高煥堂?（臺(tái)灣VR產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟主席，廈門(mén)VR/AR協(xié)會(huì)榮譽(yù)會(huì)長(zhǎng)兼顧問(wèn)）

　　0 引言

　　過(guò)去十多年來(lái)，大數(shù)據(jù)是推動(dòng)AI發(fā)展的主力。隨著AI應(yīng)用日愈擴(kuò)大和日趨復(fù)雜，計(jì)算能力成為當(dāng)今推動(dòng)AI發(fā)展的新動(dòng)能。30多年前，臺(tái)積電公司開(kāi)創(chuàng)了新IC產(chǎn)業(yè)分工模式和協(xié)同體系。如今為了結(jié)合IC產(chǎn)業(yè)，AI產(chǎn)業(yè)的智能組件化是必然潮流，AI產(chǎn)業(yè)的分工體系也漸漸地進(jìn)化。于是有趣的是，硬件IC產(chǎn)業(yè)將伴隨新興AI產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)，且心心相印、融合為一。從此公主（AI）和王子（IC）過(guò)著幸福快樂(lè)的日子。

　　綜觀現(xiàn)代的IC制程分工是：設(shè)計(jì)→制造→測(cè)封→組裝（成PC、手機(jī)等）。于是，我們可以依循一樣的思維，把AI制程分工定義為：AI設(shè)計(jì)（使用模式）→AI程序開(kāi)發(fā)（使用模版）→AI測(cè)試QA→整合成為AI應(yīng)用系統(tǒng)（Application）。本文就從AI神鷹 ^[1] 的設(shè)計(jì)講起。

　　1 AI的長(zhǎng)處是什么?

　　一般而言，進(jìn)入到AI領(lǐng)域，首先都會(huì)去理解AI可以幫人們做什么（What）。AI擁有非常強(qiáng)的技能就是：代替人類從復(fù)雜的大數(shù)據(jù)中找規(guī)律，然后依據(jù)得到的規(guī)律，來(lái)幫人類做預(yù)測(cè)（Prediction）。換句話說(shuō)，考古題做多了，就會(huì)有心得和好用的法則，也就成為某個(gè)特定領(lǐng)域的專家了。而上述的心得和法則，提供了專家直覺(jué)，能鑒往知來(lái)，預(yù)測(cè)短期未來(lái)的變化。

　　AI就如同訓(xùn)練有素的狗，例如在機(jī)場(chǎng)里穿梭于旅客之中，靈敏地聞行李箱里是否有大麻毒品等。這些訓(xùn)練有素的狗可以瞬間搜索行李箱里的大麻毒品味道。所以AI也一樣，除了可以考古、預(yù)測(cè)和鑒往知來(lái)之外，還能發(fā)揮其專家直覺(jué)，不費(fèi)時(shí)不費(fèi)力地進(jìn)入新事物領(lǐng)域。因之，AI對(duì)往事擅于“考古”，對(duì)當(dāng)下擅于“探索”。

　　2 AI的短處是什么?

　　AI有其長(zhǎng)處，當(dāng)然也有短處。AI對(duì)中長(zhǎng)期的未來(lái)事物變遷的預(yù)測(cè)（Forecasting）能力卻非常薄弱。因?yàn)锳I沒(méi)有擬定（對(duì)未來(lái)的）假設(shè)或假說(shuō)（Hypothesis）的能力，而且它又沒(méi)有關(guān)于未來(lái)可變事物的數(shù)據(jù)。所以，AI對(duì)往事擅于“考古”，對(duì)當(dāng)下擅于“探索”，對(duì)未來(lái)的“假設(shè)”幾乎無(wú)能為力。在AI時(shí)代里，AI負(fù)責(zé)考古和探索眼前事實(shí)；人類觀想未來(lái)和擬定假設(shè)性方案。AI的能力與人類能力形成互補(bǔ)，相輔相成。于是，我們只要找到最佳的互補(bǔ)模式就對(duì)了。至于什么是理想的互補(bǔ)的協(xié)同合作模式呢？并無(wú)標(biāo)準(zhǔn)答案。

　　3 AI神鷹的起源

　　筆者從《成吉思汗與神鷹》的故事 ^[1] 里，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)AI設(shè)計(jì)模式（Design Pattern），稱之為：AI神鷹（如圖1）。

　　AI神鷹的基本主張是： 比起“有所為”，“有所而不為”可能更關(guān)鍵。與 AI神鷹互補(bǔ)的是：AI獵狗。兩者相輔相成，AI獵狗建議人類“有所為”；AI神鷹則建議人類“有所不為”。有所為，追求獲利；有所不為，降低風(fēng)險(xiǎn)。就如同于登山者與雪巴人之間的協(xié)同合作模式 ^[1] 。

　　4 AI神鷹的需求范例

　　一個(gè)常見(jiàn)的AI神鷹是：幫助醫(yī)師核對(duì)處方上用藥的副作用。醫(yī)師開(kāi)立處方單時(shí)，先交給AI神鷹審視，若藥物之間的交叉副作用過(guò)高，神鷹會(huì)通知醫(yī)師（人），重新思考其用藥。而一個(gè)常見(jiàn)的AI獵狗是：輔助醫(yī)師判斷超音波圖像（如圖2）。

　　AI獵狗作用于人類的“決策前”；而AI神鷹作用于“決策后”。這兩項(xiàng)AI成為人類決策者的最佳伙伴。對(duì)于基層經(jīng)理人（決策）而言，AI獵狗可以發(fā)揮很大的輔助效果。對(duì)于高層總裁（決策）而言，AI神鷹可以發(fā)揮關(guān)鍵性的效益。所以成吉思汗出行時(shí)，隨身攜帶神鷹，而不是獵狗 ^[1] 。

