凹的一面和凸的一面。
Source: New Scientist
2011年3月19日 星期六
2011年3月18日 星期五
老鼠夾和高爾夫球建成的核電站
核電的發電原理,就是中子撞擊鈾原子,釋出能量的同時,激發更多中子撞擊更多鈾原子,核反應就此不斷擴散,是為「連鎖反應」。有人用老鼠夾和高爾夫球模擬連鎖反應,效果不錯呢。
Source: New Scientist
Source: New Scientist
2011年3月16日 星期三
把製造業搬番屋企
「老公,我 iPhone 個殼刮花咗,點算呀?」她眉頭緊鎖。
我不慌不忙,打開 Thingiverse 網站,找個一模一樣的機殼設計,下載,用我昨天買回來的 3D printer 打印一個新簇簇的機殼給她。喜歡她頓然開顏的樣子。
「哇……哇……」女兒大哭,洋娃娃躺在一旁,頭給扭斷了。
「傻女,唔洗哭,我即刻印番個頭俾你。不如你同哥哥玩陣飛行棋先?」我上 Barbie 網站,下載公仔頭的三維影像,3D printer 開動之際……
「Daddy,骰仔轆咗落鋼琴底,執唔到呀!」兒子嚷着。
真是禍不單行,幸好有部立體打印機,待會兒印一粒骰子便是。「我一陣印番粒俾你,你同阿妹玩住媽咪部 iPhone 先呀。」

以上虛構情節,三四十年後可能成真。
不信?科技發展往往出人意表。蓋茨在七十年代曾經說過:「無人需要多過 640 KB 記憶體。」三四十年前誰人料到今日一人一手機?三四十年前誰人料到互聯網和電腦成了生活一部分?三四十年前誰人料到雷射打印機是辦公室必備?
有人說,今日的立體打印機就像三四十年前的雷射打印機,技術算是成熟,卻十分昂貴,故未能普及。
立體打印是什麼?油墨「印」往紙上可以理解,三維物件怎樣「印」呢?答案:一層一層地印。假設想印金字塔,先鋪最底層,往上每一層的面積逐層遞減,便成了一個立體金字塔。推而廣之,任何立體都可以「拆」成一層層的橫切面,立體打印機把物料一層「印」在一層之上,建構出三維立體。
傳統金屬打造,先拿一大塊原料,再以鋸、鑽、車床、銑床等工具切割出想要的形狀,過程中難免浪費不少材料。立體打印逐層建構,有需要的地方才吐出物料,省卻浪費。另一方面,傳統的塑膠生產是要先造一個「模」的,造模十分昂貴,大量生產才化算,想造單件試試看,怎辦?立體打印便派上用場,需要多少印多少,每件成本就是其用料的成本,沒有造模的麻煩。假如一位設計師心中有個意念,想少量生產測試市場反應,他應該考慮立體打印。
去月《經濟學人》談過立體打印,當中一些應用真是嘆為觀止 -- 小提琴、車身、中世紀打仗用的鐵環手套全都印過,EADS(Airbus 母公司)甚至研究印機翼!讀者問,金屬怎樣印?一層金屬粉,一層膠水,一層金屬粉,一層膠水……印完後再經一些「印後處理」也不出奇,總之是用特製膠水把金屬粉黏在一起。無論如何,這些超高端應用實在高不可攀,我不知道這些打印機的價錢,過百萬美元也不出奇,便宜一些、「切身」一點有沒有?
