AI變學霸?國二科學測驗已難不倒它,答對9成考題
AI變學霸?國二科學測驗已難不倒它,答對9成考題

4年前,由微軟共同創辦人保羅.艾倫(Paul Allen)設立的艾倫人工智慧研究所舉辦的一場賽事中,超過700位電腦學者競相開發能通過美國8年級科學考卷的人工智慧,勝者將能獲得8萬美元獎金,然而最終無一達成目標。

擁有常人所不能的知識量,過目不忘的AI,竟會被區區國、高中等級的考卷給難倒,或許很難讓人想像。但事實上證明,當時最先進、複雜的AI系統,連取得60分都有困難。因為不管學識含量再豐富,看不懂題目就一點意義也沒有了。

不過,最近的AI研究終於攻克阻礙,艾倫人工智慧研究所新推出的AI系統「Aristo」成功跨越了這道門檻。且絕不是低空飛過,AI在美國8年級科學測驗中答對9成題目;12年級科學測驗中,也有8成的答題正確率。

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官方的介紹網站中,你甚至可親自考考Aristo,看看它是如何理解並解開問題。
圖/ Allen Institute for Artificial Intelligence

雖然這有一些「前提條件」──礙於目前AI系統的能力,研究人員刪除了與圖表、圖片有關的題目,因為這需要更高一層將語言理解、邏輯與電腦視覺結合的能力。

儘管如此,Aristo依舊深刻展現了人工智慧技術在理解語言脈絡、模擬人類決策邏輯上的重大進展。

打造「數位版亞里斯多德」,科學家讓AI寫考卷進步

早從2013年起,艾倫人工智慧研究所便著手開發Aristo,他們希望能打造出一個「數位版的亞里斯多德」,研究人員認為,比起傳統讓AI下棋的作法,給它們寫科學考卷更具訓練意義。

研究人員指出,對考題的理解並非依靠學習規則(learning rules)就能掌握的,需要AI運用邏輯連結不同事物之間的關聯性,好比說若森林大火增加,就可能造成果實、昆蟲的數量銳減,進而導致松鼠死亡。

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人類一眼便能理解的簡單句子,AI需要進行複雜的處理過程。
圖/ Allen Institute for Artificial Intelligence

Aristo的基礎源自一套由Google建立,名為Bert的自然語言處理模型。在徹底研讀維基百科數千篇條目,以及大量浪漫小說、科幻小說與自行出版書籍後,Bert開始學會如何推測句子中闕漏的字詞。

藉由這項訓練,Bert學會了語言的基本建構方式,而研究人員則給予Bert更廣泛的問題與答案,漸漸地,它也學習到如何解答類似的問題。

雖然Aristo距離學者的終極目標:模擬人類智慧,還有一大段距離,目前展現的研究成果,已經足以開創商業應用上的潛力。研究所負責人奧倫.埃齊奧尼(Oren Etzioni)對此頗具信心,「我能說的是,你將見識新世代產品的誕生,部分源自新創,另一部分則源自大企業。」

這些自然語言處理模型,如今已成為許多研究項目的核心,例如用於識別假新聞的工具,以及聊天機器人使用的對話系統。水能載舟,亦能覆舟,也有人擔心,有辦法熟稔運用語言的AI,反倒可能助長假新聞散播。

無論如何,這項技術的潛力太過龐大,沒有人敢為其未來做出定論。另一間AI研究室Fast.ai研究人員傑瑞米.霍華德(Jeremy Howard)就表示,目前仍處於技術的早期階段,還未探索到其真正的潛力,這項技術最終將抵達何方,可能還沒有人知道。

日本開發「東Robo君」...可惜沒能突破東大門檻

在美國以外,世界各地也有不少科學家將AI研究的目光,放在做考卷身上。過去日本國立情報學研究所曾開發出AI機器人「東Robo君」,並以達到東大的入學標準為目標。

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連續4年落榜後,東Robo君不再挑戰考取東大。
圖/ DENSO東ロボ手くん NII「ロボットは東大に入れるか」成果発表会2016

不過在東Robo君連續4年落榜後,該機構最終於2016年中止了這個計畫,坦承AI的理解能力有限,只要遇到必須深入理解的問題,便立刻踢到鐵板,成績原地踏步的情況下,決定重新將重心移到提升AI的理解力上。

2017年時,中國也曾進行了一場AI與「學霸」們的高考數學比試,最終AI獲得134分,以1分之差惜敗精英學生組的成績平均,但仍向外界揭露AI在做考卷這檔事上,已經越來越上手。

責任編輯:林美欣

資料來源:New York Times、Fast Company

關鍵字: #人工智慧
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從切菜到乾燥加工!宜展如何結合桃園市政府創業資源,以AI開拓農產加工第二成長曲線?
從切菜到乾燥加工!宜展如何結合桃園市政府創業資源,以AI開拓農產加工第二成長曲線?

