管理科學學會「呂鳳章先生紀念獎章評審會議」,評選出的獲獎者都是年輕有為的管理科學研究者。比較遺憾的是,申請者大部分以學術研究及論文成果為被審查標的,很少提出如何將其研究成果轉換成管理科學的成功實務案例。管理科學單純比拚論文發表有意義嗎?以上的問句並無貶抑管理學理論的意思。如同戴明(William Deming;1900~1993)所言:「光靠經驗教導管理層任何事情,如果缺乏理論,對於如何提升品質和競爭地位是沒有幫助的。」然而理論重要,缺乏實際經驗也不行。戴明的管理理論是經由實戰而來。1927年,戴明認識貝爾電話實驗室的Walter Shewhart。Shewhart是統計過程控制概念的創始人,也是相關技術工具控制圖的發明者,這使得戴明開始將統計方法應用於工業生產和管理。我在美國的電話公司工作時,實際的操作都使用到Shewhart有關變異的共通原因和特殊原因的概念。這些實際的操作步驟直接促成戴明的管理理論。戴明認為,這些電話公司的操作步驟不僅適用於製造過程,還適用於企業的領導和管理過程。據此,戴明發展在1940年美國人口普查中首次使用的抽樣技術,並制定迭代比例擬合的演算法—Deming-Stephan algorithm。在第二次世界大戰期間,戴明參與編制美國戰爭標準,並教授統計過程控制技術給參與戰爭生產的工人。1947年,美軍佔領日本,麥克阿瑟(Douglas MacArthur)將軍請戴明協助日本推動人口普查。戴明在日本期間,日本科學家和工程師聯盟(JUSE)邀請他來教授統計控制技術。這個組織曾經研究過Shewhart的技術,認為是日本重建的一個關鍵。戴明培訓數百名工程師、經理和學者,教授統計過程控制和品質概念。戴明向日本的公司老闆們傳達的信息是,提高品質將減少開支,同時增加生產力和市佔。許多日本製造商廣泛應用他的技術,經歷前所未聞的品質和生產力水平。提高品質和降低成本,共同創造對日本產品的新的國際需求。在1982年,戴明的書籍《品質、生產力和競爭地位》(Quality, Productivity, and Competitive Position)由麻省理工學院出版,並於1986年改名為《走出危機》。在這本書中,他提出一個基於他著名的《管理的14項原則》的管理理論。管理層未能為未來做出計畫,將導致市場損失,進而導致失業。管理層應該不僅僅按季度股息來評價,還應該通過創新計畫來保持業務運作,保護投資、確保未來股息,並通過改進產品和服務提供更多的就業機會。戴明的每一個原則都經過實務的驗證,很值得管理科學教授們參考。
2023/10/20
智慧城市的發展
近幾年新竹縣政府設置智慧城市諮詢發展委員,邀請我擔任委員,也常和我溝通關於人工智慧物聯網(AIoT)的重要性。政府公權力扮演著智慧城市實現的關鍵角色。新竹縣一直致力於推動智慧城市發展,為了拉近公務同仁與新科技的距離,於今年(2023年)7月19日舉辦名為「智慧城市科技新知及技術教育訓練」的活動。該訓練課程內容包括近期最夯的聊天機器人ChatGPT、AIoT及ESG等最新發展趨勢,以及數位轉型的應用介紹等。這項活動的目標是由行政處長周秋堯所提出,希望透過長期系列課程引導,讓第一線推動智慧城市業務的同仁們能掌握最新資訊,並將新的思維應用在簡政便民上,讓縣民們感受到智慧城市的美好。新竹縣因應智慧城市規劃的浪潮,所提供的服務與治理將會變得愈加智慧化。現今有愈來愈多的工具讓公務服務變得更加便捷,而ChatGPT及AIOT正是其中的代表。透過簡單易用的科技教育,每個人都可以成為工程師。此外,隨著氣候變遷及環境永續發展受到重視,加上中央政府提出2050年淨零碳排的目標,各縣市政府紛紛提出自己想要實現的淨零城市目標或路徑,新竹縣也需要建立起屬於自己的城市淨零目標。在演討會中,我特別強調城市數據的應用非常重要,例如,如果能在交通領域應用這些數據,將有助於減少民眾的旅行時間。我個人發展智慧農業的親身經歷,以AI生成白草莓病變的圖片,在實際偵測農場病變時,可以將準確率由87.50%提升到96.88%。我指出,隨著人工智慧的蓬勃發展,ChatGPT已經可以透過資料與數據蒐集回應使用者的問題。然而,在某些圖形和數據的正確性方面,仍然可能與真實情境有所差異,因此在享受科技服務的便利性時,如何將數據蒐集做有效且正確的應用才是至關重要。透過持續的交流與教育訓練,我相信台灣各縣市的智慧城市發展將會愈來愈成功,讓政府服務更智慧,讓縣市民享受到更美好的智慧生活。 
2023/10/5