發佈日期:2018-03-05

新興科技風險與衝擊

作者: 賴志遠

政策評析 新興科技 風險 工業革命 人工智慧 Emerging Technology Risk Industrial Revolution Artificial Intelligence

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重大的科技突破總是帶來文明轉型與改革的機會。歷史顯示人類的發展總是伴隨一連串的科技發明,透過技術的改良及發明改善生活品質,提高人類在大自然下永續生存的機率。西方的文藝復興和工業革命更是提高科技發展的驅動力,對人類文明發展產生了重大的意義與衝擊。第一次的工業革命不但在生產方式的大轉型,蒸汽動力機的發明讓人類掌握更為高效的生產製造技術、爾後發明的蒸汽動力火車也大幅減短地理交通時間,使長途交通更為便捷。第一次工業革命使生產方式從家庭式作坊改變成資本勞力密集的作業廠房;對勞動力的需求使得人口往都市密集形成都市大型化;機械化的生產方式需要有技能及知識的勞工來操作維護設備,使的教育體系從菁英教育走向平民教育,一般民眾都有機會接受基本教育識字及數學的訓練養成,而蒸汽動機燃燒煤炭造成空氣污染喚醒環保意識。後續影響整個國家的教育體系、產業生態、社會形態乃至政治體系的改變。由此可見工業革命影響的不止是生產方式的改變,它也帶來對社會轉型的契機,有可能促進人類發展走向更好的方向,同時也帶來許多破壞及難以預測的風險。

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圖1為科技與社會關聯互動示意圖,從過去的歷史經驗來檢視科技與社會的關係及互動模式。可以發現當一項重要的技術被研發成功後,該技術若具備市場價值則容易被商業化,技術商業化的結果將造成產品被許多人採用,這將對社會產生影響;最終以該技術開發的商品將產生新需求(need)以及對原有技術的改良,從而讓更多的資源投入技術開發形成螺旋向上的結果。這個現象類似描述幼兒成長階段的Gesell發展螺旋論,科技發展也類似一個生長的自然規則,如螺旋上昇或下降般律動(Gesell, 1939)。

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圖1 科技與社會關聯互動示意圖
資料來源:本研究整理。

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第一次工業革命背後的驅動力代表可以說就是蒸汽機的發明。而背後支持蒸汽機的研究成功包含了對熱力學的理解以及冶金、金屬處理技術的成熟等。蒸氣機一方面是工廠紡織機、工業設施的動力來源,也是驅動火車、鐵殼船的引擎。同時為了驅動蒸汽機,對煤炭的需求也促進煤礦業的興起。1846年,英國的煤炭年產量就達到4,400萬噸,成為全球第一產煤國。蒸汽機的發明,提高了工業生產力,生產力的擴張也促進了對棉花、煤等資源與產品開發市場的需求,如1700年,英國進口棉花1,985,868磅(lbs),到了1751年,提高為2,976,610磅,到了1800年,更是增加至56,010,732磅。百年間成長了28倍。而在棉製品出口方面,在1701年,棉製品出口金額為23,253英磅,到了1754年、1800年分別成長至45,986英磅,5,406,501英磅;在1801年,在蘭開夏郡(Lancashire)從事棉花業的作業人員達242,000人,佔英國勞動人口的35.9%。由此可見,生產力的提高,讓當時的英國對人力、資源、海外市場的開發都成為很緊迫的工作,逐也產生了一系列的社會問題。今天我們還可以讀到查爾斯.狄更斯(Charles Dickens)所著的孤雛淚一書,探討當時英國在工業革命下所延伸出來的童工問題,凸顯了當時英國的社會問題及階級矛盾。但是工業革命對人類的發展無疑是正向的,英國人口在1750年為700萬人,到了1900年,已增至3700萬人;平均壽命也有所提高,男/女平均壽命為31/33歲提高至45/48歲。嬰兒出生死亡率從百分之65降低為百分之15。同時全國人口居住在都市的程度也大幅提昇,從百分之13提高至87,各類人口統計數據顯示,受益於工業革命,英國成功的走向現代化,國力也大幅成長。

