智慧科技：推動大智移雲的利器

專家推薦    6

前 言    開啟「認知運算」的時代    8
另一場規模更大的科技轉型又悄悄揭開序幕了！
在這個新世代中，幾乎所有科技領域都會受到影響。

第一章    新時代的運算方式    16
人腦與電腦愈來愈多的互動，是認知運算時代的特徵。
讓兩者能夠超越以往的個別表現，發揮更精明的綜效。

第二章    打造有強大學習力的電腦    48
華生電腦的學習方式跟人類相去不遠，
要先接觸很多事情累積經驗，再從經驗中建立推論。

第三章    掌握大數據    78
大數據可以視為一種新資源，
甚至比石油、煤礦、天然氣等天然資源還要珍貴！

第四章    更豐富的感官體驗    112
如果讓電腦跟人類一樣擁有各種感受，擁有視覺、
聽覺、觸覺、嗅覺跟味覺的話，會有什麼不一樣？

第五章    以資料為中心的電腦    136
應該是讓傳統電腦的處理器走出深宮內院才對！
未來電腦將不會再有唯一的中央處理系統。

第六章    開闢新電腦物理學    156
達成高效能、低耗電雙重目標的唯一途徑，
就是用奈米科技，從根本改變電腦設計的方式。

第七章    不是科幻的未來數位城市    180
不論是市長還是市民，每個人都可透過電腦科技，
共同造就更便利、更安全、更有活力的城市。

結語    人類與認知運算電腦的資訊同盟    206
人類與認知運算電腦一起演出的協奏曲，
很可能用極快的速度跟戲劇化的方式改變人類社會。

參考資料    212

前言  

開啟「認知運算」的時代

　　我們希望這些新想法能夠帶給產官學界不一樣的刺激，
　　也希望這本書能對有志於在科技、工程、數學等領域
　　開創生涯的高中生與大學生，帶來一些啟發。
　　——凱利三世（John E. Kelly Ⅲ）

　　另一場規模更大的科技轉型

　　小時候，我爸爸在紐約尼斯卡禹納（Niskayuna）的奇異電器（GE）公司研發實驗室上班。去探班的我，會看到他辦公桌上有許多真空管。

　　可控制電流的真空管看起來就像是一個個小燈泡，普遍用在各種電器設備中，包括收音機、電視機、雷達設施跟電腦。那時候的我雖然還弄不懂真空管的運作原理，但是卻已經啟發我日後投入科學研究的機緣，促使我最後拿到物理學及材料工程科學雙博士的學位。

　　長大以後我才知道，小時候的我其實正在目睹一場科技史上非常重要的轉型期：當年除了我爸爸拿給我看的真空管之外，他的同事已經在開發真空管的下一世代產品——電晶體，一種完全改變現代電子設備與個人電腦架構的新產品。

　　現在，另一場規模更大的科技轉型又悄悄揭開序幕了！在這個新世代中，幾乎所有科技領域都會受到影響。一旦走過接下來二十多年的轉型期後，我們的生活與工作型態就會徹底改頭換面，一如過去半世紀資訊革命造成天翻地覆的影響一樣。IBM把這個新的世代稱為認知運算時代（The Era of Cognitive Computing）。

　　〔中文版注：所謂「認知」，在心理學上是指個體經由意識活動，而對事物產生認識與理解的心理歷程。本書不斷提到的「認知運算」，指的則是新一代電腦將有別於傳統電腦的「程式運算」（只能根據人類寫好的程式執行特定任務），新一代的電腦會擁有類似人腦的認知能力，可以自己撰寫程式、蒐集資料、判讀資料，並且依照人們的需求自行調整、進行互動，以完成人們賦予的嶄新任務。〕

　　我在1980年以工程師的身分加入IBM，多年以來一直很榮幸能夠親身參與資訊科學不斷變革的腳步，並率領包括微電子部門在內的研究團隊，促成相關科技突破性的進展。我目前擔任IBM全球研發中心總負責人，整個團隊可以說是世上觸角延伸最廣泛的私人企業研發組織之一，分別在十個國家設立了十二座研究中心，雇用約三千名科學家與工程師共同努力。
　　
　　資訊科技未來願景

