靠模擬量子技術、可解釋的AI,富士通要打造「信任未來」
專題故事

每一年富士通都會在東京舉辦「富士通論壇」,是一窺這家日本領先ICT企業內部研發力量的機會。今年,富士通喊出的口號是「信任」,他們怎麼靠「可解釋的AI」促進信任,又在量子電腦領域採取什麼策略?

1 打造信任未來!富士通論壇大秀黑科技,手掌支付來了

陳君毅攝
富士通年度論壇Fujitsu Forum於本周登場,今年富士通除了喊出新的年度願景「打造值得信任的未來」之外,在數位退火技術、零售、交通、運動等領域都有不少精彩的案例展示。

富士通論壇(Fujitsu Forum)本周於東京亮相,今(14)日先獨家對媒體公開展示。每一年富士通都會在論壇上公布最新的技術發展,與未來聚焦的主軸,是理解日本老牌ICT公司未來發展的重要指標。

在富士通論壇的技術發表方面,在16項領域,包含5G、AI、運動科技、製造業、零售業等皆有成果展示;在未來願景方面,富士通今年喊出的目標是:「打造值得相信的未來」。

亮點:數位退火技術、運動科技、未來零售

今年的富士通論壇包含16個領域共89個展示攤位。《數位時代》特別整理出3大亮點,分別是數位退火技術、運動科技,與未來零售。

數位退火技術:數秒完成複雜運算

富士通的數位退火伺服器與數位退火晶片DAU(右下)。
陳君毅攝

面對量子電腦的未來,富士通並沒有一頭栽入開發,而是取其中確定可行、具有商業價值的片段加以深入。在這一方面,2018年富士通就公布數位退火晶片DAU(Digital Annealing Unit),今年則添加了更多的實際應用場域。

必須先要理解富士通DAU晶片是利用「類似量子退火」的運算方式,並應用此種運算方式的優勢,專注於解決組合最佳化(combinatorial optimization)的問題。

目前日本岩槻地區的郵局已經嘗試導入,找尋運輸路徑的最佳解答,初步結果能節省7%成本。另外與化工公司東麗株式會社合作,用於蛋白質架構上的預測。過去由於蛋白質架構的數量可能性過多,傳統電腦需要耗費許多時間,甚至還沒有辦法得到解答,透過DAU晶片則能夠在20秒內完成。

現在企業透過雲端的方式使用富士通DAU晶片與伺服器,未來也將開放伺服器租賃,除了硬體之外,富士通將提供顧問服務。

運動科技:AI體操裁判有望登上東京奧運

透過富士通的感測與分析技術,能夠清楚看見體操選手的骨架與動作完成度,以最客觀的方式進行評分。
陳君毅攝

2020東京奧運即將來臨,身為東京奧運主要ICT廠商的富士通自然也有所成果。最知名即是AI體操評分系統,透過3D雷射感測器與3D資料處理技術,結合日本體操協會所擁有的技術辨識與評分know-how所打造出的「裁判」,選手到底轉了幾圈、轉了幾度、姿勢是否符合標準都將擁有更客觀的評判。

目前在世錦賽已採用,並尋求在東京奧運上「登場」的可能性。

零售:用「手」支付

透過手部的血管辨識與綁定支付,未來可以走進任何一家店都直接用「手」付錢。
陳君毅攝

在零售方面,富士通要讓消費者連手機都不用拿,直接用「手」支付。過往在人體識別上大多採用臉部、虹膜與指紋的方式,但是皆有其缺陷所在。臉部辨識受限於帽子與口罩、虹膜辨識也需要脫掉眼鏡,指紋則是只要手濕就會影響辨識準確性。

透過手掌的靜脈辨識,就算手潮濕也能順利辨識,辨識速度也都在幾秒內完成。

現在,是最需要「信任」的時刻

「我們從未像現在這麼需要信任。」富士通2019年科技與服務願景的第一句就這樣寫道。

自2013年以來,每一年富士通都會喊出一個年度願景,從「以人為中心的創新」,到「共創成功」,今年則是「打造一個值得相信的未來」。

由於科技的進步,特別是AI的快速發展,讓所有層面的關係都需要比以往更多的信任。不管是顧客與企業、員工與企業、企業與政府,甚至是公民與政府亦然。

在富士通2019年針對CxO與企業決策者的全球數位轉型調查中顯示,82%的人認為掌握自身的資料(data)相當重要;70%的人認為很難評斷網路資訊的真假;68%的人擔心顧客的資料與機密外洩。種種調查結果都發現,高階管理人對於數據與資安並不放心,期望擁有更好的掌握性。

在AI決策方面,有52%的人因為擔心資料的錯誤導致AI判斷錯誤而不敢相信AI;69%的人不相信AI能做出比人類更好的司法判決。儘管AI已經是不可避免的趨勢,似乎還是難以讓人全盤接受與完全信任。

