百度首席科學家吳恩達:不只「機器學習」,更要「模擬人類大腦」
百度首席科學家吳恩達:不只「機器學習」,更要「模擬人類大腦」
2014.06.30 | 技能

一個月前,Coursera的共同創辦人、史丹佛大學人工智慧實驗室的主管 吳恩達〈Andrew Ng〉宣布加入百度 位於矽谷的深度學習研究院(IDL),他說:「我決定將我接下來的這段時間投入到建造更先進的深度學習系統中去。而我認為,百度將是合適的地方。」

上週,吳恩達在加入百度後,首次發表關於深度學習和商業應用的公開演講,在 PingWest舉辦的SYNC 2014舊金山大會 上,他分享了他對下一代深度學習系統的期待,和他將在百度要做的事情。

深度學習並不只是一個學術概念,它是許多現代科技產品背後的「引擎」,作為核心技術支撐著商業上的應用,比如網絡搜尋、機器翻譯、產品推薦和醫學圖像等,帶來了相當可觀的經濟價值。

一些手機裡,也可以看到「深度學習」的基因。比如每部Android手機上的語音識別功能。上周剛剛發行的 Amazon Fire Phone ,其所配備的6個攝影鏡頭和商品推薦等功能,也是基於機器學習和深度學習來實現的。

吳恩達說:「許多你聽過的,像我這樣的傢伙分享的和深度學習有關的演講裡,有兩個概念都會被混淆在一起。今天,我要把這兩個大的概念分開來解釋清楚。」

這兩個大的概念指的是, 在已標記數據上進行的深度學習(也被稱之為在監管下進行的深度學習,supervised learning),和在未標記的數據上進行的深度學習(unsupervised learning)。

吳恩達和他的團隊在史丹佛實驗室做的實驗,可以清楚地解釋這兩者的區別:早前,他們造了一些機器人,試圖讓機器人找出一個辦公空間內的馬克杯。他們跑遍了舊金山灣區,買來所有他們可以買到的馬克杯,並從各個角度給這些杯子都拍了照片,總共獲得了5萬張馬克杯的照片,並將這些照片都展示給這個機器人訓練它。經過這個實驗後,機器人最終可以在一個辦公空間內,找到所有的馬克杯。

「之​​所以深度學習可以奏效,是因為在學習被標記的數據上,它的表現很好。」但Andrew馬上說:「我們發現,這和動物及人類學習的還是不同。我相信,即使是最最深沉地愛著自己孩子的父母,也不會跑遍舊金山灣區,找出5萬個馬克杯的照片指認給自己的孩子看,來讓他認識什麼是馬克杯的。人類和動物的學習方式是,進入環境,由我們自己去感受這個環境並學習。」

「跑遍整個舊金山灣區找出的所有馬克杯照片」就是標記數據,而「進入環境,由自己去感受環境」指的則是在未標記數據中進行的學習。

「深度學習」的研究者們又重新回頭借助神經科學審視人類大腦學習的過程。 他們發現——人類大腦在看到實物的第一個步驟,是尋找實物的邊緣。幸運的是,來自柏克萊的研究者的實驗表明,複製這個人腦處理視覺早期步驟的過程,是可以被模擬神經網絡所實現的,而且這個「神經網絡」不僅對於圖像識別奏效,對於音頻識別也可以產生相同的結果。 現在,吳恩達和他的團隊正在對這一部分的「深度學習算法」進行解析。

從非標記數據中學習——這是現在讓吳恩達感到非常興奮的點,因為這能讓深度學習普及到更多的應用領域,他解釋說:「因為對於許多應用方向而言,我們沒有那麼多標記數據。其二,這更接近人類學習的過程。」

但要完成這部分的工作,單靠學校或是研究機構很難實現,必須要藉助外部的力量,因為所有的實驗結果都指向了這樣一個趨勢: 模擬出的神經系統越大,實驗效果越好。 2010年,吳恩達加入Google,照他自己的話說,「我上下求索,到處去找誰有最多的電腦、並且還願意讓我使用的?」Google幫助吳恩達開發出了擁有十億個連接單元的「深度學習」系統,吳恩達說:「有了Google我才能造出比原先大百倍的系統。」他所帶來的研究成果也幫助Google開發出了不少商業產品。

但這些算法的應用範圍仍然十分局限,只有像Google這樣的科技巨頭,才擁有這樣的資源,進而擁有這樣的技術。創業公司或者是普通研究學者,並沒有機會在這麼大的模擬神經網絡上,去試驗自己的想法和算法。

