封面故事
好奇機器人能自學
學習大腦如何學習、探索幼兒如何探索,發展人工智慧自學技能。
【好奇機器人能自學】
科學家藉由模仿孩童探索世界,讓機器人自發學會基本技能,而這些研究也協助科學家更加了解大腦運作。
2015年科幻電影「成人世界」(Chappie)中,工程師迪昂(Deon)想要創造能思考、有感受的機器人。為了達成這個目的,他寫了一套能像孩童一樣思考的人工智慧(AI)程式。迪昂的測試對象查皮(Chappie)一開始的心智狀態幾乎空白;查皮僅靠觀察周遭環境並摸索,習得常識、語言以及複雜的技巧──這是今日最先進的AI系統也辦不到的任務。
誠然,一些機器在特定任務上的表現已經超越人類,例如可進行「危險邊緣」(Jeopardy!)這類益智問答的電玩遊戲、下西洋棋和圍棋。去年10月,英國深度心智(DeepMind)公司發表了最新一代的圍棋AI系統AlphaGo Zero。前一代的AlphaGo要「探勘」人類下過的大量棋局才能精通圍棋;AlphaGo Zero則藉由與自己競賽而自主累積經驗,雖然成效出色,卻只限於學習規則明確的遊戲,而且必須進行上幾百萬次,才能獲得超乎常人的技巧。
相較之下,人類嬰幼兒會探索環境,嘗試各種活動及練習說話,從嬰兒期就開始不斷成長。他們累積經驗,適應新的狀況,並把學會的技能應用到其他方面。
21世紀初,機器人學家、神經科學家和心理學家期望打造能模仿這類自發成長的機器。他們合力打造的類人形機器人(android)可以拿起物品、習得基本字彙和數學技能,甚至顯現社會行為的跡象。在此同時,這些AI系統正在協助心理學家了解嬰兒的學習方式。
各界推薦
特別收錄 / 編輯的話:
每個人醒的時候都有意識,夜晚睡眠時失去意識,直到早上清醒才回復意識。我們有意識做每一件事,乍聽之下,我們對意識相當熟悉。但關於意識是什麼?意識從何而來?其實我們一點也不了解。意識難以捉摸又抽象,過往的探討宛若哲學。不過,近年腦科學進展超乎想像,科學家利用測量大腦活動的各式儀器,竟然能夠量化每個人的意識。對於看似無意識的腦傷病人,這些「意識測量儀」或許可以幫助醫師和家屬做出適宜的醫療照護。科學家如何〈劃分意識的界線〉以及〈意識測量儀初登場〉,相信能讓我們更加了解意識的本質。
探索腦內的小宇宙後,抬頭仰望頭頂的大宇宙。暗物質佔宇宙質能約1/4,但我們仍然不清楚它的真面目,有物理學家認為軸子可能就是暗物質,耗時20年〈打造軸子偵測器〉,誓要一探它的面貌。川普當選美國總統,揚言不相信全球暖化事實,打壓科學計畫;英國成功脫歐,卻影響到歐洲的科學發展。當〈科學正逢政治困境〉,全球科研的下一步該怎麼走?現代人與社群軟體密不可分,彷彿時時刻刻都在與朋友聯繫,但你寂寞嗎?越來越多證據顯示,寂寞與罹患心理和生理疾病有關,治療寂寞成為值得關注的議題,因為〈寂寞有毒〉。其他更多精采篇章,請見本期《科學人》。
特別收錄 / 編輯的話:每個人醒的時候都有意識,夜晚睡眠時失去意識,直到早上清醒才回復意識。我們有意識做每一件事,乍聽之下,我們對意識相當熟悉。但關於意識是什麼?意識從何而來?其實我們一點也不了解。意識難以捉摸又抽象,過往的探討宛若哲學。不過,近年腦科學進展超乎想像,科學家利用測量大腦活動的各式儀器,竟然能夠量化每個人的意識。對於看似無意識的腦傷病人,這些「意識測量儀」或許可以幫助醫師和家屬做出適宜的醫療照護。科學家如何〈劃分意識的界線〉以及〈意識測量儀初登場〉,相信能讓我們更加了解意識的本質。
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目錄
關於封面
嬰幼兒藉由觀察並親身接觸周遭事物來認識世界。機器人學家與發展心理學家合力在機器人身上裝設人工神經網路,讓機器人得以模仿嬰幼兒自發學習,例如更容易記下字彙、精確算出數字。這套方法也可應用在孩童身上、提升學習效率,展現令人驚喜的研究成果。
特別報導
28 霍金: 生為伽利略靈、死為愛因斯坦魂
文/吳俊輝
他的理論揭露了宇宙的秘密,他的心智啟發我們對宇宙的好奇。
人工智慧
30 好奇機器人能自學
文/權(Diana Kwon)
科學家藉由模仿孩童探索世界,讓機器人自發學會基本技能,而這些研究也協助科學家更加了解大腦運作。
醫學
36 調停免疫之亂
文/瓦德霍玆(Michael Waldholz)
許多生物製劑藥物會刺激體內免疫系統產生抗體,使藥物無法發揮治療效果。生物製劑藥物搭配新的合成疫苗顆粒技術,能調節免疫系統耐受藥物,阻止抗體產生。
天文物理
42 巨獸黑洞養成記
文/納塔拉真(Priyamvada Natarajan)
最古老的超大質量黑洞怎能在早期宇宙長成如此巨大?天文學家提出各種理論,冀望即將升空的韋伯太空望遠鏡以及其他觀測計畫能提供答案。
演化
48 蛇,為什麼為蛇?
