Google加快人工智慧發展的秘密武器:自製機器學習專用晶片
Google加快人工智慧發展的秘密武器:自製機器學習專用晶片
2016.05.19 | 科技

人工智慧AlphaGo的成功,過去認為來自Google擅長的大規模資料處理以及演算法計算。不過令外界意想不到的是,執行長桑德·皮查(Sundar Pichai)在今日的Google2016年開發者大會上發表一款Google自行研發的機器學習專用晶片,更是造就AlphaGo的祕密武器。

圖說明
(圖說:Google執行長皮采於2016開發者大會發表特製晶片TPU如何改善機器學習演算法。圖片來源:Google Developers)

##特製晶片效能為現有技術往前推進七年
皮采指出,Google在幾年前就已著手研發客製化的特殊應用積體電路(ASIC),而這款專用於Google開源機器學習演算法TensorFlow、也是提升AlphaGo計算速度的特製晶片TPU(Tensor Processing Unit),用以改善機器學習相關應用,迄今已使用超過一年。

為了加速機器學習進程,TPU捨棄掉傳統晶片如CPU和GPU的高精確度,減少計算需要的電晶體數量並提升每瓦效能。根據Google說法,「TPU讓機器學習的每瓦效能提高一個數量級,相當於將晶片效能往前推進七年或三代的摩爾定律」。

圖說明
(圖說:AlphaGo伺服器使用Google自製晶片TPU。圖片來源:Google Cloud Platform Blog)

##Google產品、外部開發者皆可受惠
目前,Google使用機器學習的應用超過百種,例如搜尋、語音辨識和自駕車。Google傑出硬體工程師諾曼‧約皮(Norman Jouppi)指出:「這類程式需要耗費龐大資金才能提供快速集中的運算能力和電力,自製機器學習加速器讓Google可更加經濟地加快產品推出。」迄今,Google已使用超過1千個TPU,運用於街景、智慧訊息回覆和搜尋,幫助改善搜尋結果相關性,以及提升地圖和導航產品的精確度。

除了Google內部產品可受惠於這套最新的機器學習演算法,Google的雲端機器學習服務也開放開發者利用這套演算法打造自己的應用服務。「我們的目標是引領機器學習產業,並讓創新得以在顧客身上實現。透過在基礎建設加入TPU,我們可以透過軟體如TensorFlow和雲端機器學習將Google的力量帶給開發者。機器學習正在改變開發者如何打造讓消費者受惠的智慧應用,我們非常高興看到未來生活的可能性。」約皮表示。

微軟也在嘗試新的晶片設計

Google並非唯一為了加快人工智慧而採用新的晶片設計的公司。《華爾街日報》指出,微軟正在使用一款名為Field Programmable Gate Arrays的可編程晶片,以加速人工智慧運算,應用於Bing搜尋引擎。NVIDIA推出的GPU則被應用在人工智慧計算,這款晶片過去也被Google用於AlphaGO的早期測試。

透過自行生產客製化晶片,Google將更可掌控支出、技術規格以及未來發展藍圖。但這是否代表Google對第三方晶片供應商如Intel或Nvidia的依賴將日益降低?約皮表示,「我們依然購買大量的CPU和GPU,」但不願透露購買數量是否較過去少。

資料來源:Google、The Wall Street Journal、Forbes

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青年如何跨出改變社會的第一步?Impact Star 3 組首獎團隊從教育到減塑,把想法帶進真實現場
青年如何跨出改變社會的第一步?Impact Star 3 組首獎團隊從教育到減塑,把想法帶進真實現場

許多年輕人懷抱熱忱,期盼透過行動讓社會變得更好,卻在起步時感到茫然,不知道該從何著手,也難以確認自己的想法是否回應真實需求。為了接住這份想要改變社會的熱情,「2026 Impact Star 青年影響力啟動賽」為青年搭起一個動手實作的舞台。

Impact Star 由新北市政府青年局主辦、社企流共同推動,邀請 5 個社會創新組織提出第一線問題,並安排專業導師陪伴 10 組青年團隊展開兩個月的實作,從訪談、理解需求開始,把點子一步步做成能進入現場測試的方案。

新北市政府青年局
圖說:新北市青年局 邱兆梅 局長分享「Impact Star 青年影響力啟動賽」的辦理初衷
圖/ 新北市政府青年局

把科學教材放進 LINE,協助老師更快完成備課

「LIS 情境科學教材」長期製作國中小科學影片與教學資源,這次競賽以「跨科教學減壓」為題,希望青年找出方法,協助非自然科背景的老師更容易使用這些教材準備科學課程。

本次獲獎團隊「EDU」成員劉子瑤、梁秭萁訪談一名剛進入教育現場的老師後,發現對方同時教授近 9 個科目,還要兼顧行政工作與班級經營,備課時間格外珍貴。因此決定把解決方案聚焦在備課流程最佳化,協助教師更快找到適合的教材。

