The Power of DREAMS── 一篇寫給工程師的機器人文化簡史 從有歷史開始，人們關於「造人」的夢想就不曾間斷……這些饒富想像力的「造人」橋段，都是出自西方文明的手筆嗎？非也，咱們華人世界身為文明古國之一，當然也不遑多讓。下面這段截自《列子‧湯問篇》的記載，保證讓人瞠目結舌：
「周穆王西巡狩，越崑崙，不至弇山。反還，未及中國，道有獻工人名偃師，穆王薦之，問曰：『若有何能？』偃師曰：『臣唯命所試。然臣已有所造，願王先觀之。』穆王曰：『日以俱來，吾與若俱觀之。』
越日偃師謁見王。王薦之，曰：『若與偕來者何人邪？』對曰：『臣之所造能倡者。』穆王驚視之，趣步俯仰，信人也。巧夫顉其頤，則歌合律；捧其手，則舞應節。千變萬化，惟意所適。王以為實人也，與盛姬內御並觀之。
技將終，倡者瞬其目而招王之左右侍妾。王大怒，立欲誅偃師。偃師大懾，立剖散倡者以示王，皆傅會革、木、膠、漆、白、黑、丹、青之所為。王諦料之，內則肝、膽、心、肺、脾、腎、腸、胃，外則筋骨、支節、皮毛、齒髮，皆假物也，而無不畢具者。合會復如初見。
王試廢其心，則口不能言；廢其肝，則目不能視；廢其腎，則足不能步。穆王始悅而歎曰：『人之巧乃可與造化者同功乎？』詔貳車載之以歸。」
如何？《列子‧湯問篇》裡所描繪的這個「人造人」，構造鉅細靡遺、靈動栩栩如生，活脫是一部「現場展示實驗秀」。雖說，根據後人考據，《列子》一書為後人託名所集之偽作，但其成書時代，卻也不會晚於東漢魏晉之後──現實也好，幻想也罷，這至少表示在千餘年之前，咱們老祖宗就曾經構思過「人類之巧技以造人」一事。想到這兒，怎不令人莞爾讚嘆一番呢？ 人類文明踏過了一段漫漫長路，來到科學啟蒙和工業革命的年代。人們所擁有的洞悉能力不同了，人們看待自然世界的觀點也從此不同了：天文、地理、數學、物理、化學、醫學、哲學……世界以「科學」和「工業」之名快速運轉，但人們似乎也沒忘了「造人」這個深埋在集體潛意識裡的偉大狂想。疫情下的奥运会如何举办?
十九歲的瑪麗‧雪（Mary Shelley）作夢也沒想到，自己竟然成為人類近代史上的第一位科幻作家。她在1818年偶然成書的哥德恐怖小說《科學怪人》（Frankenstein or the Modern Prometheus），以當時最新的「生物電流」為發想，首度以科學的力量喚醒了人造的生命。
竞价上网緊接著，以《時光機器》（The Time Machine；1895）享有盛名的英國科幻作家H.G.威爾斯（H.G. Wells），也在1896年寫下了驚悚駭世的「造人啟示錄」──《人魔島》（The Island of Doctor Moreau）。故事敘述一位名為莫洛博士的異人，在一座神秘孤島上，打算以科學與技術之力促使野生動物「進化」，卻因而遭致天譴般悲劇下場的不幸事件。《羅森的萬能機器人》之成功，主要歸因於劇本著實緊緊扣住了當時歐洲社會人心最深刻的焦慮與恐懼──源自「第一次世界大戰」中，科技武器如何加速生靈滅絕的恐怖記憶；源自「工業革命」時，蒸氣煙筒如何污染田野的天空、鍋爐齒
輪如何傷害勞工的身體，與生產線上勞工如何與永不休息的機器爭口飯吃…那段不堪的往事；更別提耶和華信仰體系裡，透過「通天塔」（Tower of Babel）神話對於「僭越神權、必遭天譴」那種根深蒂固的教化其深入人心的制約影響──「機器」尚且如此，那機器「修成人形」那還得了！套句俗話說：「簡直是反了！反了！」
《羅森的萬能機器人》因而家喻戶曉，但也相對帶來了兩項極其重要的負面影響：
首先，「Robota」這個字從此在歐洲大陸上廣為流傳，成了「人造人類」的代名詞──不錯，英語中的「Robot」一字即是由此而來；其次，也因為《羅森的萬能機器人》如此令人印象深刻且命中歷史記憶的要害，「Robot」一詞在西方世界裡，從此與「勞動/奴役/戰爭/毀滅」等意涵劃上等號，甚至跟新世紀的「造人」意識緊緊扣連，影響了歐美文化對發展「機器人」（對應Robot 一詞）科技領域的取徑路線。
非线性薛定谔方程根據《韋氏大字典》（Webster's Dictionary）對Robot一詞所做的定義，客觀上講，「機器人」是……
1a: A machine that looks like a human being and performs various complex acts (as walking or talking) of a human being; also : a similar but fictional machine whose lack of capacity for human emotions is often emphasized.