惠普公司的 Designjet 3D Printer 系列,售價由 11,050 英磅起,換算港幣 14 萬,中小企也負擔得起吧。不要奢望印金屬,只能印膠,製成品不足以取悅消費者,但作為樣版或 prototype 絕對稱職。
家用的也有,外國最流行的是 MakerBot,1,299 美元有售,即一萬港幣左右。外祖母說過,價錢最識貨,這部機「便宜」,製成品也較為粗糙。我不是對 MakerBot 有微言,把立體打印帶進家居已是一件了不起的成就,用電腦設計了物品,印出來感受一下,這是從前發夢也未想過的事。
更便宜的也有,是一個名為 RepRap 的開放源碼計劃,外國一班有心人研發了一部立體打印機,放棄獨佔知識產權,把設計公諸於世,任由他人複製、採用和改良。「RepRap」代表「replicating rapid prototyper」,其部件全部可以立體打印(鐵柱、馬達、膠帶、螺絲等除外,但這些都是標準部件,十分容易買到),砌了第一部 RepRap 後,它可以不斷打印 RepRap 的部件,用來製造更多 RepRap,更多 RepRap 當然可以打印更多部件,製造更多更多 RepRap……這是創辦人的原意。
香港有人砌 RepRap 嗎?我上網搜尋,找到 Chris Lau 一人,有點驚喜,也有點失望;驚喜的是香港竟然有人砌,失望的是香港竟然只有一人在砌(如有漏網,歡迎告知)。我約了 Chris,到他的工場參觀了一趟。「嘩!三部都 run 緊喎。」我說。(右圖是其中一部)
「係呀,呢排趕好多貨俾大陸呀。」Chris 有三部運作的 RepRap,全在打印 RepRap 部件給內地的買家;用 RepRap 複製 RepRap,正合創辦人的原意。據 Chris 在淘寶網的銷售網頁,一部 RepRap 賣 6,550 元人民幣。
「你第一部 RepRap 如何製造呢?」
「用 MakerBot 囉。」他拆開 MakerBot 的封袋。「呢部嘢去年四月左右買,連運費約九千多港元。」(右圖)「你當初砌 RepRap,純粹為興趣,還是有其他目的?」
「其實係 sense 到國內有需求,是工業上的需求。由於這些軟件和硬件全部源自外國,用英文的,國內人接觸比較困難,他們始終偏重中文軟件或中文書。」
「試過在香港推廣嗎?」
「問過學校,但冇乜反應囉,可能係老師太忙啩。香港人個個都咁忙。」
我認為每間中學都應該有部立體打印機,學生在課堂設計了一件東西,製成實物是多麼興奮的一件事。可惜,老師的忙碌剝奪了學生快樂學習的機會。
撇開售價不論,我認為立體打印的最大挑戰在於物料和噴咀的配合。以 Chris 為例,每當更換物料,噴咀的設定(如溫度)便要重新調較,設定至哪個數值最佳,試過才知,全靠經驗。換句話說,物料和噴咀仍在 trial-and-error 的階段,離「標準化」尚遠,用家各有自己的一套,各自為政。試想,如果雷射打印機每次換墨盒都要重新設定,甚或同一品牌也有不同的設定,這顯然難以大眾化。
立體打印發展下去,三四十年後世界會是怎麼模樣?這是一門有潛質改變世界的科技,其「終極願景」是把製造業搬番屋企。將來網上買東西,不必郵遞,下載打印便可以了,速遞公司豈不叫苦?貨物印得出,也就不需要工廠,大批工人失業,以維穩作首務的政權有何對策?任何實物都可以盗版,每個家庭都可以是「A 貨」工場,知識產權再添變數。叫外賣?不必了,網上點菜便可印幾塊薄餅。
印食物的想法,你可能覺得妙想天開,但實際上最近已經有人印過一塊餅。不是薄餅,是餅仔。何時印到薄餅?唯一說得準的是,未來誰也說不準。
(2011 年 3 月 16 日 信報副刊)
2011年3月12日 星期六
2011年3月10日 星期四
「波」的由來
一位科學家在家中每一間房裝了攝錄機,錄下兒子由出生至五歲的一舉一動,旨在觀察嬰孩學說話的過程。他當然做了很多分析,這裡不贅,以下片段記錄了「ball」字發音的演變。
Source: Fast Company
Source: Fast Company
2011年3月9日 星期三
Watson 的勝利,可會是你失業的前奏?
去週提要:IBM 創造了 Watson,一部懂得猜謎的電腦,贏了《Jeopardy!》這個北美知名的電視問答遊戲。輸給電腦的兩位人類參賽者絕非泛泛之輩,Ken Jennings 保持最長勝紀錄,曾經連贏七十四仗;Brad Rutter 累積獎金最多,超過三百二十萬美元;二人可說是世上最優秀的《Jeopardy!》玩家。
Watson 運用 IBM 研發的 Deep Question Answering 系統,從謎面抽出關鍵字,憑 15 TB 容量的資料庫抽絲剝繭,得出一列可能答案,用上百種方法測試每個答案的可信性,某答案可信性夠高,便嘗試作答。《Jeopardy!》是搶答遊戲,Watson 不僅要夠準,還要夠快,最大的挑戰是理解語言(natural language processing)和把各類知識連繫起來(knowledge representation)。IBM 創造 Watson,當然不是玩《Jeopardy!》咁簡單,研發所得的經驗和技術,將來肯定用於某些產品和服務。如今 Watson 贏了《Jeopardy!》,電腦的知識是不是已經超越人類?很多所謂 knowledge worker 的人士,不久將來可會職位不保?Watson 今天的勝利,會不會是你失業的前奏?
