人機協同,賦能未來:機器會產生自我意識嗎?
人機協同,賦能未來:機器會產生自我意識嗎?

編者按:電腦領域的熱點總是在不斷更替,從大資料到雲計算再到人工智慧,在這些熱點的背後是專家學者們在這些領域一點一滴聚沙成塔的技術突破。關於人工智慧,我們見證了近年來它從默默無聞到熾手可熱的過程。繼去年《我們需要什麼樣的機器人》之後,微軟全球資深副總裁,微軟亞太研發集團主席兼微軟亞洲研究院院長洪小文再次撰文,與我們進一步分享他對人工智慧的見解與洞察,歸納起來就是《HI+AI:人機協同賦能未來》。在這個系列的三篇文章裡,洪小文博士將與讀者交流AlphaGo戰勝李世石這一標誌性事件背後的意義,深入淺出地探討人類智慧與人工智慧的區分與聯繫,以及我們應當如何看待人類與人工智慧的關係。

《機器會產生自我意識嗎?》是《HI+AI:人機協同 賦能未來》三篇系列文章的下篇。在本文中,洪小文博士以「中文房間」為例子告訴我們,現階段的人工智慧還很弱,離實現強人工智慧還很遠,而在眼下,HI+AI,人類創意無限的右腦+機器的最強左腦才是賦能未來的最佳路徑,最終實現人類與機器的Co-Evolution。

大腦(Brain),心靈(Mind),意識(Consciousness),這是一回事嗎?我認為不是。

在我看來,大腦是一種物理存在,心靈和意識則看不見,摸不著,只能自我感知。

大腦、心靈、意識(Consciousness),這是一回事嗎?

「我」這個詞來自於心靈對自身的一種定位和認同,心靈決定了「我」是怎樣一個人,為什麼和別人會有不一樣的反應,意識則像時刻都在流動的運算程式,具有工具性質,它們都寄存在大腦和神經等物理存在裡。

關鍵是,即使今天我們已經有本事上天下海,還能教機器學會很多事情,我們對人類自身的心靈和意識的瞭解卻依然有限,未解之謎還有很多。比如,當醫生把一個人的大腦和身體分開,這個人的心靈和意識會有什麼變化嗎?如果把這個人的大腦移植給另一個人呢?──在後者的「新」大腦裡儲存的那個「我」,究竟是誰?

又比如,當我們處在睡夢中,意識卻可能繼續劇烈活動,夢中的「我」甚至登上了火星,這時候,我們的意識是留存在大腦裡,還是真的光速般去了火星?……

紐約州立大學心理學家小戈登.蓋洛普(Gordon Gallup Jr.)主持的「鏡子測試」表明,猩猩,大象和海豚似乎能認出鏡中映射是自己,這說明這些動物已聰明到具有自我意識,那它們也有心靈嗎,也有堅定不移的「我」的定義嗎?有沒有虔誠的信念和頑固的懷疑?相比之下更加常見的貓和狗平素也有相當不俗的智力表現,卻常常搞不清鏡中映射究竟是不是外來動物而把自己嚇一跳,如果不能確定它們是否也有明確的自我意識,它們又是怎樣界定自身和主人的相對關係呢?

最近我在工作之餘拜讀了耶魯大學電腦科學教授大衛.格蘭特(David Gelernter)的新書《心靈潮汐:揭示意識光譜》(The Tides of Mind: Uncovering the Spectrum of Consciousness),感悟頗深。在書中,格蘭特教授援引了馬塞爾.普魯斯特,弗蘭茲.卡夫卡,弗拉基米爾.納博科夫,歐尼斯特.海明威等許多作家的故事為例證,解析了創造力的潮汐狀週期性特徵:當人們處在光譜的上端,也就是意識的高潮期,就會聚焦於外部世界,側重邏輯推理和經驗記憶,而當人們落在光譜的下端,即意識的低潮期,就會偏向於內視心靈,在交叉混亂的敘事脈絡與夢境漫遊般的狂歡中捕捉創意的火花。