　　獵狗看利益，神鷹看風(fēng)險(xiǎn)。兩者協(xié)同合作，帶給人類趨吉避兇效果，讓企業(yè)勢(shì)如破竹。如成吉思汗一般，建立地球史上最大版圖的帝國(guó)。

　　5 AI神鷹設(shè)計(jì)模式（Design Pattern）

　　AI天生具有“考古”和當(dāng)下“探索”的強(qiáng)大能力。也就是AI出生就具有獵狗的天分，能極靈敏地嗅出利益機(jī)會(huì)（如哪里有兔子）。也就是一般統(tǒng)稱的“預(yù)測(cè)（Predict）”能力，這種極靈敏能力既可以用來(lái)嗅出“利益”，也可以用來(lái)嗅出“危險(xiǎn)”。于是，將一群擅于嗅出風(fēng)險(xiǎn)的AI獵狗們，巧妙組合成為一個(gè)團(tuán)隊(duì)，就成為一只“AI神鷹”了。

　　例如，在機(jī)場(chǎng)來(lái)往的行李箱可能裝有“危險(xiǎn)”物品（如毒品），警察就讓一群獵狗來(lái)嗅出行李箱里的“危險(xiǎn)”物。這位警察和一群擅于嗅出毒品的獵狗們，巧妙組合成為一個(gè)團(tuán)隊(duì)，就成為一只“機(jī)場(chǎng)的神鷹”了。

　　6 從設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)

　　AI獵狗的模型、算法和訓(xùn)練方法都是一樣的，其差別只在于聞嗅的目標(biāo)（利益Vs.風(fēng)險(xiǎn)）不同罷了。因之，就把來(lái)自CNN的我常用的“格格/丫鬟”模型引過(guò)來(lái) ^[2] ，成為AI神鷹的基礎(chǔ)架構(gòu)，如圖3。

　　如果您已經(jīng)熟悉了CNN的架構(gòu)和術(shù)語(yǔ)，就可以理解如何實(shí)踐這神鷹了：AI丫鬟對(duì)映到CNN的卷積層；而AI格格則對(duì)映到CNN的全連接層。換句話說(shuō)，我們可以直接運(yùn)用CNN的基本模型來(lái)實(shí)踐和訓(xùn)練基礎(chǔ)的AI神鷹，幾乎不必耗費(fèi)額外的學(xué)習(xí)和建模成本。只需讓一群嗅危險(xiǎn)的AI獵狗們能協(xié)同合作，并產(chǎn)生整體綜效即可。

　　像AI神鷹的協(xié)同合作結(jié)構(gòu)，可以應(yīng)用于醫(yī)療、股市、警政、軍事等各種領(lǐng)域，是一種通用型的“設(shè)計(jì)模式（Design Pattern）”，又稱為“設(shè)計(jì)模式”。這種AI模式，通常會(huì)使用多個(gè)模版（Template）來(lái)實(shí)踐。而模板則由多個(gè)Excel工作表和多個(gè)Python程序來(lái)實(shí)踐。然后，這些Python程序則表達(dá)了復(fù)雜的AI算法。

　　模式比較接近人的世界 ， 模版接近機(jī)器的世界 。 模 版 ： 讓AI機(jī)器模擬個(gè)人的思考和學(xué)習(xí)（Learning）。模式：讓AI模擬一群人之間的協(xié)同合作（Collaboration），如圖4。

　　7 邁向“智能、軟件與IC”三合架構(gòu)時(shí)代

　　于是，我們的終極目標(biāo)是：人機(jī)共舞。而短期愿景是：讓IC產(chǎn)業(yè)與AI智能產(chǎn)業(yè)心心相印、融合為一。例如，現(xiàn)代的IC制程分工是：設(shè)計(jì)→制造→測(cè)封→組裝（成PC、手機(jī)等）。我們可以依循一樣的思維，把AI制程分工定義為：AI設(shè)計(jì)（使用模式）→AI程序開(kāi)發(fā)（使用模版）→AI測(cè)試QA→整合成為AI應(yīng)用系統(tǒng)（Application）。 過(guò)去30年來(lái)，軟件和硬體都經(jīng)歷過(guò)組件化（Component）的成長(zhǎng)之路，而實(shí)現(xiàn)了軟硬結(jié)合的今日IT潮流。過(guò)去是軟硬結(jié)合架構(gòu)，現(xiàn)在是“AI智能（算法）+軟件+IC”三合一架構(gòu)。

　　反觀當(dāng)今的AI應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，一個(gè)公司或一個(gè)團(tuán)隊(duì) ， 把設(shè)計(jì) 、 制造（編程）、測(cè)試、組裝（Assembly）都全包了。其相當(dāng)于30年前的IC（半導(dǎo)體）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

　　在2020年代的未來(lái)AI產(chǎn)業(yè)，智能組件化是必然潮流，隨著AI應(yīng)用日愈擴(kuò)大日趨復(fù)雜，產(chǎn)業(yè)的分工體系也在進(jìn)化。讓IC產(chǎn)業(yè)來(lái)陪新興AI產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)，且心心相印、融合為一。從此公主（AI）王子（IC）過(guò)著幸?？鞓?lè)的日子。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 高煥堂.AI的本質(zhì)及其商業(yè)的康莊大道[J].電子產(chǎn)品世界,2019(9):77-78.

　　[2] 高煥堂.學(xué)AI之路，從探索特征出發(fā)[J].電子產(chǎn)品世界,2019(11):81-84

　　本文來(lái)源于科技期刊《電子產(chǎn)品世界》2019年第12期第78頁(yè)，歡迎您寫(xiě)論文時(shí)引用，并注明出處。