[東京直擊]為何Google要推開源機器學習系統TensorFlow？|數位時代 BusinessNext

Google宣佈將其最新的機器學習技術TensorFlow以開放源碼專案釋出。Google 以 Apache 2.0 授權模式開放以 Python 或 C++ 為主要服務語言的 TensorFlow 專案，並將這個專案的程式碼與相關工具放在 Github 上。

TensorFlow 是 Google 繼 2011 年開發了 DistBelief 之後，透過使用資料流 (flow) 圖像，來進行數值演算的新一代開源機器學習工具。這個機器學習工具的基礎設計，主要透過圖學裡的「節點」來表達數學運算，「邊」來表示「節點」間的多維度資料陣列 (tensors，張量)，因此命名做 TensorFlow。TensorFlow 主要由 Google 機器智慧研究室與 Google 大腦研究組 (Google Brain Team ) 的學者與工程師所開發，容許開發者自由配置運算環境來做深度神經網絡研究，但也足以支持普通環境所需要的服務（例如透過影片進行圖像辨識）；你可以部署 TensorFlow 在使用一個或多個 CPU 或 GPU的桌機或伺服器上，也可以透過一個 API 部署在行動裝置裡。

Gmail的垃圾郵件判讀、Google相簿臉部識別、Google翻譯，我們天天都在使用 Google的機器學習系統，現在Google將TensorFlow以開放源碼專案釋出了。相比IBM，微軟與百度等競爭對手的封閉路線，再次打出開源牌的Google是否又會成為機器學習領域的霸主呢？Goolge為什麼要推開源機器學習系統？

沒資料，光有技術，機器學習就只是空談

「如果將機器學習比喻成一架火箭，那大量的『數據』就是驅動它的能源，並且需要各種創意、多方思考設立出來的模型和運算能力來支持整個學習過程，而且電腦不比人腦，人腦只需要有限的例子和經驗就能夠成功學習。電腦則是需要『非常多樣本和案例』來建立認知。」Google人工智慧、運算神經科學及可量化機器學習研究員科拉多（Greg Corrado）強調。

Google人工智慧、計算神經科學及可量化機器學習研究員指科拉多

（圖說：Google人工智慧、計算神經科學及可量化機器學習研究員科拉多。圖片來源：Google。）

言下之意，只靠Google自己發展機器學習技術勢必會遇到一些難題，資料量不夠多元。「電腦的學習過程是相當緩慢，曠日費時，深度學習需要投入大量的人力與資源進行相關研究」科拉多說。在這樣的情況下，Google透過開放機器學習讓開源社群幫Goolge收集、整理各式各樣大量可用來訓練類神經網絡的『資料』。

「沒資料，光有技術，機器學習就只是空談。就像火箭要有燃料，要不然只有推進器，火箭也飛不起來！」台北大學資訊工程學系教授戴志華進一步解釋，一但開放機器學習系統，用的人越多，資料越多元，越多量多變，Google 機器學習系統更聰明，能提供的服務就越好，可以提供更多種服務，形成一個正向循環。

戴志華舉例， Google 想要讓機器學習認 a~z 26個小寫字母，但每個人的字跡不同，Google若自己要準備各種不同筆跡字母太曠日費時，但若全世界有20%的人，一人給 Google 一份自己寫的a-z字母，有了這些大量，又多形變的資料，Google 機器認字母的能力也就越強。因此 Google 利用「開放」模式解決以上的難題。

也許你要問， Google 不是手握大量使用者數據了嗎？為什麼這些數據量還不夠呢？

Google過去收集的資料不適合用來做機器學習

「Google過去收集的資料都不適合用來做機器學習，因為那些資料並沒有被賦予足夠具體的意義。」戴志華指出。

舉例來說，Google手邊有很多「1」、「one」與「一」等資料，但機器並不懂得什麼意思。機器不知道「1 」... 是 1 不是 2 、「one」是 1 不是 2 、「一」是 1 不是 2 。「機器學習就跟教小孩很類似，你要他叫爸爸，你就得先告訴他誰是爸爸。」戴志華舉例。

