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城市產業發展

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2017-09-07
聚焦人工智慧 建構智慧應用新商機
隨著大數據、深度學習等新趨勢興起,許多先進國家與科技大廠競相投入人工智慧的研究領域,並深入醫療、金融、工業製造等生活層面,所衍生的商業應用更擴及無人機、機器人、自動駕駛、圖像辨識等,顯見人工智慧所帶來的革命性影響,已逐漸顛覆科技應用的樣貌。而國際上許多城市推智慧城市計畫,亦致力於透過人工智慧應用在公共安全、交通管理、防救災、觀光導覽,以及城市資源的優化等。
作者簡介:陳履恒
暨南國際大學資訊工程學系副教授

前言

隨著「大數據」(Big Data)、「深度學習」(Deep Learning)等新趨勢興起,「人工智慧」(Artificial Intelligence, AI) 這個經典的學門也重新受到全球矚目,許多先進國家與科技大廠競相投入人工智慧的研究領域,並深入醫療、金融、工業製造等生活層面,所衍生的商業應用更擴及無人機、機器人、自動駕駛、圖像辨識等,顯見人工智慧所帶來的革命性影響,已逐漸顛覆科技應用的樣貌。

其實科學界追求人工智慧的努力,遠在1945年第一臺電腦ENIAC問世之前就已經行之有年,直到今天也從來沒有停歇過。而國際上知名的科學家,如英國的圖靈 (Alan M. Turing) 博士,在計算機、數學與邏輯等領域有相當傑出的貢獻,於1950年在對人工智慧的研究中提出的「圖靈測試」 (Turing test),作為一種用於判定機器是否具有智能的試驗方法,更是開啟人工智慧領域研究的重要啟蒙,被尊稱為電腦科學之父、人工智慧之父。而美國科幻小說家艾西莫夫 (Isaac Asimov) 博士,作品以科幻小說和科普叢書著稱,於1942年首度提出的「機器人三定律」(Three Laws of Robotics),是機器人系列作品中為機器人設定的行為準則和故事發展線索,影響後來各國在研發機器人及智慧裝置的開端。隨著科技發展的日新月異,好萊塢電影工業也應用人工智慧拍攝許多相關主題的電影如《機械公敵》、《魔鬼終結者》系列、《駭客任務》三部曲等,影片中大量機器人與人工智慧的特效,更開啟觀影者的無限想像。

此外,企業界企圖將人工智慧和商業行為作結合,其中最好的範例之一,是由跨國大企業IBM在2008年提出來的「智慧地球」(Smart Planet)和「智慧城市」 (Smart City),其概念在於將最新的人工智慧及資通訊技術 (Information and Communication Technology, ICT),與智慧能源、智慧交通、智慧貨幣,乃至於所有和民眾生活息息相關的城市基礎建設 (Infrastructure) 結合起來,以改善或解決人類現代文明的許多問題。另一方面,所衍生的商機更涵蓋食衣住行育樂等範疇,無形中亦加速擴展人工智慧和ICT結合的智慧應用新商機。

壹、人工智慧技術×智慧城市應用發展

隨著智慧科技發展的日趨成熟,不僅深刻地影響民眾,全球各國無不將人工智慧視為未來競爭力的重點。而國際上許多城市推智慧城市計畫,亦致力於透過人工智慧應用在公共安全、交通管理、防救災、觀光導覽,以及城市資源的優化等,以下列舉幾個國際城市作介紹。

§ 荷蘭-阿姆斯特丹 (Amsterdam)

由民間與政府共組的阿姆斯特丹智慧城市計畫團隊 (Amsterdam Smart City,ASC)的策劃推動下,阿姆斯特丹首先朝「智慧節能」的發展方向,然後逐步拓展城市智慧化的範圍。同時,也積極和其他城市締結各種策略聯盟,以達城市行銷,並擴展國際影響力。此計畫於2009年啟動,除了荷蘭本國能源公司Alliander,亦吸引許多跨國企業如IBM、埃森哲(Accenture)、思科(Cisco)等加入,共同推動包括智慧行動、智慧生活、智慧社交、智慧場域、智慧經濟、大數據與開放資料、基礎建設及生活實驗室等七大智慧領域,讓所有城市的參與者一起合作與分享智慧城市專案的創新平臺,市政府透過滿足各利益團體需求、彼此合作,打造完善的智慧城市生態系統。

