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科學人 4月號/2018 第194期

科學人 4月號/2018 第194期

  • 雜誌名稱:科學人    新功能介紹
  • 刊別:月刊
  • 出版地區:台灣
  • 語言:繁體中文
  • 出版日期:2018/03/28
  • 定價:280
  • 優惠價:95266
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優惠組合

 

封面故事

【好奇機器人能自學】
科學家藉由模仿孩童探索世界,讓機器人自發學會基本技能,而這些研究也協助科學家更加了解大腦運作。
2015年科幻電影「成人世界」(Chappie)中,工程師迪昂(Deon)想要創造能思考、有感受的機器人。為了達成這個目的,他寫了一套能像孩童一樣思考的人工智慧(AI)程式。迪昂的測試對象查皮(Chappie)一開始的心智狀態幾乎空白;查皮僅靠觀察周遭環境並摸索,習得常識、語言以及複雜的技巧──這是今日最先進的AI系統也辦不到的任務。
誠然,一些機器在特定任務上的表現已經超越人類,例如可進行「危險邊緣」(Jeopardy!)這類益智問答的電玩遊戲、下西洋棋和圍棋。去年10月,英國深度心智(DeepMind)公司發表了最新一代的圍棋AI系統AlphaGo Zero。前一代的AlphaGo要「探勘」人類下過的大量棋局才能精通圍棋;AlphaGo Zero則藉由與自己競賽而自主累積經驗,雖然成效出色,卻只限於學習規則明確的遊戲,而且必須進行上幾百萬次,才能獲得超乎常人的技巧。
相較之下,人類嬰幼兒會探索環境,嘗試各種活動及練習說話,從嬰兒期就開始不斷成長。他們累積經驗,適應新的狀況,並把學會的技能應用到其他方面。
21世紀初,機器人學家、神經科學家和心理學家期望打造能模仿這類自發成長的機器。他們合力打造的類人形機器人(android)可以拿起物品、習得基本字彙和數學技能,甚至顯現社會行為的跡象。在此同時,這些AI系統正在協助心理學家了解嬰兒的學習方式。
 

編者的話

知名童話故事《綠野仙蹤》裡,三名主角稻草人、機器人和獅子各有追尋的事物,其中機器人想要的是「善心」。如今,科學家已為機器人建造身體、「腦」等各部位,但也尚缺「心」。人工智慧(AI)崛起,科學家得以在機器人身上測試過往對人類大腦的假設,他們賦予機器人「好奇心」,藉由模仿嬰幼兒透過感官探索世界,讓〈好奇機器人能自學〉許多基本技能,例如更容易記下單字、精確算出數字。而這些成果也能應用在孩童身上,科學家因此可更加了解大腦運作的方式。

好奇心會探索世界,更可探索宇宙。3月14日霍金驟逝,他的《時間簡史》是啟發許多人對宇宙好奇的經典讀物,而我們更崇敬的其實是他面對「漸凍症」的毅力,以及對整個人類社會的關懷,〈霍金:生為伽利略靈、死為愛因斯坦魂〉傾聽霍金門生吳俊輝教授談霍金。聊到霍金便容易聯想到黑洞,第一代超大質量黑洞怎能在短短的宇宙年齡中長得如此龐大,〈巨獸黑洞養成記〉介紹科學家最新的想法,以及如何驗證。天空最古怪的莫過於黑洞,地上引人好奇的莫過於「蛇」,許多傳說都有蛇的蹤影,人與蛇似乎有不解之緣,蛇為何捨棄四肢成了今天的模樣,科學家從蛇的耳朵找到了線索,得知〈蛇,為什麼為蛇?〉。近年,全球暖化,海溫上升,珊瑚嚴重白化死亡,農曆3月23日前後是珊瑚產卵的季節,目前科學家正積極研發珊瑚移植、人工授精及育種,企圖挽救珊瑚,〈讓珊瑚生生不息〉。其他更多精采篇章,請見本期《科學人》。
 

雜誌目錄

關於封面
嬰幼兒藉由觀察並親身接觸周遭事物來認識世界。機器人學家與發展心理學家合力在機器人身上裝設人工神經網路,讓機器人得以模仿嬰幼兒自發學習,例如更容易記下字彙、精確算出數字。這套方法也可應用在孩童身上、提升學習效率,展現令人驚喜的研究成果。

特別報導
28 霍金: 生為伽利略靈、死為愛因斯坦魂
 文/吳俊輝
 他的理論揭露了宇宙的秘密,他的心智啟發我們對宇宙的好奇。

人工智慧
30 好奇機器人能自學
 文/權(Diana Kwon)
 科學家藉由模仿孩童探索世界,讓機器人自發學會基本技能,而這些研究也協助科學家更加了解大腦運作。

醫學
36 調停免疫之亂
 文/瓦德霍玆(Michael Waldholz)
 許多生物製劑藥物會刺激體內免疫系統產生抗體,使藥物無法發揮治療效果。生物製劑藥物搭配新的合成疫苗顆粒技術,能調節免疫系統耐受藥物,阻止抗體產生。

