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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導航不是愈高階愈好!桃園產官資源如何賦能互宇向量,讓複雜技術真正「用得起、用得上」?
導航不是愈高階愈好!桃園產官資源如何賦能互宇向量,讓複雜技術真正「用得起、用得上」?

當無人機、無人船失去衛星定位訊號,還能繼續完成任務嗎?這道問題不只考驗導航設備的精度,更牽涉不同技術如何搭配,才能兼顧成本、可靠性與實際部署需求。

要理解自主載具如何在衛星訊號中斷時持續導航,得先認識「慣性導航」。互宇向量執行長鍾宏彬拿棒球作比喻:投手把球投出去後,球沒有GPS或遙控器,仍會依照出手角度、力量與旋轉向前運動。慣性導航則透過感測加速度與旋轉變化,持續推算載具的姿態、速度與位置。不過,慣性導航的誤差會隨時間累積,衛星定位訊號一旦中斷,位置推算也可能逐漸偏移。因此,自主載具需要不同定位與感測技術相互配合。2022年成立的互宇向量,便從這項需求切入,協助客戶選擇適合的導航技術,並將系統整合到產品中。

先定義任務,再決定導航規格

「以終點當起點。」鍾宏彬如此形容互宇向量的產品開發原則。相較於先提供設備、再由客戶自行整合,互宇向量在開發初期便參與討論,了解客戶要完成什麼任務,再決定性能、材料、演算法與預算。這套方法稱為「前端部署」。

以無人機精準投送為例,客戶希望載具不只抵達指定區域,還能接近建築物完成投送。飛行距離、定位精度、是否有人遙控,以及衛星訊號中斷後需要自主運作多久,都會影響系統設計。互宇向量必須先釐清這些條件,再選擇感測元件、調整導航架構,而不是直接套用既有產品。

互宇向量的技術涵蓋光纖陀螺儀(FOG)、慣性量測單元(IMU)、姿態與航向參考系統(AHRS),以及GNSS/INS融合導航方案。團隊曾與產業夥伴在實際水域驗證無人船導航系統,也透過觀音山隧道測試,觀察衛星訊號中斷時的導航表現。

對客戶而言,驗證的重點在於系統能否在任務要求的時間內維持足夠精度。互宇向量也不一定選用最高規格的零組件,而是依照需求調整演算法、材料與系統配置,必要時整合其他供應商的技術,減少客戶自行開發、測試與整合的時間及成本。

從光纖陀螺到系統整合,互宇向量把技術推向可部署的產品

鍾宏彬2010年投入光纖陀螺核心技術研究,2016年共同創辦極星光電。當時核心元件的客戶多具備自行整合能力,應用市場相對有限。他逐漸意識到,若想讓技術接觸更多使用者,就不能只停留在零件,還得往感測模組與完整系統發展。2022年成立互宇向量後,鍾宏彬延續過去累積的技術,採取合作設計製造(JDM)模式,讓團隊從產品開發初期便參與設計與驗證。

他把這種服務形容為「高階料理包」:客戶不必自行採購所有原料、研究怎麼煮,而是由互宇向量協助整合適合的技術,完成產品部署。公司不走低價、拚量路線,而是選擇與少數具有長期需求的專業客戶深入合作。目前團隊服務約12家核心客戶,透過持續參與產品開發,累積技術與合作經驗。

航太市場考驗的不只是技術,還有供應鏈與驗證能力

航太是互宇向量積極拓展的市場。目前約四成業務聚焦航太應用;2023年,團隊也與國家太空中心(TASA)展開策略性合作,推進MIOC與FOG技術的太空應用。

航太產業尤其重視「飛行履歷」(Flight Heritage)。鍾宏彬打趣地說,普通杯子就是杯子,但如果真的上過太空,「它就變成太空杯」。設備即使通過完整的地面測試,仍不等於經歷過發射與太空環境。對國際航太客戶而言,實際飛行驗證是評估設備可靠性的重要依據。鍾宏彬回憶,團隊過去花了兩、三年尋找海外企業客戶,始終不得其門而入。後來有國際業者得知互宇向量與國家太空中心合作,反而主動找上門。這段經驗讓他體會到,進入航太供應鏈除了技術能力,還需要讓國際客戶看見合作經驗與可信度。

從中央大學到蘆竹,桃園產官資源如何成為互宇的產業支點?

互宇向量與桃園的淵源,早在公司成立前就已開始。鍾宏彬從中央大學求學、攻讀博士到投入研究,一路留在桃園;第一次創業落腳楊梅,互宇向量則從青埔搬到蘆竹,建立廠辦空間。他笑稱,自己就像桃園「生出來的baby」。

桃園及北部地區聚集電路板、電子製造與機械加工等供應商,具備成熟的產業基礎。不過,部分業者長期專注既有市場,未必想過自身技術還能延伸至無人載具與航太應用。鍾宏彬舉例,互宇向量曾與傳統機械加工業者合作,協助對方了解航太供應鏈的品質驗證與製造要求,探索跨入新市場的可能。對這些業者而言,挑戰未必是技術能力不足,而是過去缺乏接觸航太應用的機會,不熟悉相關規格與驗證流程。

創業過程中,互宇向量也持續接觸桃園市政府青年事務局及相關局處、育成體系,參與創業交流與產業展會。鍾宏彬看重的是這些場合能讓團隊認識不同領域企業,拓展未來合作的可能。包括Meet桃園+在內的創業輔導與產業交流平台,也為在地新創提供接觸產業資源的機會。

從光纖陀螺核心元件走向完整導航系統,再延伸至航太合作與海外市場,互宇向量逐步建立從任務規劃、技術整合到系統驗證的能力。接下來,如何運用桃園既有的電子製造與精密加工基礎,找到更多能共同開發產品的夥伴,將是團隊拓展國際市場的重要課題。

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