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2-6.心理學家與人工智慧 2024年的諾貝爾物理學獎，在物理學界的質疑聲浪中，頒發給了人工智慧泰斗傑佛瑞·辛頓(Geoffrey Hinton)。這位多倫多大學電腦科學系教授，是在愛丁堡大學取得人工智慧博士，但就讀學士期間，他唸的是劍橋大學「實驗心理學」學位。 辛頓的研究歷程其實還是有跡可循的，因為大腦神經元進行認知學習的運作機制，向來都是實驗心理學的熱門課題，學生除了傳統的心理學理論之外，還要熟稔操作各種電子量測儀器，也必須善用生物統計的分析技巧。 所以，辛頓的深度學習模型元素，和人類的大腦神經細胞之間，諸如軸突末端、樹突、突觸等，有很高的類比程度，也就不足為奇了。 圖2-6-1. 人類大腦神經元細胞圖(上)，以及深度神經網路圖(下)。 無獨有偶，2024年的圖靈獎得主，理查德·薩頓(Richard Sutton)，學士時期就讀史丹佛大學，唸的也是心理學位。他在強化學習上的貢獻及獨特觀點，也受到其心理學背景的影響。 他贊成同儕科學家克洛普夫(Harry Klopf)的假設，認為人類大腦神經元，是個好逸惡勞的享樂主義者，必須給予適當的獎勵或懲罰，它才會有足夠的學習動機。 這批優秀而執著的學者，以馬可夫決策過程(Markov Decision Process, MDP)為基礎，建構起以狀態、獎懲為主的環境，設計出對代理人所採行動的回應演算式，讓原本被認為只能處理特殊個案的強化學習，經過四十年的孜孜不息，一躍而為人工智慧的重要課題。 圖2-6-2. 人類大腦神經元，是個害怕懲罰、喜歡獎勵的懶傢伙。

2-5.女性程式員開始露臉 先前提過的哈柏(Hopper)女士，她是以海軍上尉的身分，協助當時的海軍少校艾肯，在哈佛大學編寫馬克一號使用手冊。 她也是馬克一號主要的程式設計人員，雖然那時候還是使用打孔紙帶輸入程式碼，但馬克一號在哈柏的努力下，可說是當時最適於輸入電腦程式的計算機。 在此之外，一群默默付出的娘子軍，為ENIAC正式運作所做的貢獻，則易為人所忽略。 摩爾學院原本就和彈道研究實驗室合作，提供大量射擊表計算工作，給全美各地具數學背景的女性前來應徵，這當然是因為女性工作者較細心和負責。當中有六位表現特別傑出的，被選入ENIAC團隊做程式設計的工作。 圖2-5-1. ENIAC兩位女性程式設計員，Jennings(左)、Bilas(右)。 ENIAC程式設計可比馬克一號麻煩多了，它的系統複雜，每次更改輸入程式，都要大幅插拔一些電纜和開關，在當時可算是粗活。這些工作居然會一股腦交給女性來做，可見當時社會風氣對女性還是有些歧視。 她們被要求設計程式時，也要考慮到電路元件和線路的因素，所以這認真的六人組，慢慢地變成男性工程師不可或缺的工作夥伴。甚至她們也逐漸理解，程式設計的重要性，可能不亞於電子電路的設計。 從愛達到哈柏女士到ENIAC這程式設計六人組，明白顯示出，天性細膩堅忍且恪守工作倫理的女生，其實很適合從事程式設計的相關工作。

2-4.馮諾伊曼和艾柯特 ENIAC使用了1萬8千隻真空管，難度極高，幸賴艾柯特的年輕工程師團隊克服萬難，終於在1945年11月大功告成。它可在一秒鐘完成五千次加減運算，比馬克一號快了一百多倍。 但它有幾個問題。它是十進位而非二進位，儲存容量太小、使用太多真空管、改變程式太耗時間…………….。 圖2-4-1.馮諾伊曼在普林斯頓高等研究院所建立的計算機實驗室。 普林斯頓教授馮諾伊曼，在這緊要關頭適時登上舞台，他把下一代開發的機型命名為「EDVAC」。EDVAC有幾個特色，第一，它是使用二進位；第二，它把指令和資料共同儲存在內部記憶體上。 第二點相當重要，如果記憶體可同時儲存程式的指令和計算的數值，那就不用每次都要機械式地從外部輸入卡片，這將大大地提升處理速度和儲存空間。 這個原始想法應該是來自摩爾學院，但馮諾伊曼大力強調這項特色，似乎變成他才是主要貢獻者。馮諾伊曼後來也回學校去了，當時的普林斯頓大師雲集，愛因斯坦和楊振寧都是校內成員。 https://mobile-learning-testing.com/wp-content/uploads/2024/06/ComtoAmeri04a.mp4