§ 西班牙-巴塞隆納(Barcelona)

作為智慧城市先驅者-巴塞隆納,早在2000年前就開始推動基礎設施智慧化,這座名列前五十名人生必遊的地中海城市,擁有許多世界遺產之外,更成功地將物聯網(IoT)導入市民生活中,整座城市佈滿大量的無線感測器和路由器,每日所產生的大數據資料透過開放平臺進行蒐集、分析與彙整,廣邀企業與民眾共同開發應用,為城市提供即時的解決方案,期藉由物聯網設備讓城市管理更加科學、便捷,並且因此孕育了一連串相關產業的興起,使得巴塞隆納成為歐洲智慧城市的創新典範。

§ 法國-尼斯(Nice)

位處南法的觀光勝地-尼斯,在2015年被美國研究機構Juniper Research評為全球智能城市第四名,致力打造自動化互動的智慧城市。市政府和思科攜手合作,在城市中打造「萬物聯網」(Internet of Everything, IoE),運用思科的室外無線接入點移動產品、無線控制器和移動服務引擎來連接整個城市約200個傳感器,藉由移動設備所分析數據,不僅提供居民和遊客提供地圖、導航等各種城市資訊,有效提高市政服務的都市管理流程。

§ 阿拉伯聯合大公國-馬斯達爾城(Masdar City)

由英國的福斯特建築事務所 (Foster + Partners) 負責打造,目前尚未完工的實驗城市,規劃完全使用太陽能等再生能源,來達到零排碳、零廢棄、零輻射的目標,期成為全球首座「零碳城市」和世界級清潔技術研發基地,預計建成時將有五萬名居住人口及四萬名就業人口。

§ 新加坡(Singapore)

透過覆蓋全城的無線網路以及大數據分析技術,將道路、輕軌、導航、電子收費、交通號誌管理統合起來,打造出先進的智慧交通系統,成為全球智慧城市建設的典範之一。

§ 日本-東京(Tokyo)

東京憑藉2020奧運所衍生的龐大商機,再加上原有的高科技優勢、獨特的新舊文化資產,東京從一開始就站在一個備受矚目的制高點上。然而,東京也被迫去面對主辦奧運之後所帶來的永續性問題,以及社會高齡化、天然資源的匱乏、以及近年來頻繁發生的各種災害對應問題。而身為鄰近國家的臺灣,此刻所面臨的問題與日本相似,其後續關於智慧城市的解決方案,特別值得持續關注。

綜上所述,除了馬斯達爾城還是未知數外,其他智慧城市的成功經驗,可歸納為政府的正確政策推動、產業界的大筆投資、再加上市民的積極參與配合。正因如此,才能達到城市智慧化的成果包括提升了城市的各項效率、創造更多的商機讓城市與企業雙贏、提升市民的生活品質、延展該城市的特色,最終創造更永續的價值。

貳、城市智慧化的挑戰與課題

首先要自問的是,我們有建立一個像阿姆斯特丹ASC一樣的跨部會團隊,以更高、更超然的層次,來進行整體規畫和推動嗎?如果沒有的話,多頭馬車各行其是的結果,一定是事倍功半;這剛好與智慧城市提升效率的基本宗旨背道而馳。

再者,每個城市的預算都有上限,能夠挹注在智慧化上的經費,恐怕更是杯水車薪。看看其他智慧城市的範例就知道:要成功,企業的投資絕不可或缺。幸運的是,我們擁有臺灣IBM、華碩等大公司,憑藉雄厚的軟硬體製造能力,對於城市智慧化積極的支持。此外,世界繪圖晶片大廠輝達(NVIDIA),近年來運用其研發的優勢,正積極地朝人工智慧結合電腦視覺的市場發展,並以深度學習為基礎的人臉辨識技術,應用到智慧城市中的監視器網路系統,去建構一個更能掌握即時資訊的智慧城市。而國際級的資安企業趨勢科技 (Trend Micro),也正在將人工智慧的大數據分析與深度學習、雲端等技術的成果,導入到各種層級的資安問題對策中。而這正是智慧城市賴以發展的物聯網 (IoT)與萬物聯網(IoE)中,最為重要的關鍵要素。儘管每一間公司的優勢有所差異,如何互相借力使力,達成雙贏,甚至多贏的局面必然是最共同的目標。然而,對一個城市以及市民來說,還必須達到『延展該城市的特色,創造永續價值』的目標。

叁、整合傳統特色與新科技,顛覆城市樣貌

筆者再舉另一個正在躋身智慧城市、也是許多人最愛的城市:京都為例。說到京都,大家的第一印象,大多是充滿神社、寺廟和藝妓的古都,蘊含百年歷史文化資源配合觀光,正是京都的城市特色。那麼,要如何將這樣的特色與新科技整合呢?

