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2019年6月25日 星期二

人工智慧在台灣 -產業轉型的契機與挑戰

這本書的作者陳昇瑋執行長是入世的學者,從主辦的資料科學年會開始,對講者要求就是要能分享做了甚麼?怎麼做?做了之後有甚麼影響?哪裡可能踩到雷?哪些工具好用?可能有哪些意想不到的場景?

資料科學年會的經驗累積,台灣產業的互動到台灣人工智慧學校(Taiwan AI Academy, AIA)的創立,陳執行長對於人才培育系統的設立想得相當清楚:

  • 經理人與技術人分班受訓,合流互動。
  • 向先頭企業募款,企業也可分派問題給學員。
  • 為企業培養人才,移地解企業的題目
  • 沒有申請政府補助,受訓必須自費

人工智慧的人才永遠不嫌多,就像人人懂 Excel,AI 要變成基本素養,人人都懂人機協作,定義問題解決問題。如果執行順利,AIA 會在生態系統之中生生不息。



適合的讀者


作者分享對台灣產業數位轉型的焦慮,許多有同樣焦慮的讀者也被吸引而來,讀完這本書可以預期有的收穫有五:

  • 了解人工智慧學校,明白自己適合技術領袖培訓班或是經理人研修班
  • 看白話版人工智慧的主流模型和問題分類
  • 零零星星的傳說聽得太多,看看正統的說法。
  • 了解人工智慧應用場景
  • 在自己的產業中思考人工智慧的應用
  • 思考在人工智慧產業化的價值鏈中,要佔在哪一環節


學習模型


現代人工智慧的學習模型有三:

  • 專家系統:領域專家訂好規則,給機器照規則處理現實狀況
  • 傳統機器學習:領域專家標註大量資料並且做特徵工程
  • 深度學習:自動化的特徵工程,亦即自動發展出衍生變數


深度學習最適合處理非結構化的資料,如人類五官能識別的的文字、聲音、影像。序列資料如:溫度、濕度、亮度。

以人類的五官來看,深度學習最接近人類的學習。


人工智慧的問題分類:


監督式:F(X) = Y,X 為輸入的觀測值,Y 為決策輸出,要找出函數 F(X)。
非監督式:只有觀測值 X,沒有決策輸出 Y,要找出分類規則。
增強式學習:直接和真實環境互動,大量學習試驗。譬如:AlphaGoAlphaZero

AlphaGo 先透過監督式學習學習歷史棋譜得到早期版本,再由兩個 AlphaGo 在 40 天內對弈 3,000 萬盤棋,歸納出人類從來沒有的棋路。

AlphaZero 則完全不用監督式學習,直接進行增強式學習,在短短三天的輸贏之間成為棋力最強的版本,超越所有人類棋士和其他棋類的人工智慧。

程式已不須人類給的起始知識,直接和環境互動,自行歸納出超過人類的更好決策,沒有情緒,不會因為疲累而判斷失準。


人工智慧的應用場景


和情境低度相關,愈多維度的決策愈適合。例如製造業的應用有四:

  1. 瑕疵檢測
  2. 自動流程控制
  3. 預測性維護
  4. 原料組合 

讀者可以一邊讀一邊思考自己所在產業的應用。

利用三個條件,問個好問題交給人工智慧來處理:

  1. 決策值 Y 的情境和各種條件,能不能被大量記錄成觀測值 X
  2. 成對的觀測值 X 和決策值 Y 有數量夠多而且高品質的資料
  3. 觀測值 X 和決策值 Y 的關係是穩定的


人工智慧的導入


定義出問題之後,如何落地的議題有三:

  1. 資料的收集和清理
  2. 跨部門的合作編組
  3. 建立人工智慧團隊

#1 需要花上數個月,因為資料分散在各部門,例如:製造部、品管部、研發部、生產管理部門,各有各的資料,品質也未必佳。需要花上好幾個月的時間重新清理,建立高品質的資料庫。

#2 上述資料清理收集就需要跨部門的合作,互相開放資料,也需要各部門花心力收集重建資料。

#3 內部的人工智慧團隊,才能讓持續根據公司設備或是營運的指標變化,來調整機器學習模型。

由上可見,牽涉到文化的改變,以數據和實驗驅動的決策,組織的協調整合,人工智慧的導入由上而下來進行才有成功的機會。

引入外部顧問,高層不熟悉或是不方便動手的就交給外部顧問來主導,高層只要扮演支持的角色。

人工智慧的落地會造就相關顧問行業的興起。


決策者要先知道的事


人工智慧要發揮作用,首先要補足大數據,並且建立以數據和實驗來驅動決策的文化,決策者在發現人工智慧的結果違反直覺時介入。光是補充數據就要花上數個月甚至一年的時間。

人為依賴圖表或報表做決策,為了強調重點或是因人為的侷限,經常會過於簡化。深度學習能看見人類無法識別的訊號而貢獻出不同的決策。



後記


2012 年深度學習在史丹福大學一舉成名,許多開源碼可以下載,如 Google 開放 DeepLab V3+,Google 上也可找到資料庫,含 GPU 的機器也很容易購買。 人人都可以實作訓練自己的模型,感受 AI 的威力,如果可以延伸到大一高中計算機概論課程,對國家的幫助將很巨大。


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