因為類神經網絡是模擬人的大腦，訓練類神經網絡，就跟教育嬰幼兒一樣。資料要大量、多變化，資料的品質也重要，就是要大量且要含括足夠的變化，所以需要整個社群提供資料並且賦予這些資料正確具體的意義。因此，透過開源 TensorFlow 這個工具， Google 得以號召整個開發社群透過利用該工具提供相關服務時，幫 Google 完成收集真實世界資料的任務。

那對開發者或研究員來說，Google的開源機器學習系統吸引點在哪裡呢？

利用開源精神先把餅做大

Google 雖然發展機器學習10年，但還有許多領域未探索。因此需要這個社群共享力量，加速機器學習進展。「利用機系學習系統獲利並非 Google 現行目標，現在最重要的是社群的建立，透過開源社群的快速分享，建立共同標準。這對機器學習的發展非常重要。」科拉多說。

相較競爭對手微軟、IBM 與百度，機器學習技術需要付費，Google 的免費對於開發者的吸引力巨大。

利用開源社群資料，壯大Google自身系統

「讓全球聰明人，給 Google 很好的回饋與貢獻，甚至連競爭對手的團隊都會用它， Google 不走常人之路。」 Alphabet 集團執行董事長施密特（Eric Schmidt）強調。

Google 目前透過兩方面應用機器學習技術強化現有的產品服務（如：Google 搜尋裡的排名建議）與提供更先進更新穎的產品服務。如語音文字與圖像辨識。科拉多指出「Google 的語音搜尋就是透過機器學習讓正確度不斷提升。」

「這對 Google 的 Mobile Only 政策具有重大的影響，在行動的世界，不需要手，我們使用語言溝通，電腦直接辨識圖像。」科拉多說。不過對於外界非常關切的 Google 自動駕駛車的機器學習成果，科拉多語帶保留，並不多談，是個敏感議題。

以下整理出目前已經使用機器學習的 Google 相關服務：

目前 Gmail 已經可以自動判斷約 99%的垃圾郵件。

Gmail 的 Smart Reply 功能，自動偵測對方寄來的郵件內容，並建立簡單的回覆（像是：對不起，我沒有空參加這個活動）。

Google 相簿已經可以讓使用者透過標籤搜尋找到相關的照片（例如輸入關鍵字「海」，也許就會出現前幾天在海邊拍的海景照）。

結合拍照功能即刻看到結果的 Google 翻譯。

Google 語音辨識功能的錯誤量已經減少逾 20%。

延伸學習：
1.圖解機器學習
2.百度首席科學家吳恩達：不只「機器學習」，更要「模擬人類大腦」。
3.微軟Adam挑戰Google Brain：我的機器學習比你快

亮點一：回溯城市源頭起點，航海語彙彷若時光倒流

「圓未來之行」共分為室內三大展區與一戶外展區，以「與城市一同成長」做為策展主軸，梳理出：「源─緣─圓─合」x時光「過去─現在─未來」串接時代軸線，將彰化的「交通、建設與生活」呈現於展區中。「源」記憶之源展區入口處，是彰化航運貿易的起點，設計語彙透過水波、帆船、引領觀展者漫步前進，從最微觀的早期建材文物看到城市發展的歷史，如：清領時期至日治時期的多樣建築元素與素材，包含：戎克船、壓艙石、福州杉、枕木、酒甕，回望彰化的源頭，憶起移居而來的風光繁榮。

亮點二：光雕沙盤演譯交通建設願景，點亮未來發展藍圖

「緣」的轉譯之間，以「連結」為核心主題。居民與城市透過交通路網緊密相繫，象徵彰化從人與地的互動中，編織出發展的脈動。〈脈動彰化〉展項以光雕技術投影於立體沙盤模型上，生動演繹「一軸一環雙樞紐四引擎」的整體建設願景。
隨著各交通樞紐依序點亮，縣域交通網絡的節奏逐步展開，城市與鄉鎮間的連結脈絡清晰浮現，展現彰化邁向均衡發展、共榮未來的宏觀藍圖。

亮點三：模型x互動表述社群共融，實踐宜居生活的想像

以等比縮小建築模型結合互動展示，呈現伸港基地新時代青年住宅與社會住宅的「租售共融」模式，觀展者可透過互動深入瞭解青宅社宅共居的設計意圖與社會影響，感受彰化如何回應居住正義與社會福祉的生活需求，看見宜居城市的生活模樣。