走在京都的街頭,常見的地圖告示牌,通常會搭配QR code的圖樣,只要民眾用手機掃描QR code,便會導引至京都古地圖的網站頁面,藉由GPS定位功能,瀏覽者可以到自己在過去歷史中的所在位置;此外,使用者也可以切換到非常可愛的京都和菓子、甜點地圖,看到由社群網站所提供的推薦美食資訊。

這樣的新服務,是由京都一間在地、非常年輕的IT服務公司—Stroly,配合京都市產業觀光局所提供的。此創新服務,讓地圖不再只是一成不變的街道資訊,透過網路的延伸,地圖可以變化出多種形式,並視使用者所在位置與需求即時更新,配合大數據分析、行動定位服務 (location-based services),再加上最新的推薦系統技術 (recommendation system),更可以有效地將使用者最可能需要的資訊,即時地傳遞到使用者手中。

藉由此服務,使得京都市獲得一個非常靈活的網路推銷平臺;京都市民可以將自己引以為傲的文化和美食,以有趣的方式記錄下來,與世界分享;觀光客可以更方便地獲得自己有興趣的觀光資訊;而新創公司Stroly所提供的服務亦帶來無限的新商機。

圖1、京都車站附近的地圖告示牌與QR code圖1、京都車站附近的地圖告示牌與QR code
圖2、與現代GPS連動的京都古地圖圖2、與現代GPS連動的京都古地圖
圖3、京都的人氣甜點地圖圖3、京都的人氣甜點地圖
圖4、坐落在京都老市街中的Stroly圖4、坐落在京都老市街中的Stroly

那麼臺灣呢?由於臺灣擁有優越的地理位置,從最早發現臺灣的西班牙人以及明清兩代、日本、荷蘭等前人所描繪的古地圖,皆可窺見臺灣歷史演進的多元形態與樣貌,加上廣受外國觀光客喜愛的景點如故宮、九份、行天宮、龍山寺等歷史文化遺產,讓臺灣在傳統文化與發展創新科技上,亦有媲美國際大城市的發展潛力。

另一方面,臺灣的美食水準更可說是世界等級,傲視群雄。如果能夠從食物的生產、保存、運送、到處理的每一個環節,都能導入大數據、和無所不在的感測技術去改良,不但食安的問題能夠獲得根本的解決,結合人工智慧進行24小時的智慧控管,更能大幅同時提升品質與產能。

事實上,人類的食衣住行四大需求中,「衣」已經開始與智慧型穿戴式裝置結合,「行」也有各式各樣的智慧型車輛正在被研發、甚至已經問世,「住」更是早已將智慧住宅的概念帶入現實生活中了。而一直以來被擱置的「食」的革命,現在正蓄勢待發!筆者認為,AI技術在飲食產業上的應用,配合客製化、健康管理、與老年照護等課題,一定會帶來無限的商機。

此外,就像京都的Stroly社一樣,臺灣也有各式各樣的新種IT服務公司,例如專精於AI與跨螢技術的新創公司—沛星互動科技(Appier)是由一群頂尖的AI團隊研發,以AI技術為基礎幫助企業解決跨螢世代的各種問題,並讓更多領域的企業透過AI應用擬定最佳的商業策略,此外亦透過大數據和推薦系統的最新技術,應用在網路服務上。所以說:只要有正確的方向、改變的勇氣、加上不懈的努力,臺灣也是極有希望的啊!

