美國波斯頓有一家成立四年、僅有 30 名員工的半導體設計公司 Lyric，日前公佈了另類晶片的設計成果，稱為機率晶片 (Probability Chip)，這個晶片不用大家熟知的 0 與 1 為運算數值，而是用機率、也就是或然率作運算數值。大家都知道晶片的設計用布林 (Boolean) 邏輯，像是 NOR、NAND 閘 (Gate) 輸入端是 0 與 1、輸出端還是 0 與 1。機率晶片的邏輯閘，輸入端是機率、輸出端還是機率。

   Lyric 創辦人兼執行長 Ben Vigoda，雖有多年研究工作的經歷，但機率晶片的構思，還是出自他早年麻省理工學院 (MIT) 的博士論文。他說，機率晶片的設計與現在數位晶片的設計完全不同，必須從頭開始，才能大幅度的簡化與強化統計的運算，他日前公佈的是第一版機率處理 (Probability Processor) 晶片（如圖、點選放大），僅有一美分銅幣（直徑 19.05 豪米）中間部分大小。這個晶片的研發設計還保密了幾年，因為是由美國國防部先進研究計畫局 (DARPA) 資助的，目的是希望用在模稜兩可資訊的判斷上。

   為什麼要設計機率晶片、機率晶片有哪些用途？我們每天用的電腦越來越聰明，以前想不到的事、或是人做不到的事，現在都做到了。我們在亞馬遜網路書店買一本書，書店就立刻建議幾本類似的書；使用信用卡購物，系統立刻分辨信用卡的真偽；電子郵件服務機構，能把垃圾郵件剔除；還有很多我們統稱的人工智慧，事實上都是以機率為基礎的運算結果。這些機率的取得，現在自然是用 0 與 1 的數位運算，以後如果直接用機率晶片，不但運算的速度可以大幅度提升，晶片的尺寸也會更為精巧。

   機率晶片的設計，以貝葉斯機率 (Bayesian Probability) 為基礎，貝葉斯 (Thomas Bayes, 1703-1761) 是英國的數學家，對機率有特別的解譯，他認為機率是一種信任程度，信任程度來自經驗與學習，所以比一般由頻率與取樣獲得的結果偏向主觀。近年不確定的事物越來越多，像是基因的排序、疾病的檢測，都有朝這個方向的研究。維基百科有一頁中文的貝葉斯定理，簡單解釋貝葉斯機率，同時舉一個吸毒檢驗的例子，與我們想的有很大出入，很有意思，有興趣的讀者可以一覽究竟。

   機率晶片要用在一般的統計運算，還要一段時間，現在發表的第一版本，以增加快閃記憶體 (Flash Memory) 的效率為目標，快閃記憶體應用日廣，成為隨身碟、智慧手機、平板電腦的核心。但快閃記憶儲存資料的方式並不穩定，微量的電流變化就能影響資料的完整，Ben Vigoda 說快閃記憶體的 0 與 1 之間僅靠 100 個電子的差距，每一千個位元寫讀就會發生一次錯誤，以後密度增加可能每一百個位元就有一次出錯。現在用的偵錯與改錯的統計，用數位邏輯去運算，相當困難，如果用機率運算就非常的理想。

   Lyric 正與快閃記憶體製造商實地測試，用機率晶片替代快閃記憶體原有的偵錯晶片，機率晶片僅佔原晶片 30 分之一空間，卻僅耗用了原晶片 12 分之一的能源。Ben Vigoda 說，不久的將來機率晶片就會在大家的口袋裡隨著走了。專家們說，機率晶片固然是一大突破，但今後幾年會面臨更大挑戰，怎麼來證明晶片的可靠度、擴充度，以及怎麼樣來寫程式。

   撇開晶片，貝葉斯原理最著名的應用，就是垃圾郵件的過濾，現在的「貝氏過濾器」(Bayesian Filter) ，能自我學習，被認為是阻擋垃圾郵件最有效的方法。貝葉斯的父親是一位牧師，貝葉斯在學校修習的是邏輯與神學，後來也當了牧師。想不到三百年前一位牧師的想法，竟然在龐大的互連網發揮功效，讓大家莫不稱奇。