前瞻技術脈動：AI與機器人技術(202420)
科技產業資訊室 - 技術發展藍圖研析團隊 發表於 2024年7月17日
圖、前瞻技術脈動：AI與機器人技術(202420)
新穎的人工智慧框架從無到有生成圖像
傳統生成模型無法從完全空白的圖片中生成，創立Blackout Diffusion框架，可從空白圖像開始生成，需要的計算資源更少。Los Alamos National Lab開發了一種名為Blackout Diffusion的新型人工智慧框架，不同於其它擴散模型，毋須初始化「隨機種子」即可開始運作，亦即從一張完全空白的圖片開始，生成各種各樣的圖像。Blackout Diffusion 生成的圖像品質與DALL-E或Midjourney相差無幾，但僅需更少的計算資源。研究團隊看好生成式AI的未來應用，例如生成軟體程式碼、法律文件，甚至藝術作品，還可以用於科學探索，相關研究成果已發表在《arXiv》期刊上。
參考資料： Novel AI framework generates images from nothing. TechXplore, 2024/01/11.
關注大型語言模型中偏見的根源
基於人口統計的固有刻板印象會產生不公平和不良的結果，是否可以在模型訓練完成後對刻板印象採取措施以減輕這種不公平和不良的影響。人工智慧模型閱讀數百千兆的訓練數據以學習語言的細微差異時，也吸收了文本中編織的偏見。達特茅斯學院的電腦科學研究人員正在設計方法緩解或消除模型中編碼偏見的部分。
大型語言模型或神經網路是種深度學習演算法，旨在在大型資料集上進行訓練時處理、理解和生成文字及其他內容，但預訓練模型存在偏見，例如負面刻板印象。研究人員最初提出假設，即刻板印象與其他語言特徵和模式一樣，被編碼在神經網絡模型中的特定部分，稱為「注意力機制」。類似於一組神經元；允許機器學習程式記住作為輸入提供給它的多個單字以及其他功能，其中一些功能尚未完全理解。研究人員創建一個充滿刻板印象的資料集，用它來反覆調整 60 種不同的預訓練大語言模型，包括 BERT 和 T5。透過放大模型的刻板印象，數據集如探測器，突顯了在編碼這些偏見方面負有重責的注意力機制。研究人員表明，修剪最嚴重的違規者可以顯著減少大型語言模型中的刻板印象，而不會顯著影響他們的語言能力。
參考資料：Zeroing in on the origins of bias in large language models. phys.org, 2024/01/15.
AI指出我們的指紋可能不是唯一的
每一個人手上的每個指紋都是完全獨特的，此知受到挑戰，人工智慧工具以 75-90% 的準確度識別不同手指的指紋是否來自一個人，有別於傳統作法，因而對指紋獨特性提出挑戰。過往我們相信每一個人手上的每個指紋都是完全獨特的，但現在哥倫比亞大學的研究對此提出了挑戰。 該大學研究團隊訓練了人工智慧工具來檢查60,000個指紋，看看是否可以找出哪些指紋屬於同一個人。
該研究團隊表示，此技術可以以75-90%的準確度識別不同手指的指紋是否來自一個人，但負責監督這項研究的專家承認，並不能確定人工智慧是如何做到這一點的。 另外，研究人員指出，人工智慧工具以與傳統方法不同的方式分析指紋，採重點關注手指中心脊線的方向，而不是單個脊線末端和分叉的方式，也因此對指紋是獨特的既有認知提出挑戰：「我們實際上並不知道指紋是獨一無二的，我們只能說，據我們所知，還沒有兩個人展示相同的指紋。」哥倫比亞大學的研究結果可能會影響生物辨識技術（如使用特定的手指解鎖設備或提供身分識別）和法醫學，但該團隊沒有法醫背景的研究人員，有待進行更多研究，且同時需要更大量的指紋資料案例來訓練人工智慧工具以推動該技術的研發進展。
參考資料：Our fingerprints may not be unique, claims AI. BBC News, 2024/01/12.
機器昆蟲透過創世界紀錄的技術在水面移動
創造自主的毫米級機器人，使它們能以群體形式共同執行任務，如人工授粉、害蟲控制、農業調查、搜救、環境監測、微加工和機器輔助手術。開發一款名為「WaterStrider」的微型水黽機器人，配備「形狀記憶致動器」，當受熱時收縮，冷卻時恢復到較長的預設狀態，使其可在水面上移動。
Washington State University研究團隊發表於《Proceeding of the 2023 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems》會議論文集的研究成果指出，該團隊開發了一款名為「WaterStrider」的微型水黽機器人。這款機器人長22毫米，重56毫克，利用主要由碳纖維製成的四個圓盤狀腳來維持水面張力，防止其下沉。該機器人配備了一種「形狀記憶致動器」（shape memory actuator），其中包含兩條由鎳鈦合金製成的微小導線，當受熱時收縮，冷卻時恢復到較長的預設狀態。透過施加脈衝電流，這些導線可以每秒40次的頻率拍動機器人的臂，使其以約每秒6毫米的速度在水面上移動。這款致動器長度為7毫米，是全球同類設備中尺寸最小的。研究團隊正在探索該機器人在人工授粉、搜救和環境監測，以及微加工和機器輔助手術等任務中的應用。(1618字；圖1)
參考資料：Robotic insect moves across the water via world-record tech. New Atlas, 2024/01/18.
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