結語

在前兩個世紀中,人類社會隨著蒸汽引擎、內燃機及電力等關鍵技術的問世,不斷地發生重大的變革。現在,在這個被稱為網路資訊時代的新紀元中,每天都有天文單位的大量資訊被創造產生、累積儲存在雲端。同時,配合網際網路的普及與感測技術的突飛猛進,ICT、物聯網(IoT)、甚至萬物聯網(IoE)的技術已逐漸滲透到人類生活的每個環節中。這一切都讓人工智慧,特別是機器學習(Machine Learning, ML)的起飛蓄勢待發。也因此讓科學家們得以在這短短幾年來,對於機器學習的效率提升,不斷地創造出驚人的里程碑。

人工智慧在特定問題上的勝利,不僅只在大規模物件影像資料庫(ImageNet database)的影像辨識競賽或是電腦圍棋與人類棋王的對弈上而已,而是已經開始影響、改變我們生活中的每一個環節了。看看我們的四周, Pepper機器人站在店門口熱情與路過民眾打招呼;自動路邊停車、自動剎車防撞等功能,早已不再是高價位汽車的專有配備。許多年輕人更已經習以為常的,每天都在使用Siri、Google Assistant等語音服務!除了網路上的聊天機器人之外,人工智慧也開始被移植到無人機中,大幅的提升其偵測功能。而深度學習在影像辨識的成功,也正被應用來針對大量的醫療影像,對可能的癌症病灶進行自動檢測。

我們可以斷言:無論是生產、運輸、物流、販售,乃至於醫療、保健、廣告、保險、觀光、娛樂、教育的任何一個領域,未來將會有頂尖的研究人員致力去改變所謂的核心作業(core processes)和經營模式,來導入人工智慧與機器學習的超人力量。

所以在未來的10年內,90%的工作都會被人工智慧所取代?

在回答之前,且讓我們先檢視這個問題:以前面所提及的”應用深度學習,進行自動醫學影像辨識”的範例來說,醫生和技師因此得以節省出更多的時間,投入在真正需要專注的高危險病患身上。此外,透過在前置作業中聊天機器人的導入,讓電話客服人員可以有效率地理解客戶的需求,並且有更多的時間服務更多的客戶。

筆者樂觀地認為,至少就目前的技術層面來說:人工智慧絕不是要來”完全”剝奪掉人類現有90%的工作機會。而是要代替人類去達成:在完成工作的過程中,過去需要占用掉90%工作量的項目,例如對大量資料的探勘分析、需要24小時的全天即時監控等。但無論如何,都會因為人工智慧的導入,大幅地提升工作的效率,將人類從繁瑣窮忙的窘迫困境中解放出來,得以朝更具創造性、更多元價值的方向邁進。

莫忘人類發明人工智慧的初衷:在為人類服務!其手段是去模擬人類的思考模式,進而在某些方面彌補人類的不足。正如同在智慧城市的國際案例一樣,人的參與和投入被視為推動成功與否的關鍵要素。舉例來說,若城市建設智慧電網,再精細地對電能分配做最佳化,如果居民的用電習慣不能配合調整,節能效果必然大打折扣。同樣地,如果居民在用路時總是自我本位,任意爭道、變換車道、車速,就算在整個城市中佈滿智慧交通網路,在運輸效能上的改進也會受到限制。

關鍵終究還是在人!正如同「科技始終來自人性」這句大家耳熟能詳的名言所訴求的一樣。然而,當科技突飛猛進時,人類也必須隨科技進化!面對AI時代的來臨,我們需要去學習:如何運用AI代替我們處理大量、耗時、繁瑣的工作;如何善用AI建議的選項,做出最佳的決策;以及如何從AI探勘出來的資料中,發現新的價值和機會。

未來,已經不再需要爭議AI與人類之間的優劣高下;取而代之該重視的議題將是是人與人間的區隔,一方是能夠善用AI來增加價值、提升自我的新族群,以及另一群無法適應AI、原地踏步的舊族群。人工智慧並不會取代人,而是善用AI的人,取代無法善用的人!

距今約500年前,由169名西班牙人征服600萬印加人時,在人類歷史上造成的震撼,或許在不久的將來就要重演。幸運的是這一次,透過正確的教育和訓練,每個人都還有機會選邊站。問題在於:我們準備好這樣的教育環境了嗎?這裡要再強調一次,不要問:我們的教育環境準備好了嗎?而是要問:我們準備好我們的教育環境了嗎?因為百年樹人的關鍵,不僅在樹與人,最終還是取決在這一片支撐樹與人的大地上。

資料更新:2017-09-13 11:41