創造力確實並不僅僅在專注和冷靜的狀態下爆發。杜甫在《飲中八仙歌》裡說:「……李白鬥酒詩百篇,長安市上酒家眠……張旭三杯草聖傳,脫帽露頂王公前,揮毫落紙如雲煙。」若照常理判斷,喝酒會影響詩人與書法家的創作狀態,但在現實中,詩仙和草聖卻因為飲酒而進入到光譜下端,實現了創意的超常發揮。

這樣的案例還有很多:在完全失聰的情況下,貝多芬創作出不朽的經典《第九交響曲》;深陷精神失常的痛苦深淵,梵古創作出《向日葵》,《星月夜》等傳世名作。1864年冬,潛心研究苯結構而沒有進展的德國化學家凱庫勒在對著爐火打盹時,夢見咬著自己尾巴的蛇在他眼前轉動。醒來後,他寫出了苯的結構式,恰恰就是首尾相連一個環……可見,在受到某些特定因素影響時,大腦--特別是右腦--活動很不尋常,這當然不一定都有助於創意的發揮(更多時候應該只是胡思亂想),卻也有可能迸發出一些在正常情況下藏得很深,從未閃現的靈感。

我們當然可以好像很科學地說,當某些看似完全無關,並不搭界的思維被人的腦橋意外接在一起,創造力也由此而來。但這「科學」程度也只是好像而已,人類的精神世界到目前為止仍是一片遠在我們掌握之外而因此繼續值得我們保持敬畏的領域。

無所不在的創造力使人們無論在意識的高潮期或是意識的低潮期常常都能有所發現而收之桑榆,人類教師在傳道授業解惑之際也會注意因才施教,遇到某位學生不太能理解自己講授的知識就會考慮換一種教法,設法讓學生達至豁然開朗之境界。若是換成機器來教課,恐怕只能依循預設的程式來「灌輸」資訊,至於隨機應變,觸類旁通,舉一反三的能力,那是沒有的。

電腦的工具性本質:中文房間試驗

繼續推論--首先,今天的人工智慧仍舊很弱。「中文房間」(The Chinese room argument)是上世紀八十年代由美國哲學家約翰.塞爾(John Searle)提出的一項思維實驗。假設在一個密閉的房間裡有一個人,只會中文的你僅能通過小紙條和房間裡的人交流。當你發現傳回來的紙條上,你的每個問題都得到了語意確切的中文回復,這時你還會懷疑房間裡的人是否懂中文嗎?事實卻是,房間裡的人根本不懂中文,他擁有的不過是一套假設涵蓋了所有中文問答的工具,包括中文字條(資料庫)和如何使用這些字條的手冊(程式),通過這套工具就能正確找到你要的回答而「回應」你的問題,卻同時對談話內容一無所知。

「中文房間」實驗很好地說明了電腦的工具性本質:電腦雖能完成一些特定的任務,但並不代表電腦就能理解這些任務--今天的AI幾乎都屬於這一類。

中文房間影片

更直白地說,無論是Skype Translator即時語音翻譯,還是Watson,歸根結底都屬於弱人工智慧(Weak AI)範疇,不是基於對信號和資料意義的理解而生--它們就像「中文房間」中擁有工具的人,只是資訊的處理者,卻無法真正理解接收到的資訊,更談不上擁有發展出意識的潛能。

對弱人工智慧有兩種定義,一是聚焦單一任務本身--所以它又稱為狹義的人工智慧(Narrow AI),二是只有結果沒有理解。不過,弱人工智慧其實並不弱,它也是很有價值,有益於用戶的。若能與感測器網路,大資料等,雲計算等技術結合,弱人工智慧還是可以具備超越人類的某些能力,因為它本身就是一個專家系統,實際上在經濟,科技,民生等各領域都大有可為。