我上 YouTube 觀看了它和他們的對決,發現 Watson 有強項亦有弱點;我的結論,簡言之,Watson 像一位患上偶發性讀寫障礙的專業人士,專門知識十分了得,但間中英語失靈,答非所問。
每局《Jeopardy!》有三十個謎語,分屬六個類別(每類五題),參賽者憑類別和謎面鬥快估謎底。賽事共四局(一百二十個謎語),錄影後分三天播出,我選了一些具代表性的謎語撮要如下,一方面讓大家親身感受 Watson 的強項弱點,另一方面幫助瞭解遊戲性質。播影時,無論 Watson 作答與否,電視畫面都會顯示它心目中的頭三個答案及其可信性,我會集中於第一答案,方括號內是信心百分比。
類別:Alternate Meanings
謎面:4-letter word for a vantage point or a belief
Watson 最有信心的答案:View [70%]
這是第一個謎語,揭開機器與人類決戰的序幕。類別「Alternate Meanings」提示找出同義詞,Watson 找對了答案,可是 Brad 搶先撳掣,捷足先登。
類別:Alternate Meanings
謎面:4-letter word for the iron fitting on the hoof of a horse or a card-dealing box in a casino
Watson:Shoe [68%]
這是第二個謎語,Watson 首次搶答成功,儘管只有 68% 肯定。
類別:Beatles People
謎面:"And anytime you feel the pain, hey" this guy "refrain, don't carry the world upon your shoulders"
Watson:Jude [98%]
類別「Beatles People」問披頭四歌詞裡的人物,對其歌曲沒有印象的話,對不起,放棄算了。Watson 原來是披頭四的超級粉絲,此類別五題中成功搶答四題,而且每題都是非常肯定。在範疇明確的專門領域,Watson 通常表現出色。
類別:Literary Character APB
謎面:Wanted for general evil-ness; last seen at the tower of Barad-dur; it's a giant eye, folks. Kinda hard to miss.
Watson:Sauron [74%]
《Lord of the Rings》的讀者不會陌生。「APB」指「All-Points Bulletin」,大概可譯作「通緝令」,此類別的謎語像通緝小說裡某些人物,要求參賽者博覽群書。此等高深的領域再次成為 Watson 的表演舞台,五問四中。
類別:Olympic Oddities
謎面:In the 2004 opening ceremonies a sole member of this team opened the parade of nations; the rest of his team closed it.
Watson:Olympic Games [20%]
正確答案「Greece」。Watson 有點不知所措,謎語顯然在問某國代表隊,怎麼出了「Olympic Games」?它英語失靈不是個別事件,例子陸續有來。
類別:Don't Worry about It
謎面:It's just acne! You don't have this skin infection also known as Hansen's Disease.
Watson:Leprosy [87%]
醫學問題,專門類別,人類不是機器的對手,此類別 Watson 再次五問四中。
類別:Hedgehog-Podge
謎面:Hedgehogs are covered with quills or spines, which are hollow hairs made stiff by this protein.
Watson:Keratin [99%]
Watson 變身箭豬專家,如入無人之境,五問五中。
類別:U.S. Cities
謎面:Its largest airport is named for a World War II hero; its second largest for a World War II battle.
Watson:Toronto [30%]
多倫多是美國城市?英語再次失靈,這是最受廣泛報導的失誤。正確答案「Chicago」,機場是 O'Hare 及 Midway。
類別:Also on Your Computer Keys
謎面:An additional section placed within the folds of a newspaper
Watson:Broadsheet [16%]
謎底應是鍵盤的一個鍵,正確答案「Insert」。Watson 顯然不明白類別的意思,此類別無一答中。
類別:Actors Who Direct
謎面:"Million Dollar Baby" & "Unforgiven"
Watson:Clint Eastwood [96%]
這類別的特色是謎面簡短,Watson 雖然找對了答案,但反應不及人類,五題全給人類答中。看來,謎面愈短,線索愈少,對人類愈有利。
類別:Nonfiction
謎面:The New Yorker's 1959 review of this said in its brevity and clarity it is "unlike most such manuals, a book as well as a tool."
