Category Archive for 'Research'

Posted By Mr. Thursday 子曰:「舉一隅不以三隅反,則不復也。」所謂舉一反三,就是可以靈活應用已經學過的規則,在新的情況上面。譬如說,第一堂數學課,可能會教到一顆蘋果加上一顆蘋果,等於兩顆蘋果,但是考試的時候問到,一顆橘子加上一顆橘子,等於幾顆橘子?這個時候我們不會因為蘋果變成橘子,就忘記後面一個抽象化的規則:1 + 1 = 2 。因此,舉一反三就是能夠把經驗歸納成一個規則來表示,但是這個規則是一條具有彈性的規則,可以在適當的情況下拿出來應用,即使現在面對的情況和過去遇到的經驗有些微不同,譬如說蘋果變成橘子,但是我們可以把經驗抽象萃取出來的規則,靈活運用在新的情況上面,因此一顆橘子加一顆橘子,就如同一顆蘋果加上一顆蘋果一樣,答案是兩顆橘子。 對於人類來說,舉一反三在某些領域,人類表現得不錯,然而電腦計算機來說,舉一反三仍舊是人工智慧的一個瓶頸,主要的問題,我想本體論的學習與維持,是其中一環。接下來我就分別就「規則」、「本體論」,分別介紹和討論,一起探討如果要讓計算機和人一樣,可以舉一反三,有哪些困難,又有哪些可能的解決方法?

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Posted By Mr. Thursday 我們的大腦複雜無比,裡面的神經網路錯綜複雜,也因此讓我們能夠表現智慧的行為。現今一些人工智慧 (AI: Artificial Intelligence) 的問題,或許可以透過參考人腦的神經網路,來設計一個可以處理視覺、聽覺、文字等資訊的人工智慧系統。除此之外,如果還能夠像人類一樣,能夠自我調整、自我學習,儘量減少人類對系統直接的調整,是最好的了。然而人腦的神經網路,又是如何自我學習、自我調整呢?今天就先和各位分享神經網路調整的兩種方法:海扁學習和STDP,並且另外介紹神經網路同步化 (synchronized)和同多步 (polychrnous)的模型,進一步探討可能的神經網路模式,或許對人工智慧自我學習的方法上,也能提供一些參考! Hebbian Learning Donald O. Hebb (1904 – 1985) 是一位神經心理學家 (圖1 Donald O. Hebb),他對神經網路最重要的一個貢獻,就是 Hebbian Learning ,在這邊我就暫且先翻譯成 海扁學習法。甚麼是海扁學習法呢?海扁學習是在學習甚麼東西呢?首先,讓我們先回憶一下,我們的大腦裡面,是由許許多多的神經元 (neuron) 所組成,神經元和神經元之間,有著連結,叫做神經鍵結 (synapse)。神經元和神經鍵結整個形成一個網路,可以讓神經訊號到處傳遞,就稱為一個神經網路 (neural network)。 我們外在的行為,就是因為神經網路接受了刺激,處理之後產生了反應。然而從刺激到反應之間訊號如何被處理、被轉換,讓我們的行為表現出有智慧的樣子呢?這就牽涉到神經元之間的連結了,因為某些神經元之間連結弱一點,某些神經元之間的連結強一點,我們就可以針對不同的刺激,產生不同的反應,進而表現出智慧的行為。如果我們再縮小範圍來看整個網路裡面的某兩個神經元,接著我們就要問,這兩個神經元之間的連結強度,要怎樣子變強變弱呢?Hebb就針對這個部分提出他的假設,後來也經由許多實驗資料證實,成為海扁學習法了。

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Posted By Mr. Thursday 不知道各位是否常常到Pubmed瀏覽論文paper,然後一篇一篇點選進去,再點選連結,再轉到期刊網站,才有一個PDF下載連結呢?現在 Pubget 這個網站,提供使用者Pubmed類似的查詢介面,但是特別的地方再於當你得到查詢結果的時候,連結點下去馬上就會出現論文PDF,不必再像以前慢慢點好多次才能下載paper,實在方便了不少。不過 Pubget 對於付費的期刊也是需要訂閱才找得到,因此如果所屬的研究機構沒有訂閱Pubget也沒關係,可以先看看下面這段DEMO望梅止渴一下! 參考資料 (Alt Search Engines) Pubget – Search for PDF’s without the hassle

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Posted By Mr. Thursday 圖1 Melodyne聲音編輯軟體 喜歡創作音樂、編輯音樂的朋友有福啦!由Celemony Software公司的 Neubäcker 製作了一套軟體稱為 Melodyne,可以提供比一般音樂編輯軟體更為細膩的編輯方式。一般的音樂編輯軟體可以提供一些音效上的編輯,譬如說速度的變快變慢,譬如說音高的變高變低,譬如說聲音大小變大聲變小聲等等。然而目前這些軟體都是針對「整首曲子」來編輯,也就是說,是整首曲子節奏一起變快變慢,整首曲子音高一起變高變低,整首曲子一起變大聲變小聲。現在這個軟體,因為可以把一首曲子裡面每個音符,一個音符一個音符拆解開來,即使是同一個拍子出來的三個音符,也能夠拆解開來,因此就像上面那張圖一樣,變成一個二維的平面,橫軸是時間軸,縱軸是聲音高低,每一個音符的聲波拆解後就在平面上一個角落確定下來,等待使用者進一步編輯每一個音符。

