有庠科技獎

人工智慧影響深遠
幫助各領域突破過去瓶頸,獲取新的生命力

2019/11/28 《科學人》廣編企劃製作
近年來人工智慧席捲全球,在眾多領域都可能加以應用而帶來重大突破。徐有庠基金會特別邀請中研院院士暨台灣人工智慧學校校長孔祥重以「Deep Learning Inference Everywhere」為題,指出值得注意的相關進展,以及人工智慧對台灣產業的商機可能落在何方。

圖/中研院院士暨台灣人工智慧學校校長孔祥重


人工智慧正為社會各層面帶來深遠影響


現在關於人工智慧(AI)的話題十分火熱,孔祥重首先指出,很多人談論AI時,其實是在討論「深度學習」(deep learning),而深度學習是「機器學習」(machine learning)的一部分,後者又是AI的一部分。


早在1980年代,孔祥重便曾從事與AI相關的研究,當時嘗試做平行計算,但錯誤率非常龐大而無法降低,因此暫別該領域二十多年。到了2013年,他發現新研究中的錯誤率大幅下降,顯示許多問題已得到解決,進展快速的程度是人生中難得一遇,也因此讓孔祥重回到台灣後積極投入AI研究。


深度學習的應用範圍非常廣泛,幾乎涵蓋社會中所有層面。例如語音的辨識與輸入、健康照護上的疾病診斷、金融上可做借貸風險評估、行銷的運用等。這個情形類似於1995年左右網際網路對社會的影響, 但AI的影響可能還更為根本而深遠。對於產業的評估,觀察資金投入是一種方式。而現在投入AI新創公司的資金以百億美元計算,新創公司也有數萬家,足見此一領域的熱門程度。


AI晶片進展帶來工作量的突破


評估AI背後有多少動能的方法之一,是檢驗AI晶片(chip)的發展。孔祥重指出,在今年8月以美國矽谷為核心的重要年會Hot Chips就以高效能晶片(High- Performance Chips)為主題,其中有三件晶片的最新發展值得關注。


其一是新創公司Cerebras具有1.2兆電晶體之晶片(Wafer-Scale AI chip),在一個晶片裡放入非常大量的電晶體,專為深度學習而設計,大小比常見的平板電腦略大。類似的概念在十多年前曾發展過但沒有成功,如今因技術的進步,終於有新的突破。


華為的達芬奇架構(Da Vinci Architecture)則是多用途的AI晶片,運算能力達512 TOPS,可服務數據中心。這個架構的價格非常昂貴,但深具重要性;其中一個有趣的運用是三維積體電路(3D IC)。


NVIDIA則是把36個「推論晶片」(inference chip) 放在一個多晶片模組(multi-chip module)上,運算能力達128 TOPS。這種模組的好處之一,是上面的晶片可以替換。


孔祥重進一步解釋,現在主要的改變在於深度學習工作量(workload)的突破,或可說是過去50年來最重要的進展;這種突破有兩個重要特質:一是可使運算高度平行化,所以效率會非常高;其次由於工作量非常高,所以用途很廣,可以想像為人腦,雖然基本結構相同,但可以執行各式各樣的任務。


值得注意的是,目前對AI晶片的投資程度是前所未有的,主要正是因為大家看到深度學習的重要,這種趨勢在過去兩三年更加明顯,可以期待有許多新的AI晶片誕生。

圖/徐有庠基金會董事長徐旭東(中)與第17屆「有庠科技講座」得主郭光宇教授(左一)、劉如熹教授(左二)、林智仁教授(右一) 及林恭如教授(右二)合影。


人工智慧的工具與運用方式皆值得投入


我們也可觀察到,許多領域正由於深度學習而復甦——包括醫學、製造、行銷、探測、金融等,過去無法突破的瓶頸,現在終於有法可解了。這有兩個主要理由,也就是深度學習帶來的兩項新武器:資料驅動(data driven)和系統協同設計(system co-design)。


資料驅動是指一個系統可以透過資料而自動學習, 資料夠多、夠好,便可以進行預測;這種方式又可以和傳統的分析方法互補。而系統協同設計則突破過去計算上不能改變初始模型的限制,現在模型(model)和實施(implementation)之間可以互相最佳化,在作法上更符合直覺,這是20年前無法想像的。


在結語中,孔祥重將深度學習比喻為現代的掏金熱,目前的商機最可能會落在工具提供者,也就是晶片和演算法的生產者身上。另一方面,思索如何發展運用人工智慧也是很重要的,每個領域都在復甦,還有許多工作要做,如效能、安全性、隱私問題等。雖然不是每個參與者都會是贏家,但成功的人將會定義下個世代以深度學習為基礎的商業模式。


徐旭東期許台灣科技新方向


今年有庠科技獎從195件申請案件中,經過審慎評選選拔出21位得獎人,皆為該科技領域之佼佼者。徐有庠基金會董事長徐旭東在頒獎致詞中指出,台灣的科技還需要更多人的努力與投入,以提升國際競爭優勢。除了原本的獎項之外,他也期許「有庠科技獎」未來能發揮更大的作用,例如在AI、big data、IoT、block chain, AR、VR等更廣的科技範圍中設置獎項。


而今年適逢遠東集團創立滿70週年,以「Together for a Promising Future」為核心理念,整合集團資源進行各項公益活動;除了回顧過去遠東集團在社會公益方面的成果外,徐旭東更勉勵要以此展望未來,思考遠東集團下一個70年該怎麼走,如何在公益上更加發展,與社會大眾攜手同行,共創更美好的未來。


有鑑於此,徐有庠基金會持續挹注資源以鼓勵科研創新,今年底舉辦的「第18屆有庠科技獎甄選」,獎勵領域除了既有的「奈米科技」、「資通訊科技」、「光電科技」、「生技醫藥」與「綠色科技」外,更新增了「人工智慧」領域,希望激發台灣科技多元的創新動能,支持更多的科研人才發光發熱。


【甄選資訊】
第18屆有庠科技獎自2019年11月20日至2020年1月3日開放甄選,邀請奈米科技╱資通訊科技╱光電科技╱生技醫藥╱綠色科技╱人工智慧六大領域的傑出人才踴躍報名!更多訊息與線上申請,請見http://www.feg.com.tw/yzhsu/


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