Watson:Dorothy Parker [14%]
又再英語失靈,謎面顯然在問一本書,它卻答了一個人。正確答案「The Elements of Style」,一本教人寫作的經典。
大家看見了吧,在範疇明確的專門領域,Watson 非常了得,可是英語間中失靈,「貽笑大方」。IBM 現正研究把 Watson 的科技應用於輔助醫生診斷病人,很明顯,這正中 Watson 的強項。我敢說,愈多專有名詞的環境,Watson 愈喜愛。
Knowledge workers 會不會失業?在 IBM 解決英語失靈之前,應該不會。
(2011 年 3 月 9 日 信報副刊)
其他賽後報導:New Scientist, Scientific American, Technology Review
賽事重播
第一日:Part 1,Part 2
第二日:Part 1,Part 2
第三日:Part 1,Part 2
Watson 運用 IBM 研發的 Deep Question Answering 系統,從謎面抽出關鍵字,憑 15 TB 容量的資料庫抽絲剝繭,得出一列可能答案,用上百種方法測試每個答案的可信性,某答案可信性夠高,便嘗試作答。《Jeopardy!》是搶答遊戲,Watson 不僅要夠準,還要夠快,最大的挑戰是理解語言(natural language processing)和把各類知識連繫起來(knowledge representation)。IBM 創造 Watson,當然不是玩《Jeopardy!》咁簡單,研發所得的經驗和技術,將來肯定用於某些產品和服務。如今 Watson 贏了《Jeopardy!》,電腦的知識是不是已經超越人類?很多所謂 knowledge worker 的人士,不久將來可會職位不保?Watson 今天的勝利,會不會是你失業的前奏?
我上 YouTube 觀看了它和他們的對決,發現 Watson 有強項亦有弱點;我的結論,簡言之,Watson 像一位患上偶發性讀寫障礙的專業人士,專門知識十分了得,但間中英語失靈,答非所問。
每局《Jeopardy!》有三十個謎語,分屬六個類別(每類五題),參賽者憑類別和謎面鬥快估謎底。賽事共四局(一百二十個謎語),錄影後分三天播出,我選了一些具代表性的謎語撮要如下,一方面讓大家親身感受 Watson 的強項弱點,另一方面幫助瞭解遊戲性質。播影時,無論 Watson 作答與否,電視畫面都會顯示它心目中的頭三個答案及其可信性,我會集中於第一答案,方括號內是信心百分比。
類別:Alternate Meanings
謎面:4-letter word for a vantage point or a belief
Watson 最有信心的答案:View [70%]
這是第一個謎語,揭開機器與人類決戰的序幕。類別「Alternate Meanings」提示找出同義詞,Watson 找對了答案,可是 Brad 搶先撳掣,捷足先登。
類別:Alternate Meanings
謎面:4-letter word for the iron fitting on the hoof of a horse or a card-dealing box in a casino
Watson:Shoe [68%]
這是第二個謎語,Watson 首次搶答成功,儘管只有 68% 肯定。
類別:Beatles People
謎面:"And anytime you feel the pain, hey" this guy "refrain, don't carry the world upon your shoulders"
Watson:Jude [98%]
類別「Beatles People」問披頭四歌詞裡的人物,對其歌曲沒有印象的話,對不起,放棄算了。Watson 原來是披頭四的超級粉絲,此類別五題中成功搶答四題,而且每題都是非常肯定。在範疇明確的專門領域,Watson 通常表現出色。
類別:Literary Character APB
謎面:Wanted for general evil-ness; last seen at the tower of Barad-dur; it's a giant eye, folks. Kinda hard to miss.
Watson:Sauron [74%]
《Lord of the Rings》的讀者不會陌生。「APB」指「All-Points Bulletin」,大概可譯作「通緝令」,此類別的謎語像通緝小說裡某些人物,要求參賽者博覽群書。此等高深的領域再次成為 Watson 的表演舞台,五問四中。
類別:Olympic Oddities
謎面:In the 2004 opening ceremonies a sole member of this team opened the parade of nations; the rest of his team closed it.
Watson:Olympic Games [20%]
正確答案「Greece」。Watson 有點不知所措,謎語顯然在問某國代表隊,怎麼出了「Olympic Games」?它英語失靈不是個別事件,例子陸續有來。
類別:Don't Worry about It
謎面:It's just acne! You don't have this skin infection also known as Hansen's Disease.
Watson:Leprosy [87%]
醫學問題,專門類別,人類不是機器的對手,此類別 Watson 再次五問四中。
類別:Hedgehog-Podge
謎面:Hedgehogs are covered with quills or spines, which are hollow hairs made stiff by this protein.
Watson:Keratin [99%]
Watson 變身箭豬專家,如入無人之境,五問五中。
類別:U.S. Cities
謎面:Its largest airport is named for a World War II hero; its second largest for a World War II battle.