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工業革命除了改變產業生態外,由於鐵路、跨洋渡輪的開通使交通運輸更為便捷,也縮短的人類對長途旅程的時間。可以說由於工業革命把地球變小了。以當時的英國為例,從倫敦到愛丁堡的距離約640公里,如果乘坐馬車需要花費10~12天的旅程,到了1836年,乘搭火車這段旅程縮減到只需43小時,不需要兩天就可以抵達目的地;但是到了1850年,時間更是縮短至12.5小時即可完成。科技的進步與改善讓火車速度更快更穩。當代若要跨洋旅行,從英國大城利物浦 (Liverpool)搭船要到美國紐約市(New York),在1838年要花15.5天的時間在大西洋海上渡過,當時的船為木造船身,動力為風帆,載客約200人;但是到了1860年,旅客只要花8~9天即能完成此段旅程,而且旅程的感受也大幅改善,船身已經改為鐵製,並且動力變成複合蒸汽機及推進螺旋漿,載客數可高達1,500人。而隨著技術成熟,到了1907年,橫越大西洋的輪船只需約花4.5天即可完成旅程。一直到20世紀中期後,輪船服務被航空業所取代,輪船轉化成遊輪,以另外一種形式存在。

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工業革命、產業技術突破、科技發展雖然帶來前文所述的這些好處,但是無法忽視的是,它也帶來許多陰暗面,如因貿易引致的新帝國主義盛行、國際不公平等政經問題外,更為突出的是對自然環境的破壞,土地開發、資源開採引致的環境污染外,還有工廠大量生產所排放的廢水廢氣造成的空污、水污染都是工業革命帶來的苦果。

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第一次工業革命成功讓人類文明從農業社會轉型到工業社會,而第一次工業革命累積的技術突破也促使了第二次工業革命的開始,從19世紀中期到20世紀中期,工業技術邁入第二次革命。而第三次工業革命則約發生在1950年到2010年期間。這些科技突破也成功使人類從工業社會轉型到資訊社會。

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在資訊化的時代,透過網路流通讓數據、資訊和知識的擴散更為高效。以往學生、研究人員必須走到圖書館尋找期刊文獻,如果期刊在學校有訂閱,也要花一兩小時才能找到資料並成功影印。如果不幸學校或機構沒有訂購該期刊就必須透過館際合作,尋找國內外的合作圖書館,利用郵局或快遞花一周或一個月才能拿到想看的論文。但是在資訊時代,許多開放性的文獻資料只要按鍵下載就能取得。知識擴散的效率遠遠高於過去的工業時代。

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電腦、網際網路的發明推廣使得社會運作效率提高數倍。資訊化、數位化更是推動知識經濟的主要推手之一。在資訊時代催生了許多新興產業,如電子商務的興起,但是便捷的網路也讓許多傳統產業消失或轉型,譬如方便的網路下載就使得文創產業遭受重擊,數位化的存儲方式讓複製拷貝、傳送變得簡單方便,大量的音樂、小說、電影、動漫、遊戲作品被放置在網路上任人免費下載觀看,這些行為都造成創作者、企業營收受損,最終造成整體產值下跌、從業人數下降,不復過往亮麗。

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走過了2010年代,全球又面臨了一個新的契機,2011年漢諾威工業展開幕典禮時,德國總理梅克爾女士宣告德國將進入工業4.0時代,德國將從電腦化、數位化、智慧化的方向改革工業製造技術。第四次工業革命背後的基礎技術包含了大數據、物聯網(IoT)、虛實整合系統(Cyber Physical System, CPS)等。同時也涵蓋了擴增實境(AR)/虛擬實境(VR)、雲端運算(Cloud Computing)、自主性機器人(Autonomous Robot)、網路安全(Cyber Security)、3D列印(3D Printing)、增進系統智慧化技術、感測器(sensor)、致動器(actuator)等不同的軟硬體技術。

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單純的物聯網結合自動化並不是工業4.0,工業4.0所需結合的技術及目標遠遠超過此一構想。工業4.0的核心價值是”智慧化”的生產方式,透過這些技術的發展,可以看到橫跨在這些技術背後的軟”智慧”,就是人工智慧的發展,將可能是未來”智慧生產”的大腦,唯有控制機器人、分析大量資料數據的演算法及軟體智慧化,才有可能使得工業4.0成功推動我們社會的智慧化轉型成功,實現第四次工業革命目標。人工智慧是一個使電腦能夠具備、掌握或模擬人類行為中的判斷、認知、洞察、學習、瞭解、推論等能力的科學技術(姚步慎,1991)。有的學者則認為人工智慧即是一門使感知、推理和行動成為可能的計算科學研究(Winston, 1992)。