1b: An efficient insensitive person who functions automatically.
2: A device that automatically performs complicated often repetitive tasks.
3: A mechanism guided by automatic controls.
事實上，這些定義大體也反映了西方世界對於「機器人」的刻板印象。從此以後，「Automaton / Automata」或「Mechanical Man」等這些早期的名詞不再混用──「Robot」成了二十世紀人類對於「人造人」的大體通稱。回憶一下，在歐美主流大眾文化當中所呈顯出來的「機器人」，大多是怎樣的一種刻板印象？《星際大戰》系列（Star Wars；1977～）的R2D2、C3PO和《變人》（Bicentennial Man；1999）中的Andrew，都是標準的電動奴隸與智慧僕人；《魔鬼終結者》系列（The Terminator；1984～）和《駭客任務》系列（The Matrix；1999～）講的是機器人與人類間你死我活的未來鬥爭；而《銀翼殺手》（Blade Runner；1984）和《A.I.人工智慧》（A.I. Artificial Intelligence；2001）所告訴我們的，則是在人類社會的反動與歧視之下，機器人最無奈的掙扎與最卑微的處境……科幻說書人艾西莫夫立志要創造一種全新的機器人故事類型。但問題是：機器人威力如此強大，如果不能設法在它（牠？他？她？）腦門縛上個安全有效的「緊箍咒」，人類哪能有趨吉避凶、和平共存的機會呢？於是，他在1942年藉由一篇名為〈轉圈圈〉（Runaround）的短篇，創造了「機器人學三大法則」（Three Laws of Robotics），也為歐美機器人文學開啟了「第三道路」：在
艾西莫夫的機器人異想世界中，所有機器人在出廠之前，「腦袋」裡就得燒上這不可違逆的三大法則，以作為保障人類社會的安全約束：
第一法則：機器人不得傷害人類，或袖手旁觀坐視人類受到傷害。（A robot may not injure a human being or, through inaction, allow a human being to come to harm.）
第二法則：機器人必須服從人類的命令，除非違背第一法則。（A robot must obey orders given to it by human beings, except where such orders would conflict with the First Law.）
第三法則：機器人必須保護自己的安全，除非違背第一與第二法則。（A robot must obey orders given to it by human beings, except where such orders would conflict with the First Law.）
艾西莫夫的這項創舉，雖然文學意涵大過科學用途，但不可否認地，在「機器人學」（Robotics）這個當今火紅學門的發展史上，絕對有不可抹滅的渲染力──至少，「Robotics」一詞即是源自於此。：《原子小金剛》（Mighty ATOM / AstroBoy；1951）、《鐵人28號》（Tetsujin 28 Go；1956）、《無敵鐵金剛》（MAZINGER Z；1972）、《機動戰士鋼彈》（Mobile Suit GUNDAM；1979）、《新世紀福音戰士》（Neo Genesis EVANGELION；1995），甚至是《機器貓哆啦A夢》（Doraemon；1969）……我說對了嗎？
相位调制器
有沒有注意到，這些大家耳熟能詳的機器人作品，全都來自歐美世界之外的另一個國度──日本。這些Made in Japan機器人作品所呈現出來的氛圍，不但迥異於「機器人發源地」的集體情感，尤有甚之，幾乎還可說是南轅北轍、完全兩極──基本上，在日本人的觀念之中，「機器人」不但是人類的好幫手，「機器人」甚至還會是人類的好朋友！日本與機器的第一次接觸，應該發生於「蘭學導入」（從荷蘭傳入科學）與「明治維新」的現代化體驗：憑著科學發展，日本脫離農業社會；憑著重工技術，日本開始繁華興盛；憑著煉鐵鍛槍，日本逐漸抬挺胸；憑著船堅砲利，日本創建軍事帝國！甚至可以這樣講──日本人的「現代大和民族神話」，就是靠著與機器共生共榮而一步一腳印打拼出來的：機器是日本人最好的戰友──沒有機器，也就沒有現代化的日本國家！ 這種集體意識上對於機器的深層感念，也埋下了往後日本人對機器人那種幾乎異於其他任何文化的獨特情誼。就連二戰敗北、整個國家試圖重拾對科技力量的信賴之時，整體社會選擇企圖與科學巨獸「化敵為友」的關鍵象徵，都落在一個名為「原子小金剛」的機器男孩身上…… 2003年04月07日，對全體日本人而言，是近代日本民族英雄ATOM的生日，是一個月曆上沒有登錄的節日。(ATOM只是日本漫畫名家手塚治虫在1951年所創造的一個虛構角，也是近代日本最早、也最名聞遐邇的科學幻想機器人。) 在《原子小金剛》原作漫畫及動畫中，作者手塚大膽預測：1978年，由於「電子腦」問世，機器人開發正式起步；1982年，仿真人的機器人將裝備電子腦；而到了2003年，確立機器人社會地位的「機器人法」誕生。其時的科學省長官天馬博士不幸於車禍中喪子，博士則傾其所有，開發代
