「大智移雲」是什麼？

　　大，代表大數據，是資訊時代比石油、煤礦還珍貴的資源。

　　智，代表智慧機器，例如智慧型手機，已是每個人不可或缺的配備。

　　移，代表移動裝置，讓你把各種微電腦、智慧機器隨身帶著走。

　　雲，代表雲端運算，是透過網際網路共享龐大軟硬體資源的平臺。



　　而「智慧科技」正是推動大智移雲的利器，

　　是下一波電腦科技革命性發展的大海嘯，

　　即將席捲所有產業、衝擊到每個人的生活與工作，

　　改變未來五十年的社會風貌與產經結構。



　　IBM全球研發中心是全世界最頂尖的企業實驗室，

　　歷年來總共獲得五座諾貝爾獎、四座電腦科技界最高榮耀的涂林獎，

　　比大多數國家的研發實力還雄厚、更驚人。

　　IBM以它在人工智慧、光電科技、奈米技術的深耕優勢，

　　正致力於打造會學習、有感覺、能思考的「認知運算電腦」。

　　認知運算電腦能夠協助我們處理大數據，

　　會深入分析複雜的問題，協助個人或團體做出更好的決策，

　　譬如：幫助醫師診治病患、為投資人規劃資產組合、

　　協助市府團隊整合資源、規劃交通、防治災難。



　　凱利三世和哈姆兩位作者，採用案例說明的方式，

　　深入淺出的介紹認知運算電腦的各項新技術和影響層面，

　　希望「新的想法能夠帶給產官學界不一樣的刺激……

　　並期盼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。」



名人推薦



　　張善政? 科技部部長

　　徐爵民? 工業技術研究院院長

　　黃士軍? 程曦資訊整合執行長

　　戈莫里（Ralph Gomory）? 史隆基金會總裁

　　馬龍（Thomas W. Malone）?? MIT集體智慧中心主任

　　——智慧推薦



　　以富有啟發性、提出未來科技最新發展進程的標準來看，沒有一本書能夠比得上這本書所提出的深入觀點與具體事證。——馬龍（Thomas W. Malone），MIT集體智慧中心主任



　　這本書讓讀者看見人跟電腦的智慧結晶可以帶來無限可能……

　　了解認知運算科技未來將如何在實務上改善人類的生活。——戈莫里（Ralph Gomory），史隆基金會總裁



　　如果你以為跳躍發展的數位浪潮已經結束了，請調整你的看法。

　　這本書揭開了下一波電腦科技革命性發展的大海嘯……——羅傑斯（David Rogers），哥倫比亞商學院品牌創新科技中心執行長



　　IBM的華生電腦是幾十年來最重要的科技突破。

　　透過這本書的說明，我們將會了解……新科技將如何改變人類的生活。——柯文（Tyler Cowen），喬治梅森大學經濟學教授



　　IBM研究團隊在人工智慧及相關領域，完成了全世界最了不起的成就。

透過這本書簡單扼要的說明，我們將看見……認知運算電腦即將引爆的浪潮。——韓德勒（James Hendler），壬色列理工學院人工智慧教授



　　這本書告訴我們未來的工作、未來的都市將如何改變，就連我們的思考方式也都會變得不一樣了。——貝克（Stephen Baker），資深記者

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。