種種「不信任」的問題,不論是消費者害怕資料被濫用,或是決策者害怕AI有所偏見,成為企業發展的最大阻力,畢竟資料、AI、資安都是未來每一間企業的必備核心要素。因此富士通才會在2019年喊出「打造值得相信的未來」,「我們身處一個複雜、充滿爭議與混亂的世界,是時候『重建信任』了。」富士通的全球行銷策略長Yoshikuni Takashige這樣說道。

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人工智慧
Artificial Intelligence(AI)
「人工智慧」的概念是由美國科學家John McCarthy於1955年提出,目標為使電腦具有類似人類學習及解決複雜問題、抽象思考、展現創意等能力,能夠進行推理、規劃、學習、交流、感知和操作物體,應用領域非常廣泛,近年大行其道的個人語音助理如蘋果Siri、微軟Cortana,以及分別擊敗人類西洋棋與圍棋高手的IBM Deep Blue、Google DeepMind AlphaGo都是人工智慧研究的結晶,同時電腦作畫譜曲寫劇本等創造性事物也陸續出現。隨著研發技術飛速進展,人工智慧深入如醫療、金融等生活層面指日可待。 (來源: 維基百科ColdFusion )

2 展現落地應用!富士通的量子電腦夢,為什麼從「數位退火」技術開始?

Fujitsu Global
富士通認為量子電腦很重要,為什麼推出「類量子運算」的技術晶片與伺服器,而非直接往量子電腦的領域進攻?

量子電腦絕對是近期科技界最喜歡談論的議題之一,大型IT服務商與組織都希望能先卡位,佔據未來量子電腦的領導地位,IBM、微軟、Google、Intel等科技巨擘都是量子電腦發展的報名選手。

而富士通(Fujitsu)身為日本第一大的IT服務供應商,同樣認為量子電腦是科技向前邁進的重要核心,但在量子電腦這條路上,為什麼另闢蹊徑推出「類量子運算」的數位退火(digital annealing)技術的晶片與伺服器,而非直接往量子電腦的領域進攻?

何謂退火,又能解決什麼問題?

在了解富士通策略之前,要先理解「量子退火」技術的概念。量子退火技術即是利用量子漲落的特性,在多組候選解答中找尋最佳解的方式。

透過量子漲落效應,讓量子有機會落於最佳解。
富士通

找尋最佳解為何需要透過量子技術,用傳統電腦不行嗎?

舉例來說,在地圖上有5座城市,要找出造訪每座城市的最短路徑,且最終要回到原點,共有120種可能性,但當城市數量為32座,可能性就高達2.63x10的35次方,更別說真實世界複雜性更高的情況所衍伸出的可能性。

「數位退火」技術即是富士通透過模擬量子退火的計算方式,並非真正的量子運算。而應用場景方面,因應退火技術的特性,將能用於交通路徑優化、證券投資風險優化等。從下圖能夠清楚看懂,相較於其他科技公司,富士通的數位退火技術屬於「非量子架構」陣營,且能夠於室溫進行運算。

D-Wave、IBM等人都屬於箭頭右方為量子架構;左方則為非量子架構,富士通的數位退火技術屬於此,且能於室溫進行運算。
富士通

數位退火能解決問題,還能為量子未來做好準備

富士通選擇數位退火技術的原因,最主要仍是因為量子電腦的不確定性、成本,與產品需要商業化的考量。

富士通AI事業總部日本區負責人後藤正智也提到,「不太確定量子電腦在兩、三年內是否成真。」且量子電腦目前仍有許多障礙待克服,如建置低溫環境的成本,以及能夠真實應用的場景。

因此富士通選擇能夠在真實世界派上用場,且具商業價值的數位退火技術,在2018年推出了數位退火晶片DAU(Digital Annealing Unit),今年更推出了伺服器,將採用租賃並提供技術支援的方式收費,在日本也能透過雲端連結使用,全球也將陸續開放雲端功能。

富士通的數位退火技術能用於製藥、醫學、運輸、金融與製造業等領域。
陳君毅攝

富士通的數位退火技術目前已經有許多的場域驗證可行,包含製藥、醫學、運輸、金融與製造業等領域。知名的企業如西敏寺銀行、福斯汽車都是富士通退火技術的客戶。

舉更實際的案例來說,岩槻地區的郵政業務就嘗試導入數位退火技術,用以解決郵件物流的複雜問題。郵局貨車遞送郵件時需要考量的因素相當多,包含成本、工時、種類、載重等,再加上寄送路徑的考量,可能性組合高達10億種,是傳統計算方法難以處理的數字。