「我們真正感興趣的是,如何讓深度學習更加的民主化?」Andrew說。對此,他和他的學生Adam Coates決定用GPU替代CPU,降低造價——GPU是Graphics Processing Unit的縮寫,是用來進行視覺圖像處理的,在每個人的電腦裡都有。

但今天的人工智慧,仍然是一個對資本要求很高的生意,而只有像Google、Baidu這樣以搜索起家的公司,才能提供盡可能多的實驗數據和計算力——這是他選擇加入百度的一個原因。

吳恩達說:「這有點悲哀。你需要大量的數據和電腦,幸運的是,百度有這些東西。其次,百度是一個敏捷的機構,能快速地調配資源去需要的地方。同時,我被我所遇到的人所折服,比如百度美國的總經理Alex Cheng,我的好朋友余凱和張潼,他們多麼的友好、聰明、努力和謙遜。他們願意讓我加入他們和他們合作,我覺得這是我的榮幸。」

加入百度後,現在吳恩達正在著手為下一代的「深度學習系統」搭建基礎設施和準備工具——這也是他讓深度學習民主化的重要一步,他要讓在該領域做研究和想要應用深度學習概念的人們,有一個可使用的系統測試自己的點子。他說:「 我知道下一代的百度深度學習系統不會來自於我個人, 我們現在在建造為下一代深度學習系統而準備的工具和基礎設施,來讓研究人員和我們合作,測試點子和進行學習。 我想做的是,建立起來基礎設施,讓別人來和我們合作,讓他們成為下一代深度學習領域內的英雄。

出自 Pingwest

關鍵字: #百度 #人工智慧
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新北首間 AI 科技高中!錦和高中導入羅技電子 Rally Board 65 打造「移動任意門」,讓世界走進教室!
新北首間 AI 科技高中!錦和高中導入羅技電子 Rally Board 65 打造「移動任意門」,讓世界走進教室!

深夜11點,多數高中生可能已經準備熄燈就寢,但新北市錦和高中的 AI 基地教室卻燈火通明。原來,錦和的老師、學生,正利用 Logitech 的會議室解決方案 Rally Board 65,和遠在美國科羅拉多州、有 17 小時時差的 Kent Denver School進行視訊。兩校學生在螢幕上熱切分享文化習俗與校園趣事,教室氣氛熱絡。

在錦和,這樣跨越時區和國界的「深夜國際教室」,並非偶一為之的特殊活動,而是透過台美教師討論規劃,有系統制度的國際交流日常。

事實上,作為新北市政府教育局認可的全新北市首間「AI科技高中」,近年來,錦和在數位轉型、科技教育上多有著墨。從生生用平板、建置全校數位互動軟體,到引進被師生譽為「移動任意門」的 Logitech Rally Board 65,錦和正以活潑、彈性的數位學習策略,重新定義未來教室的模樣。

注入數位學習DNA,翻轉傳統教學模式

但錦和的數位轉型並非一蹴可幾。早在疫情期間,錦和高中校長張純寧就意識到,數位教學不是選擇題,「因應數位浪潮、社會趨勢,我們一定得這麼做!」當時,她大刀闊斧將行政人員分組,手把手協助全校老師跨越科技門檻、熟悉線上教學,成功將「數位 DNA 」注入錦和。

如今,走進錦和的課堂,會看到生物老師利用平板搭配 AR 擴增實境技術,將圖像化為立體,讓學生直觀地觀察昆蟲解剖構造和心臟血液的流動;數學老師則透過 VR 虛擬實境,設計「密室逃脫」遊戲,讓學生在解謎中,學著邏輯推演;公民老師更帶著學生投入田野調查,將時事探討結合數位資訊,提升學習興趣。

「錦和的老師,幾乎都已經完成 AI 的增能研習。」張純寧透露,學校在將數位工具融入教學之餘,更和淡江大學合作開發專屬的「AI 倫理素養手冊」,並列為校定必修課程,目的是確保學生在擁抱 AI 的同時,也能建立正確的價值觀。

引進 Logitech Rally Board 65,打造無縫國際交流體驗

而隨著數位學習的版圖不斷擴張,近來,錦和面對的新挑戰,是為學生創造「無縫的國際交流體驗」。

為了讓學生有機會開口說外語、和世界接軌,錦和申請校園雙語計畫子計畫三,採購Logitech Rally Board 65,方便與美國、法國等國的姐妹校線上交流。但過去,要進行高規格的遠距教學,學校必須斥資打造一間固定的遠距教室,裡頭還得裝設投影機、追蹤攝影機和收音設備,不僅空間受限,設備盤點、維護也是行政人員的夢魘。