其二,目前看來,強人工智慧仍舊遙不可及。我在卡內基梅隆大學的導師羅傑.瑞迪(Dabbala Rajagopal "Raj" Reddy)曾任卡內基梅隆機器人研究所創始主任和美國人工智慧協會主席,主攻人工智慧和機器交互研究,開發出全球第一台具有連續語音辨識能力的系統,因在大規模人工智慧系統之設計與構建的先驅性貢獻而於1994年獲得圖靈獎。

瑞迪教授的老師是約翰.麥卡錫(John Mc Carthy)--1956年,在美國新罕布夏州的達特茅斯學院舉辦的一場學術會議上,約翰.麥卡錫首次提出了人工智慧(Artificial Intelligence)的概念,因而被後輩學者尊稱為「人工智慧之父」。

我的兩位老師都認為,今天業界所做的「人工智慧」研究與當年他們的創新思路是有分歧的。若按當前的主流路線,弱人工智慧只能在專用的,受限制的軌道上越走越遠,若要人工智慧由弱變強,還得回到認知論的經典道路上。

強人工智慧何時才能成真?

與弱人工智慧相比,強人工智慧(Strong AI)是真的能夠理解信號與資料的意義,並由此具備人類所有或大多數的能力。但是這種通用的智慧其實也可能很弱,就像人類很難同時對所有的事情都精通,也不可能一直保持著意識的高潮,通用人工智慧可能具備很多能力,但每一樣都很弱。但另一方面,正是因為這些不完美而讓人類的存在如此微妙,並在不完美中迸發出各種奇思妙想。

有人問過約翰.麥卡錫,強人工智慧何時才能成真,他的回答很耐人尋味:也許5年,也許500年--我的看法是,在理論基礎尚不完備,對人的意識和創造力尚未充分瞭解的前提下,在架構與平臺暫無標準,應用探索剛剛開始的前提下,恐怕真需要等上500年,強人工智慧的萌芽才會鑽出土壤。

畢竟,人的大腦,心靈,意識是如此的玄妙,以至於人類自己或許永遠也搞不清楚,更何況是無機體的機器呢?

對此,大衛.格蘭特的觀點是,電腦可以類比理性思考,但很難具備真正的意識,意識不屬於電腦,只屬於有機體。我認同這個觀點。心靈,意識和創造力有極大的關係,很多人的創新來自激情而不是理性。這就意味著我們幾乎不可能造出擬人的,有意識的機器。從演算法,意識到創意,人工智慧若要向更高的智力與智慧階梯躍進,就要踏踏實實一步步跨越這些障礙。

其三,人工智慧並不可怕。電腦是有史以來人類最偉大的發明創造之一,它可以被賦予人類發明的不同演算法,進而不斷掌握新的能力--很強大不是嗎?但更強大的人類創造物也還有一些,比如核武器和太空梭。所有這些機器都可以被人類利用做各種不同的事,至於究竟是好事還是壞事,只由其使用者的心靈和意識決定--科幻小說作家阿西莫夫提出的「機器人三定律」,從表面上看像是用來約束未來的人工智慧機器人,但究其實質,每一條何嘗不是對人類創造者的警示?


我們應該擔心的,不是人工智慧將會強大到顛覆人類統治的地步,而是即便人工智慧被越來越多業界領袖企業寄予厚望,不吝資源而加速研發,但迄今為止相關領域的技術進步仍不足以孵化出真正擁有創造力,能夠通過自我學習解決未知問題,提出新思維的機器。

人類與機器的共進化(Co-Evolution)

不過,令人欣慰的是,人工智慧正在與機器學習和大資料構成一個足以改變未來的技術「鐵三角」;隨著我們的探索趨向縱深,在不久的將來,這個"鐵三角"將有可能像PC+互聯網那樣徹底改變人類的生活格局和商業版圖。

總而言之,人類創意無限的右腦+機器的最強左腦,這才是賦能未來的最佳路徑。唯有潛力無窮盡的人腦才能催生出更先進的演算法和能力進化更快的「聰明機器」,人類也因為有了聰明機器的幫助而不斷進化,加深著對自身的瞭解,對電腦技術的理解,以及對更多未知領域的探索,從而實現人類與機器的共進化(Co-Evolution)。

本文由微軟授權轉載自微軟亞洲研究院新聞中心

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關鍵字: #人工智慧
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補齊未來電子業版的關鍵拼圖!矽眾科技以高階溫度補償驅動晶片IP,助攻高階AI與車用市場
補齊未來電子業版的關鍵拼圖!矽眾科技以高階溫度補償驅動晶片IP,助攻高階AI與車用市場

你是否曾好奇,為何今日的手機能在艷陽下持續運作,而電動車也能從零下的極地順利駛出,精準感測周遭環境?

