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呂理哲,知名電子出版專家、網路作家。
   
  深度學習,電腦才認識貓
  呂理哲 April 25 2013
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       《本文開始》
2013/4/13 Wired 雜誌報導:大陸搜索引擎百度在加州 Cupertino 設立了一個深度學習的實驗室(The Institute of Deep Learning),該實驗室的負責人 Kai Yu表示百度為了和Google競爭,不得不在Google的後院建立據點,吸收同樣的養分(深度學習的人才)。

深度學習是一項新興的技術,以電腦軟硬體來模擬人腦的結構和運作,來解決今天的電腦以數值計算無法解決的問題。

IBM早在1956年就開始研究模仿人腦功能的電腦,曾經用512個人造的神經元來模擬計算。2008年11月20日IBM宣佈,和美國5所大學共同合作一個名為「Cognitive Computing via Synaptronics and Supercomputing(C2S2)」的項目,用奈米尺寸的元件模擬神經細胞(神經元)和其接合部分(突觸),開發大小和能耗與人腦相似的系統。而且,考慮將各種感測器等嵌入認知電腦,作為元件加以利用。目標是開發近似人腦能耗和尺寸的『電腦』,可高速處理大量數據去模仿人腦的感覺、理解、動作、相互關聯、認識等功能。

當時IBM定義這是一個會思考的電腦,稱之為「認知電腦」。採用和今天完全不同的系統的架構和編程概念,可以組合大量零亂的數據,正確解開複雜的難題並快速得出結論。

2009/11/14 IBM曾發表新聞『IBM Research Almaden與Lawrence Berkeley National Lab合作,首次以接近即時(real-time)的效果、成功地進行了規模超過貓腦的大腦皮層模擬實驗』。

今天的電腦把所有的數據編碼,以數值和邏輯的運算來處理數據,我們日常生活使用的文字、圖形和照片都可以編碼用來運算,把妳的照片數據運算成沒有皺紋,兩個眼睛的相對位置/幅度/大小比例比照林志玲的規格調整一下下,今天的電腦辦得到,妳看了也很滿意,覺得妳還是妳,漂亮一點也沒影響妳認識的妳。

但是,如果採用電腦的臉型辨識功能,電腦就可能認不出妳了,因為電腦辨識系統不看整個臉的圖形,而是取圖形中某些特徵的相互關係位置來辨識,特徵改變了電腦就認為不是同一個人。

如果,採用認知電腦,就能認出被PS (利用電腦為你的照片整形)過的妳,還是妳。

人腦神經元(神經細胞)和突觸(連接神經元的開關)經過多年的學習和記憶,從沒有皺紋和有皺紋的兩個圖形中,找到相同的線索,『理解』兩個都是妳。認知電腦以人腦的架構去學習和記憶,不去比對特徵資料庫,也能從兩個的圖形中去找出線索來『理解』。

深度學習就是讓認知電腦學做人腦的技術研究過程。

2012年6月,Google與Stanford University合作發表一項深度學習的成就的成果,他們讓神經元網路『看』大量的YouTube影片,不需要教這個認知電腦特別的知識,電腦自己生成了『貓』的概念,理解『貓』為何物。

人知道『貓』是什麼,大貓小貓黑貓白貓波斯貓蘇格蘭折耳貓不一定要看過查過貓科總覽,人就是知道這些都是貓,這些大公司投下巨大的資源,就是要讓電腦看到『貓』就知道是『貓』。

今天深度學習的研究雖然還沒有成功,其實,蘋果公司的Siri,Google的人聲識別系統(voice recognition system) 和全球街景(Google Street View)背後都應用了深度學習階段性的成果。

這就是百度面對和Google的競爭,知道電腦比不過人腦,不投入開發深度學習的技術不可的原因。

《end》

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