替愛子的機器人ATOM──而他在劇中的生日，正是2003年04月07日。對手塚而言，「原子小金剛」寄託著他的幻想與理想;「我長大了也要做出『原子小金剛』」的雄心壯志。而這種情結，有個專有名詞叫「原子小金剛效應」。
在2003年橫濱舉行的「ROBODEX 2003」機器人博覽會中，「原子小金剛效應」開花結果了。會場中最引人注目的，是本田公司經過十多年研發的成果──兩腳步行機器人ASIMO──也是第一個被公認為「原子小金剛後代」的機器人。ASIMO是當年世上功能最先進的兩腳步行機器人，身高120公分，體重52公斤。在2000年11月20日，ASIMO以穩健的步伐出現在鎂光燈前的那一刻起，所有的日本人就已經瞭解到：五十多年來所做的「人造人」長夢，終將實現。
手塚治虫的「原子小金剛」，不僅在日本戰敗的沮喪氣氛中，為兒童帶來快樂與夢想，也開啟了日本機器人科技文化的先河，令尖端科技與大眾文化水融。五十多年後，當年ATOM的小讀者成為全球機器人科技的領軍世代，即將以ASIMO為前鋒，把日本打造成首屈一指的機器人王國。從1951年、2000年到2003年，從「科幻的ATOM」、「科技的ASIMO」再回到「大家的ATOM」，經過了五十多年的夢想和努力，在日本，「機器人」從一種未知恐懼和冷硬家電，逐漸變成了生活文化中不可或缺的親切部分──對日本人而言，機器人才是人類最好的朋友！它忠實正直、吃苦耐勞、萬能貼心的形象，讓日本舉國上下無不竭盡全力要讓機器人之夢早日成真。在「科幻」的領域中，從ATOM、鐵人28號、哆啦A夢、機動戰士鋼彈到新世紀福音戰士，至今各種大大小小的機器人作品，依然年年是日
本動漫玩具聯合產業的熱門題材；在「科技」的發展上，從HONDA的兩腳步行ASIOM、SONY指揮交響樂的QRIO，到TOYOTA無名的機器人喇叭手，事實勝於雄辯，在機器人產業的角力當中，日本已經超越歐美，成為實至名歸的「機器人王國」──不信？去回顧一下2005年日本愛知博覽會裡，關於機器人百花齊放、爭奇鬥豔的精彩演出，我想，連艾西莫夫都會揚起驚愕的雙眉……──《機器人的進化：人工智慧(A rtificial I ntellectual)與機器人學的新世紀》（Robo Sapiens—Evolution of a New Species）一書於2000年出版，寫作時間約一年多。我們可以發現歐美與日本的機器人研究者，似乎走上了兩完全不同的道路：歐美國家以「實用主義」主導，研究大多偏向「人工智慧」、「感官認知」和「本能模擬」範疇；而日本的案例則不約而同從「夢想實現」出發，朝向「肢體動作的擬人化」前進。西方傳統將機器人視為「人類的對照組」；日本文化將機器人看做「人類的延伸物」。促成這一切的關鍵因素，無疑地就在於「文化」的力量！(2008/9/10) 前些日子，票房大賣的電影「人工智慧AI」，受到許多人喜愛但也備受爭議，「機器人是否一定要人模人樣？」、「是不是一定要由機械構成？」還有一些較哲學性的問題如：「智慧是什麼？」、「如何界定資料、資訊、知識和智慧這四者的意義？」以上這些問題，我覺得都得到了滿合理的解答，收獲頗豐。
另外，影片中令我印象最深刻的地方，是當片中提到說：因為發明擬人的二足高階機器人時，在技術層面上遇到瓶頸而無法突破，便有人轉而研究低階機器人來模擬其他的動物：像是模仿多足類的昆蟲，
利用它們具有憑本能行動及團隊工作的特點，研發出小型機器人﹔造價不僅較低廉，而且能辦到一些大型機器人無法做到的任務，例如在人體內進行治療或手術等等。此外，影片中還介紹到有人研發像機器魚這種無足類機器人，希望能藉著機器人模擬魚類的游動──利用最小的能量卻達到最快的速度──來就近觀察魚的生活，以利生物學家們研究。──這些所謂「仿生機器」的機器人研發者，能夠跳脫世俗觀念，不拘泥於機器「人」研究﹔他們「逆向思考」的想法，真的很令人讚賞。當然，他們對研究的熱忱以及樂在工作中的態度，還有「在電影中看
汉尼拔前传到，覺得自己應該可以做得出來，所以就開始研究」的那份執著和實踐力，都是值得我們學習的
地方。(我們小的時候常常玩著機器人，想像著駕駛著機器人，和外星來的怪物打架。)機器人
的出現能夠帶給我們很多的方便，在工業上，能夠快速運作並且減少失誤。在一些任務中，能夠
做較危險的工作，減少人員的受傷。在家事中，又能減少我們做家事的時間，使我們能不用做一
些令人覺得很煩的工作。我們可以利用微機電工程，或奈米技術，將機器人做成非常小，而可以利用
它們深入人體，消滅病菌或者是注射激素來改善人類健康，更可以利用他們來破壞惡性腫瘤，這樣
應可以治療癌症，使人們性命獲得保障，這是我以後想要研究的目標...!
