30年深度學習的孤獨之旅!今年圖靈獎頒給了「AI三巨頭」
30年深度學習的孤獨之旅!今年圖靈獎頒給了「AI三巨頭」

有一個流傳很廣的說法:Steve Jobs把公司取名蘋果,並以咬了一口的蘋果作為logo,是為了紀念服食毒蘋果自殺的電腦科學先驅艾倫·圖靈(Alan Mathison Turing)。

Steve Jobs否認了這個說法,但他說,「很希望自己是那樣構思的。」

從電腦科學到人工智慧,圖靈都做出了奠基性的貢獻,以他的名字命名的「圖靈獎」,被公認為電腦世界的最高榮譽,相當於電腦界的諾貝爾獎。

今年的圖靈獎被授予了深度學習領域的三巨頭:Yoshua Bengio、Yann LeCun和Geoffrey Hinton,以表揚他們對人工智慧發展的推動,三位科學家將平分100萬美元的獎金。

現在,深度學習已經幾乎是人工智慧的代名詞,從AlphaGo、人臉辨識、智慧語音助理到自動駕駛,都得益於深度學習的發展。

但它的進步,是一個孤獨的故事。

過去10年內,ImageNet圖像辨識挑戰賽都是人工智慧領域最權威的比賽之一。

ImageNet有一個超百萬張圖片的超級數據庫,其中的圖片由人手工添加標籤,說明圖片的內容,並分成不同的類別,從動物、汽車等大類,一直到虎鯊、廁所衛生紙這樣的小類。

參賽者要做的就是對圖片中的物體進行辨識和分類,準確度最高者獲勝。

圖靈獎
圖/ 作者提供

2012年,首次參賽的加拿大電腦科學家Geoffrey Hinton領銜的團隊拿到了冠軍,而且,比第二名准確率高出了10%。

這個結果震驚了學術界,因為當時的第二名到第四名都用了相同的研究方法,他們已經做到了極致,每個隊伍準確率的差別不超過1%。

Hinton團隊用的是完全不同的方法——深度學習,具體的算法被稱為卷積神經網路(CNN)。這是一個里程碑式的進步,正是Hinton團隊的突破,讓學術界和工業界用更多人關注、使用深度學習,最終推動了人工智慧行業的大發展。

如果以辨識貓為例,傳統的電腦視覺算法依靠設計者的先驗知識,比如透過貓的集合體推斷出,四條腿,體型較小,會喵喵叫的動物為貓。機器透過人的思維構建的模式來判斷它是否為貓。

深度學習則不同,它從海量的和貓相關的數據中自動學習,並提取出相應特徵,最終可以判定某個未知物體為貓。它和人類的思維方式更為接近,這種算法也被歸於神經網路。

雖然看起來深度學習從根本上就是一個更先進的算法,但在過去相當長的時期內,它並不被看好。

因為過去用於訓練的數據集規模都比較小,這很容易導致過擬合現象,即算法在測試集表現很好,但在實際應用出會出現極大的誤差;同時,電腦性能也無法滿足擁有成千上萬個參數的深度學習模型。

Yoshua Bengio、Yann LeCun和Geoffrey Hinton三位科學家正是在這樣的限制下堅持深度學習研究的。

Hinton已經71歲了,上世紀70年代,還在愛丁堡大學攻讀人工智慧博士學位的他就著迷於神經網路,這和當時的學術主流背道而馳,就連他的博士生導師也反對他的研究。

「我們一周見一次面,有時會以爭吵結束,有時候不會。」Hinton在一次採訪中曾回憶他的博士時光。

Yoshua Bengio和Yann LeCun要年輕一些,三人的研究互有交集。Yann LeCun現年58歲,1987至1988年,他在Hinton的實驗室中有一年的博士後研究經歷,之後加入當時最頂尖的隸屬於AT&T的貝爾實驗室。

在貝爾實驗室中,LeCun利用深度學習研發出了辨識手寫的信件和電話號碼的系統,這個成功取得了不錯的商業成功,它一度辨識了美國10%的手寫支票。

但是,當他將深度學習用於其他領域時,就遇到了重重困難,只有當訓練數據集足夠大時,深度學習才能表現得足夠好,但當時很少有什麼領域滿足這個條件。

LeCun的研究被視為異類,但依然有一些研究員和他一樣堅信深度學習的未來,包括現年55歲的,當時同在貝爾實驗室的Yoshua Bengio。

2004年,在加拿大前沿科學機構的讚助下,Geoffrey Hinton創立了專注於「神經計算和自適應感知」的項目,他也邀請了在深度學習堅持多年的Yoshua Bengio和Yann LeCun加入。

