縱橫數位時代系列的第84篇：數位、AI、量子的三元　用智慧精華貫穿

圖文提供：許炳堅教授

A. 數位、AI、量子的三元
21世紀裡人類的文明燦爛，無論是硬體的數位裝置科技、或者是軟體的資訊系統都達到了顛峰，為我們的工作與生活帶來了長足的進步。

(A.1) 高科技重大發明：數位表示
自然界的訊息溝通與交換以類比(analog)的方式進行，在數值上是連續的、在時間軸上也是連續的。在20世紀，人類在電腦科技領域的重大發明就是發明採用「數位」表示的方式。在數值上，使用量化(quantization)方法把自然界的類比值轉換為數位值，可以對應於電腦的0與1所表示的位元。目前，64位元的電腦與手機很流行。在時間軸上，使用採樣(sampling)方法把連續的數值轉變為「離散的」(discrete)數值。在電影放映上，每1秒鐘更新至少24個畫面，可以利用人類視覺暫存的原理來達到連續動作的效果。

類比表示的資訊在複製時，容易受到雜質、污點的影響，造成失真。數位表示的資訊則不受雜質、污點的影響，使得儲存、與複製保持同樣好的品質。

(A.2) 人工智慧把專業知識轉變成通識、常識
50多年來，半導體晶片科技的進步緊密地遵循「摩爾定律」(Moore’s Law)：大約每2年，先進晶片的運算效能可以增強1倍。強大的運算能力把現有的知識運用人工智慧的學習演算法很有系統性地組織起來，讓一般人來使用。因此，專業領域的界限被打破。傳統的專業知識被轉換為通識，甚至是常識。大學教育也由原來各個學系為主的招生，彈性地加上了在學院裡流通的院學士學程、或者在全校流通的校學士學程。

因應人工智慧的衝擊，年輕人有3大選擇。包括：
･ 接受AI吸引力、沿著水平方向快速地向AI靠攏：大部份年輕人儘可能跟上人工智慧軟體的發展步伐，善加利用。使自己成為使用AI的達人。在物理意義而言，這種向心力是追求「最低能量」的表現，就像產品製造商依靠降低成本(Cost Down)來增強產品競爭力。

･ 抵抗AI吸引力、沿著垂直切線方向飛出去：有心者可以採取借力使力、舉一反三的方法。在物理意義而言，這種離心力是追求「最大自由度/熵(Entropy)」的表現，就像產品製造商依靠提升價值(Value Up)來增強產品競爭力。

･ 人文、社會科學領域：重新審視人文與社會科學所確實需要傳授的時代內涵，走出新的康莊大道。

人工智慧軟體充份發揮彈性，擅長於整合相互對立的功能，包括：串聯與並聯、內插與外推、發散與收斂、真象/真相與想像、連結與鏈結，等。

(A.3) 量子運算
數位運算的每一個邏輯位元遵循「布林代數」(Boolean algebra)的規則，其數值可以是邏輯1或者邏輯0，但是不可以同時代表1與0。因此，十位元就可以分辨出2的10次方（亦即1,024）種組合。同理，32位元可以分辨出2的32次方(亦即幾十億)種組合。目前大部份個人電腦採用64位元，可以分辨的數目也按照次方數而增加。

現代運算講求：節省能量、求快、求好，以及最佳化。新興而尚未完全成熟的量子運算提供很好的期待。在求快方面，數位運算對於2的32次方種組合，需要分別計算幾十億次；而成熟的量子計算則只要經過32個量子位元即可。當然啦，每一個量子位元需要好幾個、或者好幾十個實體位元來完成。傳統數位運算的位元邏輯1或者邏輯0，根據電壓大小來決定伏特值。量子運算的量子位元(qubit)正旋與反旋的邏輯1A與邏輯1B，則是根據能量大小。

並非所有計算都適合量子運算來執行。數位運算、人工智慧運算、量子運算各有其長處，需要相輔相成。它們三者都可以用智慧精華(wisdom)來貫穿。人工智慧(AI)與人類智慧精華(wisdom)形成雙重絕配(Duality)。把「數位、人工智慧、量子運算」三元共構，用智慧精華貫穿起來，就成了三重奏(Trio)，讓我們走在時代的前端。

(A.4) 智慧精華貫穿
人類經過歷史記載的幾千年，再加上史前文化的幾萬年、甚至幾十萬年的經驗累積，形成了智慧精華(wisdom)。拿華人最熟悉的，就有「儒、釋、道」智慧精華，分別來自儒家、佛家、道家。

展現出來的，就是對於「有、空、無」的認知，不必局限於實體的有，也可以是想像的空，或者「有生於無、無中生有」。從小到大，我們都知道：「剪刀、石頭、布」的循環相剋道理。

另外，「真、假」也是相當重要的觀念。一般而言，小學生求真，對於「假」避之唯恐不及。等到升上國中階段之後，我們認識到「假」並不等於「錯」。假，是「替代」的意思；例如，假牙、人工膝蓋是假膝蓋。還有，放假也是學生們與上班族所期待的。

拿「真」來說，有真象、真像、真相的區別，每一個的意義都不同。