看似尋常的應用場景背後,其實隱藏著一顆默默進行的「溫度偏移校正」關鍵晶片。這類負責環境感知、並能進行溫度補償的「驅動晶片」,是電子元件穩定運作不可或缺的一環 。然而,這塊高階驅動IC的研發,長期以來卻是臺灣在全球半導體供應鏈中相對薄弱的環節,使得臺灣眾多在零組件領域傲視全球的廠商,在高階應用市場中受制於人。

矽眾科技鎖定高階溫度補償驅動晶片IP,要替臺灣補足產業鏈缺口

「我們臺灣在零組件領域,其實有很多世界第一,例如在全球市佔率領先的振盪器,但始終難以打進高階產品線,就是因為缺少能驅動這些零組件的高階晶片。」矽眾科技創辦人陳世綸開宗明義地指出產業痛點。他解釋,許多臺灣零組件廠商雖擁有卓越的製造能力,但在高階驅動晶片上卻高度仰賴美日大廠,而國際大廠往往不願開放最先進技術,臺灣廠商因此缺乏在價值鏈高附加價值鏈段的話語權,只能在低利潤的紅海市場中競爭。如何打破技術封鎖、強化自主關鍵技術,成為臺灣電子產業邁向國際高端市場的關鍵課題。

而矽眾科技的成立,正是為了補上這道斷鏈而生。作為少數專注零組件驅動晶片矽智財(Silicon Intellectual Property , IP)開發的企業,當AI運算與電動車市場爆發性成長,矽眾科技以可重複授權、穩定可靠的矽智財解決方案,成為產業鏈中不可或缺的關鍵推手。陳世綸說當高階電子產品對穩定性的要求日益嚴苛,就更考驗元件必須能在高溫、低溫甚至劇烈溫度變化下維持效能。這正是「溫度補償」(Temperature Compensation)技術的關鍵價值所在。

「矽眾科技的IP 就像貼心的助理,提醒元件「冷了多穿衣服、熱了脫下外套」,透過溫度補償即時調整參數,即使處於零下 40 度的嚴寒或高達 140 度的酷熱環境,訊號依然能保持精準一致。」陳世綸生動地形容 。

透過開發板進行晶片溫度感測與數位校準測試,確保 MEMS 感測器在不同溫度下依然能維持精準運作。
透過開發板進行晶片溫度感測與數位校準測試,確保 MEMS 感測器在不同溫度下依然能維持精準運作。
圖/ 數位時代

他進一步解釋,晶片內整合了類比的溫度感測器來偵測環境溫度,並將數據傳送給數位電路進行判斷與分析,數位電路再發出指令,精準校準MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems) 感測器的參數,確保其在不同溫度下都能提供正確值,避免因溫度變化導致的誤差和功能喪失,例如手機熱當或汽車失靈 。這種「類比感知+數位判斷校準」的整合能力,正是矽眾科技在高階驅動晶片領域所構築的技術壁壘。

陳世綸表示,矽眾科技之所以選擇IP這條賽道,正是看準了其在產業中的獨特價值。作為IP公司,其設計模組能適用於從0.18微米的成熟製程到小於10奈米的先進製程,客戶可根據自身產品需求快速整合,大幅縮短開發週期。這種靈活性,不僅讓矽眾能服務更廣泛的客戶群,也賦予了臺灣零組件廠商快速切入高階市場的機會。