2-3.莫渠利和高士譚 為了因應二戰電子技術人力需求，摩爾學院在1941年暑假開辦電子學課程，其中一位約翰霍普金斯大學物理學博士班畢業，在爾賽納斯學院擔任講師的莫渠利，是結業生中表現最傑出的，獲得留在摩爾學院擔任助理教授的機會。 莫渠利曾造訪愛荷華州立大學「被遺忘的電腦之父」–阿塔那索夫，學到一些概念。他一直對製作真空管式計算機很感到興趣，本身也具深厚的計算理論基礎。 在摩爾學院內，莫渠利結識了優秀的電子工程師艾柯特，他是碩士班畢業生，兩人對電子式計算機的願景，都有強烈的熱忱。 莫渠利在1942年8月，提出一份備忘錄，標題為《高速真空管在計算上的應用》，但並沒有受到賓州大學的重視。 但這份備忘錄卻引起了一位軍官的注意，他是芝加哥大學數學博士班畢業的高士譚中尉，在二戰期間，負責聯絡摩爾學院有關女性計算員的各項事宜。 莫渠利和高士譚的理論背景，以及目睹女性計算員被數值大海淹沒的窘境，都讓他們瞭解新型計算機的建造是勢在必行。 所以在高士譚的協助下，莫渠利將計畫名稱修訂為「電子數值積分器與計算機」(ENIAC)，在1943年4月9日正式拍板定案。

2-2.賓州大學摩爾學院 馬克一號做一次乘法計算，就需要花費6秒鐘的時間，即便是在1943年，都不是讓人滿意的速度，接下來要開發新型計算機，一定要想辦法提升運算效率。 馬克一號使用到電磁鐵式的繼電器，被歸類為機械式的計算機，要想加快運算速度，一定要改用電子電路，也就是應該使用真空管來取代繼電器。真空管是當時極重要的電子元件，具有放大和整流的功能，類似現在的電晶體。 https://mobile-learning-testing.com/wp-content/uploads/2024/06/ComtoAmeri02a.mp4 計算機電子化的重責大任，是落在賓州大學身上。它的電機學院是由Alfred Fitler Moore所捐贈，所以也稱之為摩爾學院。賓州大學是著名學府，其華頓商學院目前在全美排行數一數二。 賓州大學位於費城，離東北方普林斯頓大學約一個小時路程，離西南方美國陸軍的「彈道研究實驗室」，鐵路相連不到一小時車程。 圖2-2.賓州大學早期校園

2-1.哈佛大學艾肯教授 艾肯於1937年，在哈佛大學物理系唸博士班時，必須求解真空管的非線性微分方程式，他不得不向系上尋求支援，請求幫忙建造一台數位計算機。 系上對這個提議不置可否且無力支持，但艾肯鍥而不捨，他轉而將計畫向各方兜售，最終獲得IBM公司的青睞，在IBM頂尖工程師的協助下，建造出真正可以運作計算的電腦。 圖2-1-1.哈佛馬克一號 這部電腦取名為「馬克一號」(Mark Ⅰ)。它的運算速度並不快，每秒鐘只能做三次加法或減法，並不是採取二進位，而且體積龐大，稱不上是很先進的成果。但馬克一號的意義在於，它是電腦時代的圖騰，是第一台可以實際操作的全自動計算機。 當時負責打孔卡片程式輸入的是哈柏女士，哈柏有一次執行程式時發生問題，但詳細檢查之後，確認程式碼本身並無邏輯錯誤，後來維修工程師從一部繼電器的縫隙中，抓出一隻卡在裡面的肇禍飛蛾，從此，修改程式碼的錯誤就俗稱為「debug」(抓蟲)。  https://mobile-learning-testing.com/wp-content/uploads/2024/06/CominAmeri01.mp4

第二章：計算機到美國 在巴貝奇和愛達那段期間，法國人柯爾瑪，也在1820年發明了加減計算機–Arithmometer。這部機器傳入美國並經改良後，在兩次大戰期間，竟然銷售了幾百萬台。 美國人自來就勇於嘗試各類新開發的辦公室裝置，例如像打字機、收銀機、加算機等。 因此在1890年的人口普查招標中，評審委員會一致同意，引用卡片打孔技術的霍勒里思電動列表系統，贏得該次人口普查的標案。 霍勒里思後來成立列表機器公司，提供資料統計分析服務。該公司之後被CTR收購，最終變成IBM國際商務機器公司。