亮點四：鹿江綠建築校園AR互動，亮相生態x教育x文化的交織成果

教育是宜居生活的一大環節。「鹿江綠建築校園」透過立體模型結合互動呈現：未來綠學園─教育x永續x建築示範，將綠建築結合AR增強影像互動，觀展者用手機對準模型，即可看到校園的環境永續設計特點，讓綠建築不僅是獲獎的優秀成果，更是一個精心設計的教育實踐。

亮點五：你看不見的城市隱形治理設計，一地多用校園複合蓄洪池

展區中，將「全國首創校園複合蓄洪場─地下停車場兼蓄洪池」，透過立體模型結合電控薄膜，呈現蓄洪場域與生活場域的結合。看資源如何整合應用，超越既定印象，創造一地多用，融合教育、社區、防洪機能的複合設計新模範，表達城市韌性設計的新可能。

亮點六：回應健康共融的生活型態，窺見一站式長照大樓、共融公園等

健康共融的生活型態，城市是如何回應的呢？展區中也將呈現城市「全齡共享」的生活設計典範，讓不同的年齡層，都能被承接、照護與支持，展出：因應共融需求而設計的一站式長照大樓，內含不老健身房、托嬰與育兒親子館、長照創新等多項措施，只要踩在地上互動點位，便會亮起相應服務的大樓樓層，完整了解一站式長照大樓的服務項目。此外，也設計了「反應力x不老健身房」、「全民運動」等互動感應投影遊戲，以及未來「共融式遊戲場」投票選擇，表達未來城市規劃意向，提供參與城市共融的連結與共造，傳遞永續、人本兼容並蓄的溫柔回應。

亮點七：探索時間如何轉譯新生？走進老屋再造活化空間

展區概念中，回應300年的城市建設新舊共生，「時光新生所」打造出「老屋點燈造型故事屋」，精選五組代表案例，從老屋前身到改造過程，以及此刻的成果，看見老屋與社區、青年與夢想、創業與創新，透過建築再造表達當代生活的新生命與城市活力。

亮點八：情境式體驗未來車廂，城市藍圖引導對未來的渴望期盼

當過去、現在被梳理完整後。未來會是什麼呢？「未來城市展區」則以縫合、綻放、圓滿、快捷幸福未來為題，透過「情境式劇場」，讓觀展者置身未來車廂中。搭乘未來號看著窗外，播放著目前規劃的未來藍圖，當旅程來到終點，未來就是始於現在的行動。邀請你共同參與種種希望與可能性。

亮點九：建築AI互動選擇，未來共創基地展區實驗計畫

彰化縣長王惠美表示，「未來城市的藍圖，必須由民眾共同描繪，唯有大家的想法與創意，才能讓城市更貼近生活、貼近人心。」因此，「未來城市共創基地」設計共創互動環節，以大尺度的城市規劃角度出發，邀請觀展者共同打造屬於彰化的未來城。
以彰交特定區為城市共創背景，觀展者能透過平板互動，依需求、喜好選定主題類型與建築，如：該區域希望如何發展？公園綠地(共融公園、生態濕地)、產業經濟(百貨商場、研發大樓)、休閒育樂(美術館、圖書館等)，民眾意見將影響城市發展指數，並由 AI 生成建築於畫面上，最終於大顯示螢幕上看到共創未來城市的樣貌。
透過互動體驗，民眾得以反思發展過程中經濟建設與生活環境的平衡取捨，展項最終會將互動成果整理成報告做為縣府施政參考，此區域的未來，將是共創而生的實驗基地。

亮點十：戶外串聯生態作品區，看行動如何實踐永續？

最終，來到更宏觀的探討彰化未來城市的環境，傳遞三大核心：未來想像、智慧永續循環、綠色療癒，將其展現於生態設計作品中的〈魚的肚子是我們的生活〉、〈往事河光．未來亭〉、〈漂泊之所〉，分別呈現自然環境保護，由在地師生共創孕生作品、以太陽能系統呈現未來資源的自給自足，及將彰化歷史重要的戎克船體轉化休憩裝置。回扣彰化的起點主軸：生態環境與幸福宜居生活，完成一趟精彩的「圓未來之行」體驗。