2019年12月31日 星期二

AI到底什麼?


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2019/12/31 第133期 | 訂閱/退訂 | 看歷史報份 | 科學少年 | 粉絲團
 
編輯的話 和AI做朋友
本期主打 AI到底是什麼?
好文推薦 發現史上最小黑洞!
人臉也會起雞皮疙瘩嗎?
活動專區 全班來投稿!#熱情徵稿中∼∼∼
玩樂中學習無煩惱!MI STEM學習盒子開啟孩子的想像力
   
和AI做朋友
編輯總監 陳雅茜
我們生活其中的這個時代,變化非常多且快,許多概念不停翻轉。在我小時候,電腦還是很新的名詞,機器人只是玩具,而機器可像人一樣思考,更是漫畫故事裡「小叮噹」才有的能力。曾幾何時,小叮噹改名為哆啦A夢,電腦化身成人手一機,而人工智慧AI,已出現在我們生活的各個層面。幾乎每天的新聞裡,都會出現AI技術又突破了!而不久前,教育部也把AI寫成了教材,認為國中小學生應該早日認識這個新興的領域。

AI將在我們未來的生活中扮演很重要的一部分,所以《科學少年》決定以人工智慧AI,作為2020開年元月的封面故事。在準備內容的過程裡,我們發現大家對AI常是一知半解,卻又懷著憂慮,不知它對人類將造成什麼影響,也因此我們選擇從最根本說起,讓讀者了解〈AI到底是什麼?〉唯有了解,才可能去除恐懼擔憂,也才能以正面的態度去迎接和擁抱。

 
AI到底是什麼?
撰文/鄭宇童 繪圖/張睿洋 企編
「AlphaGo又贏了!」「AI真的比人類還聰明了嗎?」2016年,人工智慧程式AlphaGo打敗人類圍棋棋王李世?,舉世震驚。因為大家一直認為:圍棋是人類智慧的最高表現,是電腦絕對不可能超越的極限!更厲害的還在後頭!AI不只能當棋靈王,還能比怪醫黑傑克更快看出身體病變,或是變身聊天機器人,回答你各式各樣的生活問題,甚至陪你談心。連藝術創作也難不倒它!AI會畫畫、會作曲、寫新詩……真是多才多藝,簡直像人類一樣具有智慧!

但AI到底是什麼?為什麼這麼厲害?科學家說,這是因為AI讓機器開始學習,但怎麼做到的?讓機器學習又是什麼意思?現代生活中,AI的蹤跡處處可見,你會不會擔心有一天機器變得比人類還厲害,甚至取代了我們?或者,我們應該找到一條路與AI共處,好好運用AI讓人類的生活更美好!

AI現身

「我像大雄一樣有煩惱,為什麼哆啦A夢不來幫我?」哆啦A夢是臺機器人,卻像人類一樣擁有智慧,讓人希望也能有這樣的機器人來幫助自己。科學家也是這麼想的!電腦剛發明時,科學家就在思考如何讓機器具有像人類一樣的智慧,可以思考並幫忙解決問題,但說的簡單,這個挑戰足足花了科學家近70年的努力!

機器會思考嗎?

1950年,電腦已經出現但尚未普及,卻有科學家已經在思考「機器會思考嗎?」這個問題,英國科學家涂林提出了「涂林測試」,是一種專給機器的考試,可以判定機器是否表現出類似人類的智慧。

就叫「人工智慧」吧!

會思考的機器讓科學家深感興趣,但直到1956年,美國科學家麥卡錫才正式提出人工智慧這個名詞,而且樂觀的認為,只要找出人類思考的邏輯,並將思考邏輯化成標準流程,輸入電腦,就能讓電腦像人類一樣有智慧。但麥卡錫的美夢很快就破滅了!因為想要複製人類思考的邏輯,並不是那麼容易的事。在麥卡錫之後,科學家始終沒有成果,AI研究也進入了寒冬……

讓機器像個專家?

1980年代時,AI領域總算有進一步的發展,那就是專家系統,科學家想讓機器變成專家……但等等!不是說電腦無法模擬人類思考,怎麼可能當個專家呢?