三人聯手後,就是推動深度學習不斷前進的故事。他們在2010年幫助微軟、IBM和Google拓展了語音辨識的邊界,之後在圖像辨識做了相同的工作,一直到2012年,Hinton領銜的團隊在ImageNet圖像辨識挑戰賽一戰成名,掀開了人工智慧的嶄新一頁。

現在,Hinton加入了Google,同時在多倫多大學繼續研究工作;LeCun是Facebook的首席人工智慧科學家,同時也是紐約大學的教授;Bengio拒絕了科技巨頭的邀請,他是蒙特利爾大學的教授,並創立了一家名為ElementAI的AI公司。

如果算上Hinton在博士期間的研究,他們已經默默為深度學習奉獻了30年。

「他們引領了科學典範的轉變,歷史最終選擇了他們,我充滿敬畏。」另一位AI權威,艾倫人工智慧研究所CEO,Oren Etzioni如此評價他們的獲獎。

圖靈獎沒有忘記英雄,我們也應該銘記。

本文授權轉載自愛范兒

往下滑看下一篇文章
告別電動車過熱,增長儲能系統壽命!愛盛科技AI感測技術就在身邊
告別電動車過熱,增長儲能系統壽命!愛盛科技AI感測技術就在身邊

「電流過大,可能引發電池過熱甚至火災;而若無法精確偵測微小電流,則容易造成過充,進而影響電池的健康狀態與使用壽命。這樣的極端變化,正是電流感測技術面臨的核心挑戰。」愛盛科技董事長暨執行長賴孟煌破題點出這項挑戰。面對電動車或儲能系統的場域,電流偵測的量程與精度攸關安全與效能表現。愛盛科技選擇以臺灣為基地,憑藉新世代磁感測技術切入市場,成為全球少數能同時兼顧「大量程、高靈敏度」與「超低功耗」需求的感測晶片設計公司 。

從無人機到電動車,愛盛科技打造全方位感測方案

成立於2011年的愛盛科技,長期專注於新世代磁感測技術,在市場上也已累積多項專利技術,建立起堅實的技術與智慧財產權基礎。其核心優勢包含3D平面化的穿隧式磁阻(Tunneling Magnetoresistance; TMR)、異向性磁阻(Anisotropic Magnetoresistance; AMR)感測器、霍爾元件(Hall Effect Sensor)與高感度的磁通門感測器(Fluxgate Magnetometer),再搭配自研的ASIC訊號處理晶片(Application Specific Integrated Circuit; ASIC) 與AI演算法,構築出完整的感測解決方案。

簡單來說,愛盛科技的磁感測器就像電子世界的「耳朵」,能精準感應極微小的磁場變化,並即時轉換為電子訊號。

賴孟煌指出,磁感測技術最早應用於導航,例如電子羅盤,協助無人機與手機實現精確方位角。愛盛自2016年起打入無人機市場,憑藉優異的抗磁干擾設計,目前其電子羅盤感測器在全球無人機市場市佔率已達七成以上,穩居領導地位。隨後,團隊更將技術延伸至電流感測,透過間接偵測電流產生的磁場,有效掌握電池充放電狀態,應用遍及電動車的車載充電器(On-Board Charger ; OBC)和儲能系統,其nA等級的穿隧式磁阻電源開關使用於醫療裝置與智慧穿戴產品。此外,其微型角度感測器亦被國際品牌採用於手錶旋鈕、滑鼠滾輪與遊戲控制器,具備非接觸式操作與高耐用性,成功取代傳統機械式零件。

近年隨著電動車產業快速發展,對電動車的電池管理與馬達控制的精準度要求日益提升,電流感測技術的重要性也隨之攀升,愛盛科技也從中發掘了新的市場契機。賴孟煌指出,電動車系統中的電流變化極為劇烈,從待機時低至小於1安培的電流,到加速時可能瞬間飆升至400甚至600安培的峰值電流,這對傳統電流感測器來說,是極大的挑戰。「大量程與高靈敏度往往難以兼得。若設計用於偵測極小電流,便難以應對高電流的情境;反之,若強調大量程,則在微小電流的解析度上則可能不足。」他表示。

發現了市場上的痛點後,愛盛科技選擇以其獨特的「複合式感測器」架構搭配「AI演算法」來解決這個難題。他們將多個不同靈敏度的感測元件巧妙地整合成單一系統單晶片(System on Chip; SoC),並透過內建AI模組,即時判斷目前電流所處的狀態(大電流或小電流),動態切換不同感測元件的權重,進行參數的最佳化與即時調整。賴孟煌表示,這樣不僅可減少後端中央處理器(Central Processing Unit; CPU)的運算負擔與延遲,更能在毫秒間完成精準判讀,有效避免因電流異常導致系統失效或引發火災等關鍵問題 。