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Posted By Mr. Thursday 圖1 Siftables MIT Media Lab的David Merrill和Jeevan Kalanithi發明了一個互動裝置叫做Siftables。這項裝置是由一堆小正方形所組成,每個小正方形有一個OLED螢幕,藍牙無線傳輸,三個方向軸的加速度偵測器,以及和其他正方形相連接的位置。這些小正方形主要是想提供使用者一些直覺、具體的互動經驗,譬如說沙漏反過來、譬如說攪動咖啡杯、譬如說把液體從一個杯子到到另外一個杯子、譬如說在桌子上面拍一下,棋盤上面的棋子會跟著晃動。這些具體世界的互動經驗,就是Siftables想要提供的經驗,用這種方式來讓使用者存取或是整理資訊,譬如說把相片分類,或是依照不同順序來排列相片。將來如果手機也能在外觀和互動方式上做到這種互動方式,或許也能提供更多有趣的服務。下面就是一段DEMO的影片,內容如上所述: 另外,許多小正方形組合起來的方式,也讓我想到自我組裝的機器人。自我組裝自我修復的能力,也算是人工智慧所追求的目標之一了!   參考連結 (Engadget) MIT’s Siftables let you juggle your data… for real (MIT Media Lab) siftables

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以目前全球資訊網上擁有的巨量資訊,如果沒有高效率搜尋引擎的幫助,尋找資訊將如同大海撈針一般困難,今天已有許多商業的搜尋引擎試圖滿足此類搜尋工作的需求,例如:Google,Yahoo,Ask與Microsoft Live Search等。搜尋引擎多會依照某種方式進行排序,把相關的網路搜尋結果以排名順序列表一一提供使用者去瀏覽,讓使用者依照搜尋結果摘要的內容自行挑選。然而這樣的瀏覽方式極度沒有效率,因為網路搜尋結果通常相當的多,而一般使用者多只會有耐心瀏覽前若干筆的搜尋結果,而且這類排名順序列表的呈現方式會使得很多關於使用者查詢的子議題通通混雜在一起,很容易造成使用者錯過重要資訊。

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Posted By Mr. Thursday 《時間簡史》是一本有關天文物理的一本科普書籍,是由劍橋大學的史蒂芬‧霍金教授所寫。這本書是著用一般大眾可以了解的詞句和概念,來介紹天文物理學重要的議題,包括愛因斯坦相對論對於時間空間的看法,組成宇宙的基本粒子,宇宙特殊現象,譬如說黑洞和大爆炸等等。書本裡面沒有複雜的數學和物理公式,因為出版商和霍金說,每多一個公式,讀者就會少一半,因此整本書只有一個數學公式,是愛因斯坦有名的質能互換公式 E = mc^2 。 也許我們會覺得,宇宙的起源,時間的理論,大爆炸、黑洞、和夸克基本粒子這些東西,似乎都距離我們太遙遠,即使這是一本科普書籍,對我們生活似乎沒甚麼影響,也和生活沒有很大的相關。那麼我舉個例子來引起閱讀動機好了。我們也許都會認得我們的父母,會懂得在母親節祝福自己的母親母親節快樂。 圖1 史蒂芬‧霍金 (Stephen Hawking) 對於酵母菌來說,他可能沒有所謂父母的概念,也沒有追本溯源的概念。人類除了會記得父母,還會透過家譜,溯源自己的祖先,祖父母,甚至最早的祖先從哪邊來。人類以外的動物,或許會記得自己的父母,但是對祖父母可能就沒有這種概念。除此之外,人類除了父母,祖父母,甚至還想知道自己是哪一個人種,是哪一種原始人化石的後代,最後可能還想知道自己可能是從哪一種動物演化而來。 也因此,我們用同樣的思考方式,也會思考,時間往前不斷推進,是否有一個時間的起點?時間的起點如何產生?如果有時間的起點,有空間的起點,在起點之前是甚麼東西存在?我們的宇宙是否無窮無盡的延伸下去?還是有個邊界?如果有個邊界,那邊界外面是甚麼東西?如果我們願意思考這些問題,就是人類追本溯源精神的一種展現了! 然而要得到這些問題的答案,或許有不同的方法。宗教可能有這些問題的解釋,科學上,則是有物理學的方法,作一些天文物理的研究。如果我們本身並不是專長物理,是個門外漢,沒關係,這本科普書籍《時間簡史》就是一本讓我們快速補充有關宇宙起源科普知識的一本好書!

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