「EDU」 決定利用教師們最熟悉的 LINE 官方帳號,整合 LIS 影片、投影片與教案,再把教材內容製作成視覺化備課卡。使用者只要透過手機,就能簡單掌握教學重點、課程流程及所需材料,直接放進既有的備課流程。

透過吸收教師的回饋,「EDU」 在競賽過程中持續調整,讓操作方式更貼近實際使用情境。最終作品在 3 名教師參與的初步測試中,於系統易用性方面獲得 82.5 分,反映受測教師對操作體驗的正面評價。

新北市政府青年局
圖說:劉子瑤、梁秭萁分享,未來也期待相同架構能延伸至其他科目,讓更多教學資源被帶進課堂。
圖/ 新北市政府青年局

把教育平權做成手機遊戲,讓青年找到參與方式

「TFT 為台灣而教」長期關注教育不平等,這次活動希望促進青年思考,如何讓高中生與大學生理解教育平權,並找到適合自己的參與方式。本次獲獎團隊「星築美少女」因此決定製作手機沉浸式遊戲《鐘響以前》,並將這些因素融入故事中。遊戲以一場為期 3 天的營隊為背景,玩家能在 15 至 30 分鐘內探索場景、與角色對話並蒐集線索。

遊玩過程中,玩家會發現一名叫做阿龍的孩子沒有出現在正式名單上;而阿龍未能參加營隊,背後牽涉交通、家庭照顧責任與行政程序等因素。玩家必須在有限的人力、時間與預算中作出選擇,透過安排阿龍的行程,切身理解教育不平等如何出現在孩子的日常生活中。

遊戲結束後,系統會依照過程中的選擇提供「行動者分類」,協助玩家了解自己適合投入陪伴、資訊整理或跨域解題,並附上 TFT 相關計畫與參與連結。在 67 名完成前後測的玩家中,認為自身專業難以對教育平權發揮作用的比例,由約 4 成降至約 2 成,顯示更多玩家在體驗後,看見參與教育平權的可能。

新北市政府青年局
圖說:星築美少女成員分享,自己曾在教育社會學課程中接觸相關議題,理解家庭、交通與經濟條件都可能影響一名孩子的求學歷程。
圖/ 新北市政府青年局

減塑求籤機走進飲料店,環保成為日常選擇

「海湧工作室」長期投入環境教育與廢棄物源頭減量,這次競賽希望讓民眾理解海洋廢棄物治理,並在日常生活中實際參與減塑。本次獲獎團隊「塑 per NOVA」從淨灘資料中注意到塑膠吸管造成的海洋廢棄物問題,也觀察到消費者即使知道減塑的重要,仍習慣於購買飲料時拿取塑膠吸管。

「塑 per NOVA」成員王姸儒、郭書睿,因此把實作場域選在手搖飲店,設計「減塑求籤機」。裝置設在消費者購買飲料的動線上,當消費者準備拿取吸管時,即提供可替代選項,讓減塑融入消費流程。

顧客投入 1 元後,可取得一支可自然分解的蒲草吸管,透過掃描 QR Code,可抽取線上環保籤詩。此求籤的趣味設計有效提升消費者嘗試意願,透過線上籤詩更進一步提供日常減塑方法介紹。

「塑 per NOVA」在 3 間飲料店測試兩週,累積約 150 次蒲草吸管取用。這段經驗讓他們直接觀察顧客如何操作裝置,也了解方案能否融入店家的營運流程,為後續拓展更多場域累積經驗。

新北市政府青年局
圖說:成員王姸儒、郭書睿設計「減塑求籤機」,讓減塑融入原本的消費過程。
圖/ 新北市政府青年局

前進新加坡,青年行動的下一步

獲得首獎的 3 組團隊,預計於 9 月底前往新加坡和南洋理工大學,與當地社會創新組織交流。團隊將延續這次實作累積的經驗,觀察新加坡如何回應相近議題,再思考哪些做法適合帶回台灣。

「EDU」希望了解新加坡如何支持非本科教師授課,以及當地社創組織有哪些能夠立即實踐的做法;「星築美少女」則將觀察教育政策的實際運作,及新加坡如何理解與推動教育平權。「塑 per NOVA」關注當地如何讓環保意識融入民眾生活,並希望從永續措施中找到減塑求籤機後續發展的方向。

頒獎典禮上,「星築美少女」成員王品然坦言:「一開始覺得社會影響力很遙遠,自己做不了什麼東西。」但參加完比賽後發現,踏出第一步就可能帶來改變,她說:「其實做一小步,你就可以改變一些東西。」

從起步時不知道該從何著手,到把方案帶進真實場域,3 組團隊在兩個月的實作中找到答案:青年不必等到有完整的解法才開始,只要先走近一個真實需求,並根據回饋持續調整,對社會的關心就能逐漸成為具體行動。

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