天文物理
42 巨獸黑洞養成記
 文/納塔拉真(Priyamvada Natarajan)
 最古老的超大質量黑洞怎能在早期宇宙長成如此巨大?天文學家提出各種理論,冀望即將升空的韋伯太空望遠鏡以及其他觀測計畫能提供答案。

演化
48 蛇,為什麼為蛇?
 文/易鴻宇(Hongyu Yi)
 蛇為何捨棄四肢並延長身體?是便於在水中游泳,還是在洞穴中潛行?這個長期懸而未決的問題,在白堊紀晚期的蛇類耳朵中找到了解答線索。

化學
54 溫泉孕育地球生命?
 文/范科南丹克(Martin J. Van Kranendonk)、狄默(David W. Deamer)、佐基奇(Tara Djokic)
 過去認為生命最初誕生於深海熱泉,新證據卻顯現不同答案:陸地上活躍的火山溫泉可能是生命另一個起源。

永續發展
62 讓珊瑚生生不息
 文/奧爾布萊特(Rebecca Albright)
 為了幫助珊瑚適應海洋暖化,科學家積極研發珊瑚移植、人工授精及育種技術,但全面復育珊瑚礁仍是遙遠的夢想。

宇宙學
70 跨尺度壯遊:小原子到大宇宙
 文/沙爾夫(Caleb Scharf)
 圖/米勒(Ron Miller)
 從宇宙邊緣到次原子領域,穿越所有已知事物的尺度,走一趟望見大千世界極限的偉大巡禮。

農業
76 蜜蜂授粉替身
 文/安布利(Paige Embry)
 近年蜜蜂蜂群驟減,全球農業大受衝擊,科學家積極培育替代蜜蜂授粉的獨居蜂,在蜂群管理與商業量產上均充滿挑戰。

目錄
第194期
2018年4月號

科學人觀點
8 天生我耳真有用
 文/曾志朗

總編輯的話
10 落入凡間的小龍
 文/李家維

讀者論壇
12

科學人新聞
14 策馬散播印歐語
 細菌錄音機
 主管太聰明錯了嗎?
 龐然大「魚」
 鳥類離異有助繁衍
 水下無人機看南極冰融
 一覽世界科技進展
 讓AI不犯錯
 解碼大腦神經訊號
 搖滾石首魚

形上集
23 空穴論證
 文/高涌泉

教科書之外
28 我的朋友是魔鬼代言人
 文、圖/陳文盛

網上世代
30 網路治理大不易
 文/黃勝雄

專家看新聞
83 美國科學界扭轉政策劣勢
 文/羅森柏格(Andrew A. Rosenberg)

健康與科學
84 骨折危機可避免
 文/華立斯(Claudia Wallis)

資訊世界
85 影片橫豎為難
 文/波哥(David Pogue)

真真假假
86 人類理性尚存
 文/薛莫(Michael Shermer)

反重力思考
87 驕兵不敗
 文/米爾斯基(Steve Mirsky)

聊聊科學人
88 為獨居蜂蓋旅館─王庭碩
 文/湯琇婷

我的Lab生活
92 研究女性內在美的幸福科學
 文/陳雯莉
 

內容簡介

《科學人》雜誌-全球科普雜誌第一品牌

自2002年創刊以來共11年榮獲出版界最高榮譽雜誌出版金鼎獎!身為全球科普雜誌的第一品牌,《科學人》一直領先報導全球最先進的科學脈動與產業趨勢,除生命演化及天文奧秘的探索外,也包括成就未來經濟創新的各種工具:「NBIC,Nano-Bio-Info-Cogno(奈米科技、生物科技、資訊科技與神經科技)」,及其聚合衍生的「長壽醫學」、「未來能源」、「淨化科技」、「即時通訊」、「人工智慧」及「前進太空」等產業趨勢內容。除了原Scientific American文章精確編譯外,台灣延伸企劃採訪篇章更佔40%以上,藉由淺顯易懂的編輯呈現方式,帶給產業精英、知識家庭、高中及大專院校師生最具未來性的知識力。

《科學人》雜誌即將於2017年2月滿15週年!15年來,在「廣」的方面,《科學人》月月帶給台灣讀者科學新知、科學新聞、重要科學研究;而在「精」的方面,《科學人》推出15週年特別獻禮:「博學誌」系列文集,滿足您在單一領域更深入、更全方位的知識渴望。

「博學誌」系列文集

問,時間為何物?(2016/9/20全新出版) 台灣大學物理系教授 高涌泉 專文導讀

窺探大腦(2016/10/20修訂版)  中央研究院院士 曾志朗 專文導讀

發現天文之美(2016/11/20修訂版) 國立自然科學博物館館長 孫維新 專文導讀

掌握數位生活(2016/12/20全新出版) 台灣大學資工系教授 林守德專文導讀 活靈活現動物行為(2017/1/20全新出版)金鼎獎科普作家 張東君 專文導讀

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