數位退火伺服器,一秒算出郵務車最佳路線

在經過數個月的嘗試後,岩槻地區的運送車數量從52輛減低至48輛,整體的成本估計減少了7%。重點是計算時間,透過數位退火晶片只需1秒的時間即可完成。不過,富士通數位退火展示的解說員也提到,透過數位退火計算方式得到的答案,並不能確定是「最佳解」,只能不斷重新計算新的路徑,來找尋最合適的路徑和運送方式。

另外一個案例,則是與化工公司東麗(TORAY)株式會社合作,用於蛋白質架構的預測。傳統電腦需要花上3、4小時還不一定有答案的複雜度,透過DAU晶片能夠在20秒內完成。

這個結果相當令人振奮,因為當退火技術的發展得夠順利、運算能力再提升,將有望改變製藥業的實驗流程。

Fujitsu Global

東麗製藥研究實驗室的電腦輔助藥物設計總監Ryuji Tanimura博士就說,過去製藥的流程需要經過多則數百萬次的測驗,最後進行動物實驗。

未來退火技術的效能如果更加強大,希望能將可能性壓至1,000種,甚至是100種以下,這代表製藥的最終流程,將從in vivo(動物實驗),走向in vitro(試管實驗),最終在in silico(電腦實驗)的情況就能完成。

最後,如果要概述富士通在量子電腦方面的策略,就如富士通資深全球產品行銷經理Manju Annie Oommen所說的,數位退火技術能夠解決問題,「而且能讓企業先為量子電腦的時代做好準備。」或者更簡單的來說,數位退火技術,是通往量子運算的橋樑。

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7 %
在嘗試導入富士通數位退火技術找尋最佳運送路徑數個月之後,岩槻地區的運送車數量從52輛減低至48輛,整體的成本估計減少了7%

3 讓科技變得更加「可信任」,富士通要打開AI黑盒子

Shutterstock
為了讓富士通2019年的願景「可信任的未來成真」,可以解釋的AI,也就是打開部分AI黑盒子的技術,將是富士通發展的重點。

當日本年號從「平成」走向「令和」,日本的ICT龍頭富士通(Fujitsu)也將在6月正式迎來新社長時田隆仁,他首度在5月舉行的2019年的富士通論壇(Fujitsu Forum)發表談話,主題圍繞在富士通2019年的新願景「信賴」。

現在,所有人類都面臨著伴隨科技發展帶來的挑戰。如AI能帶來許多方便,卻始終帶著「黑盒子」的特性;網路安全的不確定性、隱私問題與假新聞等議題,也讓所有人不斷反思科技飛馳發展的反作用力。

對此,富士通的解方是「信任、信賴」,其中可解釋的AI(explainable AI)是重點的發展核心。

透過「知識圖譜」技術,讓AI決策過程可解釋

現在深度學習(deep learning)的能力甚至已經超越了人類孩童。舉例來說,CNN(卷積神經網路,Convolutional Neural Network)技術讓電腦辨識的能力大幅提升。2015年微軟研究團隊在圖像辨識領域的成果已經超越人類,在同樣的圖像辨識測驗中錯誤率較人眼還低。

但人類卻始終沒有辦法打開AI的黑盒子(Black Box),面對深度學習複雜的神經網路難以理解其判斷原理,只知道把資料丟進去,AI就會辨識結果。一樣舉圖像辨識為例,當我們教AI辨識貓的圖片,AI會判斷一張圖片有多少比例是貓,卻不會告訴我們怎麼做。「它應該要告訴我們,是靠毛、眼睛還是耳朵特徵來判別一隻貓。」富士通亞洲區域長國澤有通解釋道。

不過,當AI的決策攸關到人命、司法判決,無法解釋決策的過程,將會考驗人類對於AI的信任程度。根據富士通所做的數位轉型調查,有52%的人認為無法相信AI、有63%的人認為AI需要清楚的解釋。因此「可解釋的AI」,是讓人類更信任AI的技術。

新上任的富士通社長時田隆仁則舉了更多關於科技「信任」的例子,如現在很多企業採用AI來做初步的面試篩選,但如果AI學習的資料來源有種族、性別的成見,也無法公正地做出決策。

透過大量的學術文獻打造的知識圖譜,讓AI推倒結論的關聯性可視化,人類有機會一窺AI內部的黑盒子。
Nature Medical Innovation

富士通的Deep Tensor機器學習技術,就透過整合知識圖譜(knowledge graph)的方式,讓AI的思考有跡可循。目前應用場域包含醫學方面的診斷,富士通實驗室將Deep Tensor用於找尋基因突變與疾病間的關聯。

透過大量基因組學(genomic medicine)的學術文獻,在深度學習中加入更易懂的知識圖譜,讓人類得以解讀。目前還需要更多可以應用的場域,來擴大可解釋AI的可行性與準確性。