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人工智慧隨著近年自動駕駛車公路測試及Google AlphaGo軟體連續擊敗人類棋士的新聞被傳播媒體及社群媒體廣泛報導,使得人們重新燃起對人工智慧的關注與興趣。人工智慧的發展已經將近70年,發展過程中有起有伏。歷經許多研究人員的努力,以及人類對人工智慧的想像及期望,這個研究主題一直是資訊、計算機科學等領域非常關心及持續投入的主題。人工智慧能夠在近幾年取得技術突破的原因在於整體軟硬體環境成熟,包含晶片、網路、大數據、雲端運算、演算法等逐漸完備;同時大環境下,各個應用場域(包含金融,製造,服務業等)所產生的巨量數據造成的處理分析需求也進一步推動人工智慧技術的發展。

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從過去的工業革命的歷史經驗看來,每一次的重大技術突破都為人類社會及地球環境帶來很大的改變與衝擊。它將影響我們的社會運作、政府體制、法律規章甚至國際政經中心版圖的調整。過去的第一次工業革命在人類邁向現代化的過程中起到不可取代的作用。而後續的兩次工業革命更是形塑我們今天社會結構的重要力量。而第四次工業革命,其中扮演關鍵角色的人工智慧將會對今天我們社會倚賴甚重的電腦、網路、自動化、資訊化帶來何種新的面貌,同時對每個人未來的生活、工作、教育、娛樂產生什麼問題,是一個值得深思的課題。而人工智慧所帶來的不盡然是好消息,隨著人工智慧技術取得突破的新聞見諸媒體,這多研究者或團體開始擔心它將可能帶來的衝擊,人工智慧風險頓時成為民眾熱議的話題,有的知名學者擔心人工智慧可能招來人類滅亡。但是對個人工作可能被智慧機器人取代造成失業的憂慮,更是一般人所關切的重點。大量的文獻及報告探討人工智慧將可能造成的結構性失業、社會公平性、中年失業問題,建議政府及產業界預作準備以因應這可能的最大引爆點。同時可以預期當機器具備學習能力,將會使人類的學習周期拉長,可能處於隨時都必須學習新技術與新知識的階段,這將改變過去一般人離開學校,掌握特定技能就可以投入職場的生活,我們將處於一個必須終生學習的社會,如此才不會被機器人所淘汰。因此對未來國民教育的要求也將可能與現存的體系非常不一樣,將更強調邏輯能力?動手解決問題的能力?強調數位素養?這些要求都將可能改變今天學校的教學方式,同時課本及課程的編輯也將是教育部門所關心的課題。

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除了這些與每個人生活息息相關的問題外,一些由技術本身所引發的現象也困擾許多研究者及觀察家。一些令人不安的案例讓人們重新思考人工智慧所引發的偏見,如2015年發生的google photo把黑人照片標籤為大猩猩( US Today, 2015),人工智慧演算法所引致的種族歧視、性別歧視的問題,再度讓人感到人工智慧可能潛在的偏見、倫理及法律衝突。這些都有賴該領域的技術專家及不同領域的學者共同解決。

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國外已有大量的文獻報告探討人工智慧將可能帶來的風險與機遇,其中大量的主題集中於探討人工智慧將可能造成的失業、倫理、安全等課題。新興科技風險應是我國政府、產業界、學研在思考國家發展、產業轉型、社會發展脈動必須思考的關鍵因子。

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參考文獻

  1. 英國工業革命,2017/12/21,資料擷取自https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%8B%B1%E5%9B%BD%E5%B7%A5%E4%B8%9A%E9%9D%A9%E5%91%BD
  2. 姚步慎(1991),人工智慧與專家系統導論,碁峰資訊,台北市,1991-09-30,p3-40
  3. Gesell, A. (1939). Reciprocal interweaving in neuromotor development. A principle of spiral organization shown in the patterning of infant behavior. The Journal of Comparative Neurology, vol. 70, issue 2, pg. 161–180.
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  9. Winston, P. H. (1992). Artificial intelligence (third edition) Addision-Wesley.