Watson:Toronto [30%]
多倫多是美國城市?英語再次失靈,這是最受廣泛報導的失誤。正確答案「Chicago」,機場是 O'Hare 及 Midway。
類別:Also on Your Computer Keys
謎面:An additional section placed within the folds of a newspaper
Watson:Broadsheet [16%]
謎底應是鍵盤的一個鍵,正確答案「Insert」。Watson 顯然不明白類別的意思,此類別無一答中。
類別:Actors Who Direct
謎面:"Million Dollar Baby" & "Unforgiven"
Watson:Clint Eastwood [96%]
這類別的特色是謎面簡短,Watson 雖然找對了答案,但反應不及人類,五題全給人類答中。看來,謎面愈短,線索愈少,對人類愈有利。
類別:Nonfiction
謎面:The New Yorker's 1959 review of this said in its brevity and clarity it is "unlike most such manuals, a book as well as a tool."
Watson:Dorothy Parker [14%]
又再英語失靈,謎面顯然在問一本書,它卻答了一個人。正確答案「The Elements of Style」,一本教人寫作的經典。
大家看見了吧,在範疇明確的專門領域,Watson 非常了得,可是英語間中失靈,「貽笑大方」。IBM 現正研究把 Watson 的科技應用於輔助醫生診斷病人,很明顯,這正中 Watson 的強項。我敢說,愈多專有名詞的環境,Watson 愈喜愛。
Knowledge workers 會不會失業?在 IBM 解決英語失靈之前,應該不會。
(2011 年 3 月 9 日 信報副刊)
其他賽後報導:New Scientist, Scientific American, Technology Review
賽事重播
第一日:Part 1,Part 2
第二日:Part 1,Part 2
第三日:Part 1,Part 2
2011年3月8日 星期二
敢想敢做,夢可成真
記得《沖天救兵》這齣卡通片嗎?一位老人家,太太去世後,決定一圓夢想,到遠方探險去。他把成千上萬的氣球綁上屋子,讓屋子隨風遠飄……
Pixar 想出這個夢幻情節,National Geographic 把它實現……



過程將會輯錄成片,名為《How Hard Can It Be》……
Pixar 想出這個夢幻情節,National Geographic 把它實現……
過程將會輯錄成片,名為《How Hard Can It Be》……
2011年3月5日 星期六
2011年3月2日 星期三
IBM 有部識得「撳錢」的電腦
如果有部電腦,輸入《撳錢》問題後自動給我找答案,我豈不是每晚只要安坐家中便會飛來橫財?這樣一個程式需要先進到什麼程度?
拿個例子想像一下。以下哪項公共設施,明天將不會開放?屯門游泳池、三棟屋博物館、沙田瀝源公共圖書館、花園街圖書館自修室。即使毫無頭緒,搜尋答案絕不困難,隨題「附送」的選擇把可能性大大縮窄,只要搜尋四地網址,不難找出開放時段,假若沒有四十五秒的時限,只需懂得上網,可說毫無難度。
對電腦而言,可不是這樣簡單。它首先要「明白」問題,「估計」哪些網頁載着相關資料,取得網頁後還要懂得「理解」文字;舉例,某處寫着「星期一休息」,這五個字與問題相干嗎?「明天」是否「星期一」?「休息」與「不會開放」是否同義?我們想當然的認知,電腦一竅不通。倘若設施名稱與選擇題不完全吻合,例如網頁只寫着「沙田公共圖書館」和「瀝源公共圖書館」,而沒有「沙田瀝源公共圖書館」,那究竟題目所指的是哪間圖書館?網頁上只有「花園街公共圖書館」,而沒有「花園街圖書館自修室」,怎辦?我們習以為常,電腦摸不着頭腦。
編寫一條能夠幫我「撳錢」的程式,差不多要將人類對語言的理解「移植」至電腦,工程之浩大非我一人能及。
IBM 卻有此能耐,經過四年研究,造出懂得玩問答遊戲的超級電腦,還擊敗了兩位人類參賽者。為紀念公司創辦人,此系統名為 Watson,由一百部 IBM Power 750 伺服器組成,運算力相當於二千八百部個人電腦,雖然不能上網找資料,但擁有 15 TB 記憶(即 15,000 GB,上網與否亦無關痛癢了)。
介紹一下這個問答遊戲,叫《Jeopardy!》,1984 年首播至今,在北美十分著名。說得準確一點,這是一個猜謎遊戲多於問答遊戲,主持人宣讀謎面,參賽者鬥快猜謎。像平時猜謎一樣,謎底屬於某些類別(如動物、人物、城市),且會預先宣佈,作為提示。讓我模仿《Jeopardy!》的謎語形式,拿本土事物舉例,以下兩則謎底的類別都是「香港大廈」。
謎面:這幢毫宅的名字,與法國某名勝同。
謎底:凱旋門
謎面:International Fried Chicken?