文/易鴻宇(Hongyu Yi)
蛇為何捨棄四肢並延長身體?是便於在水中游泳,還是在洞穴中潛行?這個長期懸而未決的問題,在白堊紀晚期的蛇類耳朵中找到了解答線索。
化學
54 溫泉孕育地球生命?
文/范科南丹克(Martin J. Van Kranendonk)、狄默(David W. Deamer)、佐基奇(Tara Djokic)
過去認為生命最初誕生於深海熱泉,新證據卻顯現不同答案:陸地上活躍的火山溫泉可能是生命另一個起源。
永續發展
62 讓珊瑚生生不息
文/奧爾布萊特(Rebecca Albright)
為了幫助珊瑚適應海洋暖化,科學家積極研發珊瑚移植、人工授精及育種技術,但全面復育珊瑚礁仍是遙遠的夢想。
宇宙學
70 跨尺度壯遊:小原子到大宇宙
文/沙爾夫(Caleb Scharf)
圖/米勒(Ron Miller)
從宇宙邊緣到次原子領域,穿越所有已知事物的尺度,走一趟望見大千世界極限的偉大巡禮。
農業
76 蜜蜂授粉替身
文/安布利(Paige Embry)
近年蜜蜂蜂群驟減,全球農業大受衝擊,科學家積極培育替代蜜蜂授粉的獨居蜂,在蜂群管理與商業量產上均充滿挑戰。
目錄
第194期
2018年4月號
科學人觀點
8 天生我耳真有用
文/曾志朗
總編輯的話
10 落入凡間的小龍
文/李家維
讀者論壇
12
科學人新聞
14 策馬散播印歐語
細菌錄音機
主管太聰明錯了嗎?
龐然大「魚」
鳥類離異有助繁衍
水下無人機看南極冰融
一覽世界科技進展
讓AI不犯錯
解碼大腦神經訊號
搖滾石首魚
形上集
23 空穴論證
文/高涌泉
教科書之外
28 我的朋友是魔鬼代言人
文、圖/陳文盛
網上世代
30 網路治理大不易
文/黃勝雄
專家看新聞
83 美國科學界扭轉政策劣勢
文/羅森柏格(Andrew A. Rosenberg)
健康與科學
84 骨折危機可避免
文/華立斯(Claudia Wallis)
資訊世界
85 影片橫豎為難
文/波哥(David Pogue)
真真假假
86 人類理性尚存
文/薛莫(Michael Shermer)
反重力思考
87 驕兵不敗
文/米爾斯基(Steve Mirsky)
聊聊科學人
88 為獨居蜂蓋旅館─王庭碩
文/湯琇婷
我的Lab生活
92 研究女性內在美的幸福科學
文/陳雯莉
生物手記
96 滋養樹木的地下鑽石──松露
文/傅春旭、黃勁暉、李鎧彤、林文薇
科學人書摘
100 費曼這麼說……
文/摘自《科學頑童費曼語錄》
圖表會說話
104 日光節約時間利與弊
文、圖/皮克(Katie Peek)
關於封面
嬰幼兒藉由觀察並親身接觸周遭事物來認識世界。機器人學家與發展心理學家合力在機器人身上裝設人工神經網路,讓機器人得以模仿嬰幼兒自發學習,例如更容易記下字彙、精確算出數字。這套方法也可應用在孩童身上、提升學習效率,展現令人驚喜的研究成果。
特別報導
28 霍金: 生為伽利略靈、死為愛因斯坦魂
文/吳俊輝
他的理論揭露了宇宙的秘密,他的心智啟發我們對宇宙的好奇。
人工智慧
30 好奇機器人能自學
文/權(Diana Kwon)
科學家藉由模仿孩童探索世界,讓機器人自發學會基本技能,而這些研究也協助科...