【投稿】人工智慧的發展來自於光!回顧百年的光電發展史,帶你認識改變世界的光束

【我們為什麼挑選這篇文章】「神說:要有光,就有了光」,光一直是人類的宗教、文明和科學的核心之一,但你們知道,從 1879 年愛迪生發明第一個燈泡以來,光電科技如何改變人類的歷史嗎?人工智慧的發展,也和光息息相關呢!

本文投稿作者顏碩廷是瑞愛生醫創辦人,從事顯示器、半導體、與生醫光電技術研究,他將透過這篇文章,分享近百年來光電科技的發展歷史,以及身為科學研究者該具有的使命。本文為作者第一人稱敘述。(責任編輯:郭家宏)

從新竹交通大學的校門口走進去,這一段話隨即映入眼簾「BE THE LIGHT OF THE WORLD」。想起聖經馬太福音第五章第 14 – 15 節所說的,「你們是世上的光。城造在山上是不能隱藏的。人點燈,不放在斗底下,是放在燈臺上,就照亮一家的人」。母校交大教我們要成為世界的光束,照亮世界、照亮社會、照亮家庭、甚至要先照亮自己。

回顧光電科學研究,許多先行者在各自的領域,努力發光,照亮了許多人。 1879 年,愛迪生發明白熾燈泡,聲稱「我們將使電燈變得便宜,只有富人才會燒蠟燭。」經過 130 年,直到 2009 年才開始有國家因為耗能的問題,宣布禁產白熾燈泡。

1895 年,倫琴發現了 X 光,至今超過 120 年,人們仍仰賴此技術檢測身體的病徵,也因此獲得了第一屆的諾貝爾物理獎。 1917 年,物理學家愛因斯坦發表了雷射科學理論,之後許多科學家紛紛投入研究與開發,至今許多醫學與工業應用皆須仰賴雷射應用。

世代交替不減光電應用科學研究的熱情

更近期的光電研究與應用,持續照亮世界。 1993 年,藍光 LED 的發明掀起照明的新頁,在節能減碳的浪潮下,無論照明與工業應用,皆已大量使用 LED 產品。汽車工業從車內氛圍燈、尾燈、信號燈、頭燈等陸續導入 LED 設計,形成一股不可擋的大趨勢。

甚至因為 LED 的微縮化,讓汽車頭燈發展出一種矩陣式智能遠光燈系統(Adaptive Driving Beam,ADB),透過車內攝影機的人工智能辨識路況,讓遠燈光束自動變化圖案,避開前車與對向來車不會對其造成眩光,實現汽車遠燈使用最佳化與使用時間最大化的情況。

早期,液晶顯示器多僅用於鐘錶、計算器、或軍用駕駛台顯示器,在技術發展的推進下,於 1996 年後已普及於筆記型電腦, 2002 年後已普及於監視器市場, 2008 年後已普及於液晶電視,從此體積大、耗能又笨重的陰極射線管電視宣告走入歷史,甚至更高影像品質的有機發光二極體(OLED)顯示器,從 2015 年起強勢進場,光電科學研究持續佔領人們的眼睛。

AI 人工智慧來自於光

因應半導體工業與資訊科技的高度發展,近年來各國學術與產業科學研究高喊人工智慧應用發展。人工智慧顧名思義是要模仿人的智慧,替代人的應變。

人的應變由大腦指揮,前提是必須由人的資訊受體接收外界訊號,才能交由大腦進行分析與應變。人的資訊受體包含視覺、聽覺、嗅覺、味覺、觸覺等,其中接收外界資訊最大量者為視覺,視覺的產生來自於光。例如看見紅燈,所以踩煞車。看見圍棋盤勢,所以決定下一步。看見 X 光片,所以產生醫囑。看見文字,所以做出回應等。

這些視覺表現是人工智慧發展的第一優先,所以研發人員導入了類神經網路與深度學習技術,進一步讓原本需要人工判讀的情境,轉換為機器自動化,雖然少了溫度,但多了速度,少了一點人為,但多了一些客觀。 雖然其中仍有些爭議,不過目前看來短期間內仍然很難抵擋這樣的大趨勢。

光與影是同時存在的,任何技術發展皆有一體兩面,好與壞存乎於人。科學發展的目的是為了追求真理與造福於人,如果動機不良,就違背了科學的目的了。呼應聖經所說的,城造在山上是不能隱藏的,居高臨下,光束更能照亮世界, 科學家必須看緊自己的初衷,認知自己背負的使命,在國家的教育與研究資源支持下,用盡一生的力氣,為下一個世代的生存與生活,推進到更高層次的發展。

作者簡介:瑞愛生醫創辦人,交大電子博士,主要從事顯示器、半導體、與生醫光電技術研究,發表 26 篇論文,擁有美國、台灣、中國、日本專利約 300 件,獲得經濟部新創事業獎、創新研究獎、潘文淵文教基金會年輕研究創新獎。

(本文經投稿作者 顏碩廷 授權刊登,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為 〈 成為世界的光束 〉。意投稿者可寄至:[email protected],經編輯檯審核並評估合宜性後再行刊登,首圖來源:顏碩廷。)

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