科學家這次不再堅持找出人類思考的邏輯,而是針對特定任務,找出下判斷需要的所有條件,一條條輸入機器。當機器遇到問題時,就能對照預先輸入的規則做出反應,像個人類專家一樣做出正確的判斷。

但專家系統也沒有想像中的厲害,因為現實生活很複雜,每個判斷所根據的規則實在太多了。結果,專家系統只能解決某些問題,效果有時還不如三歲小孩呢。

新一代AI現身!

「看來機器真的很難『教』,哆啦A夢只是夢一場。」但科學家可不這麼想,他們並未放棄!21世紀展開之後,新一代的AI技術又來了,這次科學家腦筋轉了轉,決定讓機器自己學習!並且終於有了成果!

今天我們生活裡能處處充滿AI的字樣,就是因為機器開始自己學習了!但到底怎麼做?請接著繼續讀下去……

當機器開始學習

從涂林提出的思考機器到今天的AI,人類對人工智慧的想像翻了好幾翻。到了現在,AI已經對人類生活的各個層面產生影響,科學家花了大把的時間和力氣,才終於走到這一步。為什麼能夠成功?關鍵在於機器開始自己學習了!

機器看見了

想想看,你是怎麼學習的呢?回想小時候學習認識貓咪,當我們看過許多貓,大腦會自動歸納貓的特徵,逐漸學會怎麼認出一隻貓。即使犯錯了,把長毛狗看成貓,也能從錯誤中學習、修正。

所以科學家讓機器和我們小時候一樣,從大量的資料中找出規則,人類只負責提供學習資料,結果機器真的學得更快、變得更聰明。.......

AI會創作?

請問Dr.AI

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2020年1月 ]

 
發現史上最小黑洞!
科學少年編輯部
新型低質量黑洞,或許能解開有關黑洞形成的更多謎團。

黑洞可說是最吸引人的天體之一了,它強大的引力,使光也無法逃離。去年4月科學家公布首張黑洞照片,證明超大質量黑洞確實存在,質量遠超過太陽的上億倍;但宇宙中其實還有其他類型的黑洞,近日科學家就發現了質量超小的黑洞,而且它還是前所未知的新型黑洞!

人們過去已經知道,大質量的恆星走到生命盡頭時會演化成不同天體,如質量為太陽1.4~2.1倍的恆星會變成中子星,5倍以上的則是演化成黑洞,但質量介於太陽2.1~5倍間的恆星最終會演化成什麼,存在於何處,仍是個謎。最近,科學家觀察銀河系中10萬顆恆星的運動,並挑選其中波長變化最多的200顆恆星做研究,結果卻出乎意料:一顆巨大的紅色恆星似乎繞著某個不明天體運行,計算後得知,這個天體的質量為太陽的3.3倍,介於中子星與黑洞之間,科學家分析更多數據後,推測它可能是種新型的低質量黑洞。若是如此,這個迷你黑洞將改寫以往中子星與黑洞間的質量分界,為科學帶來重大突破。

如果能更全面了解黑洞的形成與種類,就能更清楚恆星的演化與宇宙的組成,期待新型黑洞的研究帶來更多未知的訊息。

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2020年1月 ]

人臉也會起雞皮疙瘩嗎?
科學少年編輯部
北一女中生物科教師 潘彥宏回答如下:

基本上,只要長有毛髮的皮膚應該就能產生雞皮疙瘩。因為毛孔附近有連接在毛髮旁的「豎毛肌」,當豎毛肌收縮、拉緊,會在體表產生雞皮疙瘩,並讓連接著的毛髮豎立起來。

豎毛肌什麼時候會收縮呢?當我們覺得寒冷時,肌肉會不由自主收縮,讓身體發抖,產生熱來保持體溫,豎毛肌是肌肉,所以當然也會收縮,讓毛髮豎立起來。豎毛肌收縮還有別的作用,當毛髮豎立時,毛髮間的空氣層會變厚,由於毛髮之間夾的空氣層能夠有效阻絕人體散失熱能,也就能增加保暖效果。......

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2020年1月 ]

 
全班來投稿!#熱情徵稿中∼∼∼
欲帶領同學共同參與「全班一起來投稿」活動的老師,請填寫報名資料。每期將選一校之老師致贈教學所需當期雜誌(至多30本)。獲選之老師請於當月底前提供10件以上30件以下學生作品參加投稿園地。並提供200字以上教學心得與全班拿雜誌之照片。

[活動報名]

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