謎底:IFC
有點 IQ 題的味道,但不是全靠想像力,需要點常識。《Jeopardy!》謎語的範疇包羅萬有,參賽者必須歷史、文化、地理、天文、科學、音樂、法律樣樣皆曉;對 Watson 而言,記憶不是問題,難題在於理解謎面和謎語類別(學術性的說法是「natural language processing」),再從資料庫抽絲剝繭(「knowledge representation」),間中還要運用聯想力之類「非知識性」的解謎技巧。如此「人性化」的電腦程式,起初很多人都抱懷疑態度,但歷史告訴我們不要低估 IBM 這科技界巨無霸。回想十四年前,Deep Blue 擊敗當時世界棋王卡斯巴羅夫,這是很多前人認為不可能的事。IBM 就是有這種破舊立新的文化,並有足夠資源去做些「明知不可為而為之」的壯舉。
Watson 的解謎系統稱為 DeepQA,意指 Deep Question Answering,有深度的「有問必答」,它首先從問題抽出關鍵字,輸入資料庫,尋出一系列可能答案,再用上百種方法測試每個答案的可信性,某答案的可信性夠高,它便嘗試作答。如上面所說,這過程的關鍵在於理解文字,對電腦來說絕非易事,這裡再舉一例。假設謎面是「It was introduced by the Coca-Cola Company in 1963」,另一邊廂,Watson 在資料庫看見「Coca-Cola first manufactured Tab in 1963」(Tab 是一種汽水),Watson 必須懂得「introduce」和「manufacture」同義才能答對,然而兩字並非絕對等同,十分視乎上文下理,當你 introduce 你的太太給我認識,你絕不是 manufacture 你的太太,對嗎?
理解不是搬字過紙念口簧,對電腦來說絕對是一項挑戰。另一例,「John McCain ran for president」和「Usain Bolt ran 100m in 9.58 seconds」,一個「run」字,兩個意思,Watson 也要明白。
說了這麼久,Watson 究竟有幾勁?最好就是觀看它和人類比賽,今日篇幅所限,下星期才能概述賽程,現在讓我說說《Jeopardy!》的比賽形式,替下週埋個伏線。

三位參賽者面對一個大屏幕,屏幕分三十六格(六橫行乘以六縱行),最頂橫行顯示謎語類別,第二橫行是價值 $200 的謎語,第三橫行是價值 $400 的謎語,至最底橫行是價值 $1000 的謎語。抽籤決定誰人開局,開局者可以選擇揭開任何一格,謎面揭開後,主持人宣讀謎面,參賽者必須待謎面讀畢,才能撳掣。最快撳掣者,猜對便加錢,猜錯會扣錢(加減根據謎語的價值),容許補答。最終答中者可以選擇任何未揭的格子,重覆選格子/讀謎面/搶答的循環,直至完成所有謎語。
Watson 電腦一部,怎樣看見或聆聽謎面呢?屏幕揭示謎面時,亦即人類參賽者看見謎面的一刻,Watson 會收到相應的文字檔。有人說,人類閱讀謎面需時,電腦接收文字檔近乎即時,偏幫了 Watson,最公平的做法是替它裝上攝錄機,運用光學字母辨識技術「閱讀」謎面,或再輔以話音辨識解讀主持人話語,這樣 Watson 和人類參賽者才是「平起平坐」。我沒法洞悉 IBM 的想法,以下只是我的想法。據我所知,今日的話音辨識未足以準確解讀日常對話,字母辨識雖然成熟,但 Watson 不僅需要辨認字母,它需要分析眼前的整幅景象,包括那大屏幕會變的三十六格,難度又高一重。以今天的科技可能辦到嗎?我不肯定。無論從技術或市場推廣的角度,猜謎才是 Watson 計劃的「主菜」,對於周邊未臻完善的「伴碟」,IBM 捨難取易,無可厚非。
Watson 怎樣撳掣?當主持人讀畢謎面,亦即規例容許參賽者撳掣之時,一位操作員會給 Watson 打個電子訊號,指示可以撳掣,Watson 根據心目中答案的可信度決定撳掣與否,肯定的話,一隻機械指頭便會按下,像人類撳掣一樣。有個說法,人類可以預計主持讀畢謎面的一剎,Watson 不懂預計,只有等待操作員訊號,因此人類有搶答的優勢。
總的來說,比賽公平嗎?言人人殊,我沒興趣辯論,容我這樣說,IBM 和《Jeopardy!》已把 Watson 的賽內操作和盤托出,所有人類參賽者都是自願,「食得鹹魚抵得渴」吧。
兩星期前,Watson 在全美國電視觀眾面前擊敗兩位人類參賽者,二人絕非泛泛之輩,可說是《Jeopardy!》史上最優秀的兩位。Ken Jennings 保持最長勝紀錄,曾在 2004-2005 年連贏七十四仗,賺得超過二百五十萬美元獎金。Brad Rutter 是累積獎金最多的一人,曾在 2000、2001、2002、2005 年參賽,合共賺得超過三百二十萬美元獎金。
