卡塔比是全球頂尖科技專家,專長是研究無線電波如何與彼此以及周遭世界互動。她曾在白宮這樣告訴歐巴馬總統:「如果你足夠了解無線電波,就會明白這是一種神奇的生物。」
卡塔比在辦公室努力向我解釋無線電波能做的各種五花八門的事,顯然她能「看見」無線電波,如同我們能看見狗兒與貓咪。我們談話的同時,米卡無聊的窩在角落,那些話牠以前都聽過了。
我和卡塔比教授討論到, 「智慧型住宅系統」有可能具備跨世代的吸引力,成為一種卓越產品,在協助年長者的同時,「順便」提升所有年齡族群的生活。
我認為最終能夠連結家中所有裝置的中央介面中,目前首屈一指的原型是亞馬遜的Echo。Echo 是配備智慧型個人助理Alexa 的聲控電腦,已經能執行眾多功能,例如播放音樂、讀出維基百科文章、預測通勤時間、控制燈光與暖氣設備。或許最重要的是Alexa 能做的事不斷增加。其他擁有類似功能的智慧型個人助理,包括微軟的Cortana,蘋果的Siri,和Google 的Google Assistant。
卡塔比教授讓我說出天馬行空的想法,接著用溫和的微笑打斷我。她說人們的確能叫Alexa 做各種各樣的事,它的功能每一天都在增加。
然而,Alexa 做不到一些表面上很簡單的事,例如我們要是設定鬧鐘,Alexa 知道該讓鬧鐘響起的時間,卻不曉得地點。卡塔比說:「你告訴Alexa:『早上八點叫醒我。』Alexa 會在早上八點響起鬧鈴,但不會知道你究竟下床沒,或是你還在賴床。」這番話令我目瞪口呆,後來想想的確如此:鬧鐘與時間和人互動,以Alexa 來講,還與網路互動。然而,鬧鐘不知道自己在屋裡的哪一個位置,也不知道你人在哪裡。 真正的無縫智慧型住宅技術成熟時,必須能夠辨識屋內物體與人的所在位置。
無線電波科技,如何實現智慧住宅的「無縫感」?
說到所在地,我和卡塔比教授談話的地點是全MIT最令人感到驚奇的建築物。發明家兼科幻小說家亞瑟.C.克拉克(Arthur C. Clarke)曾說過,任何最先進的技術就和魔法沒兩樣,而支撐著史塔特科技中心的力量,的確就像魔法一樣。
史塔特科技中心由「普立茲克建築獎」(Pritzker)得主法蘭克.蓋瑞(Frank Gehry)設計,MIT著名的「電腦科學與人工智慧實驗室」便是位於這棟大樓。史塔特科技中心是整個校園中最怪模怪樣的建築物,有人甚至以「一團混亂」來形容。要不是該建築的建材是混凝土和鉻合金,而不是木材與茅草屋頂,你會以為看到放大版的「洞穴屋」(The Burrow),也就是哈利.波特的好友榮恩.衛斯理住的魔法屋。史塔特科技中心的外形就和洞穴屋一樣,一間間形狀不正的房間歪七扭八的相疊著,靠著無形的力量結合在一起,神奇的不會倒塌。
卡塔比研發的科技便是誕生於這樣的一棟魔法大樓,也難怪她最初以哈利波特小說中的魔法物品替那項技術命名。小說中富有魔法的「劫盜地圖」(Marauder’s Map)讓哈利得以晚上在學校悄悄走動,魔法會告訴他教授們在走廊上移動的位置。卡塔比研發的科技也差不多:她的追蹤器有辦法在複雜的空間環境裡偵測人們的所在地,甚至完全不需要發射X光,也有辦法穿牆而過。
卡塔比生於敘利亞大馬士革的醫生世家,原本不該成為無線電波巫師,理應跟隨父親、祖父、叔伯阿姨的腳步成為醫生。她中學畢業時聯考拿到高分,排名全敘利亞第六,最初進入大馬士革大學,就讀人人稱羨的醫科,接著又一下子成為全班第一,這也是她突然不念醫科、改念電子工程時令人感到錯愕的緣故。卡塔比說自己的人生需要更多數學,我問她,父母是否被女兒的決定嚇到。
「他們氣壞了。」卡塔比說。父母不高興的部分原因在於,相較於醫學工作,敘利亞政府嚴格控管工程工作。「基本上,唯一能掌控自己人生的職業,就只有醫學。」
卡塔比選擇了第三條路,一畢業就到MIT念電腦科學碩士,接著又念博士,她的論文所探討的控制理論,平日被應用在發電廠的效率設計與電腦網路問題,她提出使資訊能更有效的在網路間流動的新理論。卡塔比的指導教授是電腦科學與人工智慧實驗室的資深科學家,他告訴《麻省理工科技評論》(MIT Technology Review),卡塔比的研究「改變了在這個領域發表論文的標準」。卡塔比自己很快就成為MIT教授,專精研究使資訊在有線與無線網路間流動的新方法。
卡塔比在資訊轉換方面的成就,深深影響著「傅立葉轉換」(Fourier Transform)。
傅立葉轉換是現代電子學不可或缺的數學工具,可以拆解複雜訊號,分析個別組成波的模式,用途包括找出哪些特定音調構成了每個人的讀特聲紋。傅立葉轉換的功能包羅萬象,應用範圍包括通訊訊號處理、股票選擇權定價、磁共振影像,但需要高度密集的運算。
卡塔比與一群MIT電腦科學系同事合作,找到方法讓傅立葉轉換在某些情況下不需要那麼大量的運算――這是自一九六五年以來,這個領域首次出現重大突破。卡塔比很快就開始好奇,如何運用藏在複雜無線電波訊號中的大量數據?她想,如果把這項技術拿來找出人們在家中的位置,不曉得會如何?
當然,透過發射出波至物體上來判斷距離,已是行之有年的技術。然而,不論觀測者希望透過雷達或原理類似的聲納來偵測物體,那項物體必須是在一片寬闊區域中唯一的物體,例如廣闊天空中的一架飛機,或藍色深海中的一艘潛水艇。「透地雷達」(ground penetrating radar)在一九八○年代中期成為商用技術,但是可以穿透擁擠公寓的雷達似乎是不可能的事——直到卡塔比進入這個領域。
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本文授權轉載自《銀光經濟:55個案例,開拓銀髮產業新藍海》,Joseph F. Coughlin著,天下文化出版
責任編輯:蘇柔瑋