富士通新社長:想靠科技打造可信任的未來

時田隆仁先前任職於富士通的全球服務執行中心(Global Delivery Centers),在全球八個國家共有1.4萬名員工,向富士通的客戶提供客服跟外包研發的工作,以及各式各樣的IT基礎架構服務與管理服務。

不斷在多個服務中心飛來飛去的時田隆仁,體驗過各種不同國家的多樣性與文化。「我想把自己體驗的國際化,充分運用到富士通的經營上。」時田隆仁說。

最後,他也不忘向所有人精神喊話,「富士通具有將夢想轉換成現實的DNA,希望透過科技創造可信任的未來,以及更富足的生活。」

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63 %
根據富士通所做的數位轉型調查,有63%的人認為AI需要更清楚地解釋決策過程。

4 結合在地資通訊優勢,台灣富士通目標伺服器擠進前三強

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一年一度的富士通論壇(Fujitsu Forum)在東京登場,《數位時代》特別訪問台灣富士通董事長、富士通亞洲區域長,談台灣市場的新展望,以及因應中美貿易戰的問題。

成立於1935年的富士通(Fujitsu),是世界領先的日本資訊通信技術(ICT)企業,提供全方位的技術產品、解決方案和服務,包含半導體、超級電腦、個人電腦、伺服器等。

今年四月甫上任的台灣富士通董事長兼總經理遊口証,過去曾待過富士通日本、新加坡、馬來西亞和越南,擁有豐富外地經驗的他,除了希望台灣能與富士通其他10個亞洲區共同合作發揮縱效之外,還有兩個目標。

今年四月甫上任的台灣富士通董事長兼總經理遊口証。
陳君毅攝

第一目標2022年富士通在台灣伺服器市場的市占率能進入前三;另外一個則是感性面,希望台灣富士通能夠變成有熱情,且令人尊敬的公司。

擴大營收,衝刺台灣伺服器市場

遊口証先表明富士通的全球營運方向並不是單純地輸出富士通日本的產品到各地,而是每個地區都會找到自己No1的產品。以台灣來說,目前仍以HPC(高性能運算)與伺服器、流通產業資訊設備為主,前者因為台灣的ICT產業優勢,讓富士通有發揮的空間,後者則因為台灣便利商店據點密度極高,因此流通業也將是重點。

台灣富士通短期目標是擴大營收,將從現在績效還不錯的伺服器與儲存設備下手,「但我們仍要提供更多的附加價值,往競爭對手相對較少的地方發展,」遊口証說。

現在伺服器市場以DELL、HP、聯想與富士通為主(x86架構,不考量白牌伺服器)。富士通的市占率目前約為4%,目標則是在2022年成長到10%擠進前三。考量到聯想可能受到台灣於2019年初發布限制政府採購部分中國科技產品的影響,對富士通來說是重要的機會。而伺服器的銷售對象,也將著重中小企業、金融與公家機關。

另外一個目標,遊口証希望台灣富士通不要只有營收數字成長,「希望台灣富士通變成有熱情的、令人尊敬的好公司。」

目前全世界都在談的AI,雖然富士通也有自家的AI平台與技術迅雷(Zinrai),也在去年11月於加拿大溫哥華成立AI總部,負責富士通全球AI的核心業務,但台灣市場在這方面的反應並沒有特別突出。

看好台灣醫療、製造AI應用

不過,富士通亞洲區域長國澤有通認為台灣ICT產業相當完整,必然會有取代人力方面的需求。「台灣有什麼產業會優先考慮導入AI,絕對是製造業與醫療,」國澤有通說。

富士通亞洲區域長國澤有通認為,儘管目前AI產品在台灣市場的反應不大,但未來製造、醫療產業都必然會有所需求。
陳君毅攝

根據他過去與台灣政府、國家高速網路與計算中心接觸的經驗,台灣談AI應用於醫療、製造業也都走得相當前面,過去台灣富士通也有參與國網中心的新超級電腦設置。

此外,關於中美貿易戰的問題,國澤有通也承認一部份在中國的生意有受到影響。「但對整個亞洲來說,影響的範疇還在觀察。」

但國澤有通也再度強調,與其在乎中美貿易戰的問題,對富士通來說,一方面注意中美貿易戰問題,一邊即時對客戶的需求做出反應,才是最重要的。 富士通的重點仍著重於GDP成長較快的國家,目前看來整個亞洲都還在持續成長。

最後問到國澤有通長期的布局與規劃,他則說:「很多人還以為富士通只做冷氣,在亞洲的目標仍在於打響富士通的知名度。」

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10 %
富士通的市占率目前約為4%,目標則是在2022年成長到10%擠進前三。