最強勁機器與最優秀人類的對決,雖然勝負已分,下週我會分析賽程,找出 Watson 的強項和弱點。
(2011 年 3 月 2 日 信報副刊)
Technology Review, Scientific American, New Scientist, IBM Research Blog 和 IBM Research Blog 都有些賽前報導,談及猜謎的挑戰和採用的科技,頗值一讀。
Watson 和人類的對決勝負已分,全部在 YouTube。
第一日:Part 1,Part 2
第二日:Part 1,Part 2
第三日:Part 1,Part 2
拿個例子想像一下。以下哪項公共設施,明天將不會開放?屯門游泳池、三棟屋博物館、沙田瀝源公共圖書館、花園街圖書館自修室。即使毫無頭緒,搜尋答案絕不困難,隨題「附送」的選擇把可能性大大縮窄,只要搜尋四地網址,不難找出開放時段,假若沒有四十五秒的時限,只需懂得上網,可說毫無難度。
對電腦而言,可不是這樣簡單。它首先要「明白」問題,「估計」哪些網頁載着相關資料,取得網頁後還要懂得「理解」文字;舉例,某處寫着「星期一休息」,這五個字與問題相干嗎?「明天」是否「星期一」?「休息」與「不會開放」是否同義?我們想當然的認知,電腦一竅不通。倘若設施名稱與選擇題不完全吻合,例如網頁只寫着「沙田公共圖書館」和「瀝源公共圖書館」,而沒有「沙田瀝源公共圖書館」,那究竟題目所指的是哪間圖書館?網頁上只有「花園街公共圖書館」,而沒有「花園街圖書館自修室」,怎辦?我們習以為常,電腦摸不着頭腦。
編寫一條能夠幫我「撳錢」的程式,差不多要將人類對語言的理解「移植」至電腦,工程之浩大非我一人能及。
IBM 卻有此能耐,經過四年研究,造出懂得玩問答遊戲的超級電腦,還擊敗了兩位人類參賽者。為紀念公司創辦人,此系統名為 Watson,由一百部 IBM Power 750 伺服器組成,運算力相當於二千八百部個人電腦,雖然不能上網找資料,但擁有 15 TB 記憶(即 15,000 GB,上網與否亦無關痛癢了)。
介紹一下這個問答遊戲,叫《Jeopardy!》,1984 年首播至今,在北美十分著名。說得準確一點,這是一個猜謎遊戲多於問答遊戲,主持人宣讀謎面,參賽者鬥快猜謎。像平時猜謎一樣,謎底屬於某些類別(如動物、人物、城市),且會預先宣佈,作為提示。讓我模仿《Jeopardy!》的謎語形式,拿本土事物舉例,以下兩則謎底的類別都是「香港大廈」。
謎面:這幢毫宅的名字,與法國某名勝同。
謎底:凱旋門
謎面:International Fried Chicken?
謎底:IFC
有點 IQ 題的味道,但不是全靠想像力,需要點常識。《Jeopardy!》謎語的範疇包羅萬有,參賽者必須歷史、文化、地理、天文、科學、音樂、法律樣樣皆曉;對 Watson 而言,記憶不是問題,難題在於理解謎面和謎語類別(學術性的說法是「natural language processing」),再從資料庫抽絲剝繭(「knowledge representation」),間中還要運用聯想力之類「非知識性」的解謎技巧。如此「人性化」的電腦程式,起初很多人都抱懷疑態度,但歷史告訴我們不要低估 IBM 這科技界巨無霸。回想十四年前,Deep Blue 擊敗當時世界棋王卡斯巴羅夫,這是很多前人認為不可能的事。IBM 就是有這種破舊立新的文化,並有足夠資源去做些「明知不可為而為之」的壯舉。
Watson 的解謎系統稱為 DeepQA,意指 Deep Question Answering,有深度的「有問必答」,它首先從問題抽出關鍵字,輸入資料庫,尋出一系列可能答案,再用上百種方法測試每個答案的可信性,某答案的可信性夠高,它便嘗試作答。如上面所說,這過程的關鍵在於理解文字,對電腦來說絕非易事,這裡再舉一例。假設謎面是「It was introduced by the Coca-Cola Company in 1963」,另一邊廂,Watson 在資料庫看見「Coca-Cola first manufactured Tab in 1963」(Tab 是一種汽水),Watson 必須懂得「introduce」和「manufacture」同義才能答對,然而兩字並非絕對等同,十分視乎上文下理,當你 introduce 你的太太給我認識,你絕不是 manufacture 你的太太,對嗎?