走進蔬果加工廠,同樣是100公斤高麗菜,最後能做出多少成品?答案不見得相同。氣候、產地與品質影響原料條件,客戶要求的切法、重量與交期也各不相同。對曾任科技業研發主管十多年的宜展科技農業執行長林佑澤而言,這是與科技製造截然不同的世界。

「農業部分全部都不一致。」林佑澤以青江菜為例,即使機械手臂已經訓練好辨識特徵,面對形狀各異的蔬菜,仍難以判斷該從哪裡抓取。農產品的天然變數,卻得面對學校團膳、連鎖餐飲、航空空廚等企業客戶對品質與交期的要求。如何讓加工流程穩定運作,成為宜展投入數位轉型的起點。

從紙本、LINE到數據,先把現場經驗留下來

目前宜展一年處理數千噸蔬果、服務超過120家企業客戶,業務涵蓋採購、截切、清洗、包裝與配送。林佑澤觀察,農產加工的關鍵經驗往往掌握在資深員工手中:該買多少菜、原料損耗多少、訂單增加又該安排多少人力,都仰賴現場判斷。

「主要就是把人的經驗變成數據。」林佑澤說。過去客戶透過LINE或紙本下單,現場靠人工整理訂單、對照不同客戶的加工規格;如今宜展利用AI辨識訂單內容並匯入ERP,再依客戶、品項與規格進行標籤化派工。製程則透過QR Code記錄原料投入量與成品產出量,逐步掌握各環節的加工損耗。

接下來是整理現場的判斷依據。林佑澤透過與資深員工對談,了解採購、派工與品管的作業方式,再利用AI協助找出規則、建立SOP。AI整理出的流程仍須由現場人員逐項確認、修正,才能實際執行。

品質管理也在持續改善。傳統金屬檢測器難以辨識菜蟲、橡皮筋等非金屬異物,宜展正與技術夥伴規劃導入AI影像辨識,輔助產線末端檢查。林佑澤表示,每批農產品品質不同,比起單看良率,他更重視客訴是否減少。隨著訂單與製程資訊逐步累積,宜展也希望進一步建立需求預測、採購建議與生產排程模型,減少營運對資深員工個人經驗的依賴。

不只把菜切好,乾燥加工尋找第二成長曲線

除了改善截切本業,宜展也開始發展乾燥加工。學校團膳在寒暑假面臨需求波動,生鮮蔬果則有保存期限短、價格易受產季影響等限制。林佑澤希望藉由乾燥技術延長農產品保存期限,開拓附加價值更高的加工業務。

不過,乾燥同樣有依賴經驗的問題。傳統做法是太乾就降低溫度、縮短時間,不夠乾就反向調整。每批原料的水分與成熟度不同,反覆試做不僅增加成本,也難以維持品質一致。「品質目標沒有設定的話,前面的製程參數就不知道怎麼調整。」林佑澤將過去研發車用面板的思維帶進農產加工:先決定產品希望達到的口感、含水率與水活性,再回頭檢視原料成熟度、截切厚度及乾燥參數等條件。

團隊進一步結合不同乾燥技術、自行改造設備,並接洽桃園的設備業者合作。林佑澤曾比較其他地區的設備,最後選擇設備構造、乾燥均勻度與可靠度較符合需求的桃園業者。宜展也持續累積製程參數,希望未來透過AI找出適合不同原料的乾燥曲線,減少反覆試做。

「我們主要還是要做代工,想要做一個功能性的原料平台。」林佑澤說,果乾目前更像是展示技術能力的產品,未來希望將服務延伸至辛香料、中藥材、太空食品、超級蔬菜及寵物食品等領域。現階段宜展主要營收仍來自蔬果截切本業,乾燥事業尚未形成主要收入。未來若能建立穩定的乾燥製程與代工能力,宜展便有機會從既有蔬果供應鏈,切入附加價值更高的食品原料市場。

從彰化走向桃園,驗證營運方法能否跨區複製

隨著加工流程逐步數位化,宜展也開始思考,這套管理方法能否帶到彰化以外的場域。

參與桃園市政府青年事務局天際線加速器及Meet桃園+後,宜展擴大與桃園產業生態系的連結。林佑澤提到,天際線協助邀集不同局處了解團隊需求,並提供資源媒合機會。宜展也開始與桃園市農會及在地農民合作,增加北部原料來源。這項合作不只拓展了供應來源,更成為宜展因應極端天候、穩定供貨的重要助力。林佑澤回憶,先前中南部連日降雨,蔬菜供應受到影響,宜展便從北部調度蔬菜,以不同產區互相支援,降低天候對供貨的衝擊。此外,團隊也透過天際線資源,獲得參與日本國際伴手禮設計競賽的輔導,並成功榮獲金賞獎肯定,除了展現產品的創新與設計實力,也為宜展拓展海外市場、提升國際能見度創造更多機會。

下一步,宜展規劃以桃園大溪作為第二個驗證場域,將彰化累積的資料、SOP與加工管理經驗,轉化為可複製、可優化的營運管理模式,帶到不同產地、供應鏈及人員條件下驗證。林佑澤指出,未來若要跨區域擴張,不可能每到一個新地方,就把原有團隊整批搬過去。因此,宜展希望將資深員工的實務經驗,轉化為標準化流程與數據模型,結合AI進行生產排程、資源配置及營運決策,讓新場域能依據當地條件快速調整,降低對特定人員經驗的依賴。

從彰化到桃園,宜展接下來要驗證的,是這套從傳統農產加工現場整理出來的管理方法,是能夠跨區域複製、快速部署並持續優化的農產加工營運系統。 長期目標是降低新場域的建置成本與管理複雜度,提升擴張效率,讓傳統農產加工業具備規模化發展的能力。

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