複合式電流感測器整合了多個高低靈敏度的感測元件以實現高精度和大量程電流測量。
圖/ 數位時代

打造「會思考的感測器」,解決車用高電流環境下的風險監控難題

「簡單來說,我們讓AI感測器就像有了智能一樣,會依電流強度自動切換最合適的感測模式,確保在各種動態情境下都能輸出最精準、最可靠的電流數據。」賴孟煌補充。也正因為長期在磁感測技術上的累積與持續創新,愛盛科技得以從既有產品線延伸,投入「電動車用人工智慧複合電流感測晶片」的開發,並成功獲得經濟部產業發展署「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」(晶創IC補助計畫)支持。該計畫在國科會協調與經濟部及相關部會共同合作所提出「晶片驅動臺灣產業創新方案」的框架下,透過實質資源引導業者前瞻布局AI、高效能運算與新興應用等高值化關鍵技術,進一步強化臺灣 IC 設計產業的國際競爭力與整體韌性,也讓愛盛能加速AI複合式電流感測晶片研發,為下一代電動車與智慧能源系統奠定關鍵基礎。

然而,進入電動車與儲能系統後,愛盛科技也面臨全新挑戰:這些場域的電流變化範圍極大,從小於1安培到數百安培不等,對感測器的量測能力提出更嚴苛要求。這正是愛盛科技進一步思考「高解析度」與「大量程」能否同時兼得的起點,也為其AI電流感測技術的誕生鋪設契機。「我們不是從零開始,而是站在過去的客戶基礎上,把技術推進到下一個世代」賴孟煌強調。

愛盛科技此次申請晶創IC補助計畫的技術主軸,是一顆符合AEC-Q100車規認證、導入AI演算法的複合式電流感測晶片。賴孟煌說,這項產品整合多通道感測架構與即時AI判讀能力,目的是在車輛充電、動力轉換、電池管理系統(Battery Management System; BMS)等核心應用中,提供更穩定的電流監控能力,這不只是技術突破,更是企業在智慧能源領域的關鍵布局。

愛盛科技從既有客戶需求延伸,計畫將產品線擴展至車載充電器和儲能設備市場,積極擴大產品組合和市場空間,展現在半導體產業的深耕與宏大願景。
圖/ 數位時代

愛盛科技早已憑藉其漏電流感測晶片打入歐美、韓等多家車廠的供應鏈。這次的AI複合式電流感測器,正是從原有的客戶需求延伸而來,並計畫拓展至車載充電器(On-Board Charger; OBC)與儲能設備等市場,擴大產品組合與提升毛利空間。賴孟煌表示,之所以能快速推進研發與產品化,與臺灣強大的半導體供應鏈密不可分。愛盛科技善用在地資源加快量產速度,此外,也積極與台大合作取得穿隧磁阻技術的初期研發基礎,進一步開發出符合商用需求的產品。「臺灣有最強的製造環境,我們要做的,是把它變成自己的技術優勢,」賴孟煌說。

面對電動車、儲能、智慧工業與醫療等多元市場,愛盛科技將持續深化磁感測與AI的整合技術,朝更高精度、更高可靠性、模組化平台前進。

未來3到5年,愛盛預期電動車與儲能將是主要成長動能。其AI電流感測平台,也將進一步延伸至智慧能源管理系統、高階工業伺服馬達、甚至軍用與航空等高可靠場域。藉由持續強化SoC整合能力與AI模組設計,愛盛科技將力求在國際感測市場中,扮演能見度更高的角色。「我們的願景,是讓世界聽見臺灣感測技術的聲音,真正把感測做到『聰明又可靠』,推動淨零、智慧與永續的未來,」賴孟煌有信心的說。

|企業小檔案|
- 企業名稱:愛盛科技
- 創辦人:賴孟煌
- 核心技術:磁場感測晶片開發之領導廠商
- 資本額:新台幣3億元

|驅動國內 IC 設計業者先進發展補助計畫簡介|
由國科會協調經濟部及相關部會共同合作,所提出「晶片驅動臺灣產業創新方案」,目標在於藉由半導體與生成式AI的結合,帶動各行各業的創新應用,並強化臺灣半導體產業的全球競爭力與韌性。在此政策框架下,經濟部產業發展署執行「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,於113年鼓勵國內業者往 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的低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

登入數位時代會員

開啟專屬自己的主題內容,

每日推播重點文章

閱讀會員專屬文章

請先登入數位時代會員

看更多獨享內容

請先登入數位時代會員

開啟收藏文章功能,

請先登入數位時代會員

開啟訂閱文章分類功能,

請先登入數位時代會員

我還不是會員, 註冊去!
追蹤我們
進擊的機器人
© 2025 Business Next Media Corp. All Rights Reserved. 本網站內容未經允許,不得轉載。
106 台北市大安區光復南路102號9樓