　　現代社會需要「能重新定義運算法則的新世代科技」，其中同時包括大量的機會與挑戰。譬如說，觸手可及、規模龐大的各種資訊，應該要能夠幫助我們更深入了解複雜的情況，然而事實上，這些資訊洪流往往導致更多讓人困擾的局面。有時候，太多不相關、甚至是不正確的資訊，會影響我們的決策；有時候，我們又僅僅只能取得盲人摸象般的片段資訊。在新工具時代，也就是所謂的認知科技（cognitive technology）開創的新時代中，我們將更深入了解複雜的情況、更理解生活周遭的世界，因此可以用更妥善的決策，實現更美好、更永續的生活。

　　我們當然不能否認資訊科學、資訊工程技術仍有其極限，但是如果我們想要追求持續的進步，想要擁有更美好的工作與生活型態，科技產業就必須用不一樣的概念與使用方式，來設計我們的電腦與各種軟體。

　　這本書扼要說明了資訊科技未來的願景，背後卻是許多人共同努力的心血結晶。我在幾年前請幾位IBM的科學家，預先設想數十年後可能的情境，預先描繪到時候的電腦會變成什麼樣子，他們提出的構想在IBM內部激起非常多討論的火花，包括IBM高階主管在內也深受激盪，最後才慢慢凝聚出大家對於未來電腦型態的共識，呈現於本書之中。

　　我們希望讓更多人知道我們的想法，讓更多人一起參與討論，因此我邀請曾經擔任過記者、目前在IBM負責公關策略的哈姆（Steve Hamm），把IBM內部的共識寫成這本書。哈姆過去在科技產業從事編輯採訪的工作經歷，將近二十五年，親眼目睹好幾波創新浪潮發軔的過程。當馬賽克通訊公司（Mosaic Communications，亦即網景Netscape公司的前身）成立之後不久，哈姆就已經在網際網路世代即將登場的1994年，前往該公司位在加州山景城卡斯楚街上、毫不起眼的小辦公室中專訪創辦人了。接下來，哈姆撰寫好幾百篇有關創新的報導，並完成幾本探討印度新興科技產業、可攜式通訊產品、未來工作型態等各種主題的著作。

　　具有深厚扎實歷練的哈姆，很自然成為我理想的工作伙伴。在撰寫本書的過程中，哈姆不但訪問了十多位IBM的科學家與工程師，也跟好幾位IBM之外的專家進行對話，期望能因此更加充實我們的看法，能夠用更具體的方式，言之有物。

　　改變未來五十年的社會與產經風貌

　　開創這樣的資訊新世代，無疑是一個群策群力才能達成的重大里程碑，即便是擁有未來的願景與廣泛專業技能的IBM，也無法獨自克服這項艱巨任務的挑戰，因此我們誠摯邀請所有IBM的客戶、各大專院校的學者專家、制定法規的政府部門、資訊產業的上下游伙伴與競爭對手、創投業者與企業家等——換句話說，我們誠摯邀請整個資訊科技產業所有的利害關係人，共同參與這段創新的過程。

　　事實上除了IBM之外，包括Google、微軟等其他企業，都已經在認知運算時代扮演吃重的角色，歐盟的「人腦計畫」也試圖整合來自世界各地的認知科學家，描繪出人類大腦運作的機制後，將這項研究結果轉化成新時代電腦的運算方式。諸如麻省理工學院（MIT）、卡內基美隆大學、史丹佛大學等，也都是在認知運算領域執牛耳的頂尖大學。另外還有許多其他研究機構，都已經踏進研發認知運算的領域。

　　這本書訴求的對象不只是具有技術背景的行家，更希望能廣泛接觸到各行各業的群眾。我們希望新的想法能夠帶給產官學界不一樣的刺激，一起用開放式架構尋求未來的解答。我們也希望這本書能對有志於在科技、工程、數學等領域開創生涯的高中生與大學生，帶來一些啟發。（這個啟迪年輕人的重要性，尤其不容忽視。）

　　我們希望有更多人能一起參與這段探索未來的發現之旅，用新時代的發明，改變未來五十年的社會風貌與產經結構。