錦和高中圖書館主任吳孟仁解釋,如果讓學生一人用一台筆電視訊,只要有一位學生的設備出狀況,或是網路連線有問題,老師就必須先中斷課程,接著再像個工程師般,協助學生一一排除障礙;若採用多人在同一鏡頭前發言的模式,傳統的視訊鏡頭又無法照顧到每一個人,導致交流缺乏臨場感。

#1 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
吳孟仁表示,學生為參與跨國交流,常於夜間上線,展現高度投入與國際視野。隨著數位工具融入學習,學生更主動表達、協作與創造,培養面向未來的關鍵能力。
圖/ 數位時代

「我們要的,是一款將使用門檻降到最低、讓老師容易上手的數位工具。」張純寧指出,本學年藉由校園雙語化計畫與參與教育部高中優質化數位前導學校計畫的契機下,錦和偶然接觸到 Logitech Rally Board 65,結果意外發現,Rally Board 65 能徹底解決跨國交流的痛點。

#2 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
Logitech Rally Board 65 結合 65 吋觸控螢幕與 AI 視訊技術,搭配移動式腳架,有效解決跨國交流溝通挑戰。透過 AI 與數位工具導入,學生培養跨域協作與問題解決能力,學習成果不再侷限於考試。
圖/ 數位時代

Rally Board 65 作為專為新世代協作而生的全功能,配有 65 吋的 4K 超高畫質觸控螢幕,還有兩支無須配對、充電的隨插即用數位筆,讓師生能輕鬆在白板上書寫、共編討論。鏡頭、麥克風和揚聲器一體成型的配置,打破了過往需要拼拼湊湊各項硬體的限制;內建的「RightSight 2」智慧取景技術,不僅能自動追蹤並清晰框選正在發言的師生,學生不再需要擠在一個小小的筆電鏡頭前,也不用傳麥克風,只要像平常聊天般自然發言即可;另外,「RightSound 2」智慧調音技術則能透過 AI 回音抑制技術,過濾背景噪音,確保討論過程不受環境音干擾,讓跨國溝通有如面對面交流般清晰。

#3 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
錦和高中透過視訊設備,與長期有往來的美國肯特丹佛學校進行即時交流,科技賦能教育場景,讓跨國學習成為日常。
圖/ 數位時代

張純寧特別提到,Rally Board 65 擺脫傳統需固定於牆面的限制,只要裝上專屬推車腳架,就能任意移動,「Rally Board 65 最大的優點,是『可攜』!讓我們隨時隨地都能在學校的任何一個地方,創造『教學角』。」她笑稱,要是學校裡多幾台這樣的設備,等於多蓋了幾間多功能教室。不僅具備高度機動性,Rally Board 65 在安裝與視角上也同樣靈活,支援桌面、壁掛等多元配置,螢幕亦可雙向翻轉,根據需求調整上下視角,輕鬆融入各種教學情境。

同時,Rally Board 65 還有「免學習」的特性,「插電就能用,老師完全不用特別學習。」吳孟仁分享,現在的台美跨國連線,即便安排在夜間11點,學校也不必指派資訊人員留守,老師自己就能輕鬆開機、主持課程,大幅提升設備的使用率與教學彈性。

軟、硬體設備的升級,最終仍要回歸學生的成長。張純寧表示,當學生具備強大的數位協作能力,並習慣在虛實整合的環境中表達自我時,「你會明顯發現,沒有學生再躲在角落了!每個人都必須、也樂於站出來展現自己。」比方說,在自然科探究與實作的全年級發表會裡,學生是以「線上共編」模式,繳出成果;原先對寫程式一竅不通的社會組學生,經過 AI 課程上的學習,現在竟然能運用 AI 工具,協助弱勢團體、公益組織開發出線上的「記帳系統」。

#4 羅技_第一篇(錦和高中)_115126
張純寧表示,穩定且符合使用習慣的數位工具,是支撐長時間教學與行政工作的關鍵。透過羅技鍵盤滑鼠符合人體工學的設計,在高工時及高強度的辦公室工作下,保持舒適與效率。
圖/ 數位時代

從最初克服線上教學的陣痛,到成為新北市首間 AI 科技高中,以及引進 Rally Board 65,錦和用實際行動證明,只要具創新教育思維、善用多元數位工具,就能打破空間、時間限制,為孩子們打造一座與世界無縫接軌的未來校園。

從理念到實踐,打造未來教學場域。歡迎教職員夥伴預約參觀 Logitech 展示中心,了解更多 AI 教育解決方案:https://360theredmarker.com/vt/logitech-taipei/

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