理解不是搬字過紙念口簧,對電腦來說絕對是一項挑戰。另一例,「John McCain ran for president」和「Usain Bolt ran 100m in 9.58 seconds」,一個「run」字,兩個意思,Watson 也要明白。
說了這麼久,Watson 究竟有幾勁?最好就是觀看它和人類比賽,今日篇幅所限,下星期才能概述賽程,現在讓我說說《Jeopardy!》的比賽形式,替下週埋個伏線。
三位參賽者面對一個大屏幕,屏幕分三十六格(六橫行乘以六縱行),最頂橫行顯示謎語類別,第二橫行是價值 $200 的謎語,第三橫行是價值 $400 的謎語,至最底橫行是價值 $1000 的謎語。抽籤決定誰人開局,開局者可以選擇揭開任何一格,謎面揭開後,主持人宣讀謎面,參賽者必須待謎面讀畢,才能撳掣。最快撳掣者,猜對便加錢,猜錯會扣錢(加減根據謎語的價值),容許補答。最終答中者可以選擇任何未揭的格子,重覆選格子/讀謎面/搶答的循環,直至完成所有謎語。
Watson 電腦一部,怎樣看見或聆聽謎面呢?屏幕揭示謎面時,亦即人類參賽者看見謎面的一刻,Watson 會收到相應的文字檔。有人說,人類閱讀謎面需時,電腦接收文字檔近乎即時,偏幫了 Watson,最公平的做法是替它裝上攝錄機,運用光學字母辨識技術「閱讀」謎面,或再輔以話音辨識解讀主持人話語,這樣 Watson 和人類參賽者才是「平起平坐」。我沒法洞悉 IBM 的想法,以下只是我的想法。據我所知,今日的話音辨識未足以準確解讀日常對話,字母辨識雖然成熟,但 Watson 不僅需要辨認字母,它需要分析眼前的整幅景象,包括那大屏幕會變的三十六格,難度又高一重。以今天的科技可能辦到嗎?我不肯定。無論從技術或市場推廣的角度,猜謎才是 Watson 計劃的「主菜」,對於周邊未臻完善的「伴碟」,IBM 捨難取易,無可厚非。
Watson 怎樣撳掣?當主持人讀畢謎面,亦即規例容許參賽者撳掣之時,一位操作員會給 Watson 打個電子訊號,指示可以撳掣,Watson 根據心目中答案的可信度決定撳掣與否,肯定的話,一隻機械指頭便會按下,像人類撳掣一樣。有個說法,人類可以預計主持讀畢謎面的一剎,Watson 不懂預計,只有等待操作員訊號,因此人類有搶答的優勢。
總的來說,比賽公平嗎?言人人殊,我沒興趣辯論,容我這樣說,IBM 和《Jeopardy!》已把 Watson 的賽內操作和盤托出,所有人類參賽者都是自願,「食得鹹魚抵得渴」吧。
兩星期前,Watson 在全美國電視觀眾面前擊敗兩位人類參賽者,二人絕非泛泛之輩,可說是《Jeopardy!》史上最優秀的兩位。Ken Jennings 保持最長勝紀錄,曾在 2004-2005 年連贏七十四仗,賺得超過二百五十萬美元獎金。Brad Rutter 是累積獎金最多的一人,曾在 2000、2001、2002、2005 年參賽,合共賺得超過三百二十萬美元獎金。
最強勁機器與最優秀人類的對決,雖然勝負已分,下週我會分析賽程,找出 Watson 的強項和弱點。
(2011 年 3 月 2 日 信報副刊)
Technology Review, Scientific American, New Scientist, IBM Research Blog 和 IBM Research Blog 都有些賽前報導,談及猜謎的挑戰和採用的科技,頗值一讀。
Watson 和人類的對決勝負已分,全部在 YouTube。
第一日:Part 1,Part 2
第二日:Part 1,Part 2
第三日:Part 1,Part 2
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