晶創IC補助計畫奧援,矽眾科技以IP挺進高階市場布局全球

然而,IP的研發是條燒錢的漫漫長路。陳世綸坦言,由於IP的價值在於其穩定性與可重複使用性,但要達到這個門檻需反覆測試與驗證 。他透露,矽眾科技的IP中,每個驅動電路區塊都必須經過數次的設計定案(tape-out)與實體測試,而每次的成本都高達數萬至數十萬美金不等。「沒有政府的計畫支持我們根本做不到,」陳世綸感念地表示,而他口中的計畫正是由經濟部產業發展署所推動的「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」(以下簡稱晶創IC補助計畫),讓團隊得以持續突破與精進,追求每個電路區塊的極致穩定性與精準度。

晶創IC補助計畫的資金補助,不僅加速矽眾科技的測試進程,也成功讓這個具備溫補能力的高階驅動晶片IP跨入車用與AI市場 。陳世綸說明,此IP主要針對高階MEMS零組件,特別是應用於5G手機、低軌道衛星、AI伺服器中需要高頻率、高準確度且耐溫的振盪器 。同時,它也符合嚴苛的車用認證,確保車載系統在極端溫度下的穩定性 。此外,此IP亦可支援手機中的胎壓偵測、高度偵測等MEMS感測器,因未來的電子產品將大量使用這類元件,且需具備溫度補償能力以維持精準度 。

如今,矽眾科技已與美加、日本、歐洲及臺灣等國內外大廠展開合作。陳世綸欣喜地表示,許多客戶原本因買不到關鍵驅動晶片而受限於低階市場,現在矽眾科技的IP補上了這一塊,他們也終於能進軍高毛利產品線。目前,已有合作夥伴將矽眾的高階驅動晶片IP導入車用認證流程,未來甚至可望進一步進入低軌道衛星與醫療穿戴市場。

矽眾科技站穩利基市場,與全球MEMS企業共舞

有了晶創IC補助計畫的挹注,矽眾科技更能以關鍵 IP 、溫度補償技術,帶領團隊協助臺灣半導體產業鏈從
有了晶創IC補助計畫的挹注,矽眾科技更能以關鍵 IP 、溫度補償技術,帶領團隊協助臺灣半導體產業鏈從「代工製造」轉向「設計賦能」。
圖/ 數位時代

比起一家公司從頭到尾包辦整顆IC的傳統模式,IP公司更像是站在舞臺後方的設計者,協助每一位客戶量身打造表演服、背景道具與燈光效果,讓他們能快速踏上國際舞臺。「我們不做整套產品,但我們讓臺灣的零組件有機會躋身高階應用,不再只是代工。」陳世綸堅定地說,矽眾科技的策略,是站在面對未來5到10年需求的位置上,看見即將來臨的市場缺口,然後在它出現前就先把技術準備好 。

「我們希望矽眾科技未來是跟著全球 MEMS 企業一起共舞,」陳世綸生動的描繪出公司的願景,矽眾科技透過獨特的IP商業模式、關鍵的溫度補償技術以及晶創IC補助計畫的強力奧援,不僅成功在利基市場中站穩腳步,更為臺灣半導體產業開闢了一條高值化的新路徑。這項成果不僅是矽眾科技自身的里程碑,也證明臺灣的IC設計實力,已在全球高階半導體供應鏈中找到了新的戰略位置,從過去的「代工製造」轉向「設計賦能」,引領臺灣零組件產業邁向更高層次的全球市場競爭力。

|企業小檔案|
- 企業名稱:矽眾科技
- 創辦人:陳世綸
- 核心技術:5G通信、人工智慧、物聯網、車用電子矽智財(IP)設計服務
- 資本額:新臺幣1仟700萬元
- 員工數:6人

|驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介|
在行政院「晶片驅動臺灣產業創新方案」政策架構下,經濟部產業發展署透過推動「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,引導業者往AI、高效能運算、車用或新興應用等高值化領域之「16奈米以下先進製程」或「具國際高度信任之優勢、特殊領域」布局,以避開中國大陸在成熟製程之低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

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