在現在的發展當中，我們要求一項設備要更快達到目標、更有效率且所消耗的資源更少，如果一
直以機械的角度來看的話，勢必會遇到瓶頸而停滯不前，所以必須從另外一個角度著手，那最好
的來源當然是大自然中各種神奇的生物，所以從生物的角度著手，把生物的一些特性和原理運用
在機械上，使其性能更佳提升，這就是仿生機械的由來了。
而那天在影片中，可以發現仿生機械的一大重要議題，也就是行動性。這裡的行動性，
指的是克服障礙物的行動性，而不是在平坦的路面上的行動性，後者應該屬於車輛工程的範圍，
我想也因為在車輛工程上遇到了瓶頸，也就是發現，不管我的車子性能再好也無法做出一些我們
所需要的動作，我們才會放棄我們所熟悉的輪子，去研究生物行動的方式，進而運用在機械上來
達到我們所要求的動作，所以我們發現在影片中，科學家從昆蟲和動物移動的方式來研究其原
理，而做出一些機械，從他們生硬的動作中，不難發現他們真的是又跑又跳，似乎已經具有生物
移動的雛形了，印象中還有模仿鳥類的拍打翅膀，所用的並不是引擎的轉動，而是運用肌肉收縮
的原理，動力來源也從燃料變成了一小滴的酸，雖然這樣的機器還沒到起飛的階段，不過倒也是
提供了飛行的另一觀點。仿生機械持續發展下去，也許在將來我們的交通工具能夠又快又能跳躍
障礙物，還能飛上天，靠的僅僅只有一小滴酸也說不定。
1 奈米（nanometer, nm）等於10−9公尺，相當於10 埃。1 奈米大約是
2 ~
3 個金屬原子或10
個氫原子排列在一起的寬度。人類紅血球細胞的大小約為7.5 個微米（μm），亦即7,500 奈米，
雨靴里的麻雀因此奈米級的物件約只有紅血球的千分之一。所謂奈米科技，就是將各式元件的基本構造縮小到
奈米程度，因而可以將元件縮得更小。此外，當物質小到奈米尺度時，由於量子效應，物質的許
多特性均會改變，不但質量變輕、體積縮小、曲度變大、表面積增加，更重要的是導熱度與導電
性也都增加，且其磁性也有改變，因此其應用範圍就更為廣泛。應用奈米技術，可以操縱原子，
加工製出以前不可能做到的精細材料，使得其性能大幅改善；可以製造出極微小的分子機器、且
及早診斷出疾病並有效地加以控制及治療等等，因此奈米技術會徹底改變人類未來的日常生活。
我的學生跑來問我，"Did you curve it?" (你有沒有畫常態分佈曲線?) 其實他就是問我有
沒有照常態分佈下去打成績. 這種情形下，我就可以回答，"Yes，I did. The cut-off points
for A is 80." 意思就是照這個常態分佈你要拿到A 的話，至少要有80 分以上才行。，
"For those of you on the lower end of the curve，no need to panic yet." (那些吊車尾的同學現在
還不必太緊張啦!) 扣分就可以take points off這個片語，或是光用off 也可以，例如
"Five points off from problem one and ten points off from problem two." (第一題被扣了五分，
第二題被扣了十分) 不過要注意一點，我考了八十分，老美不會說成，"I got eighty points
in that test." 而會說，"I got an eighty." 或是"I scored an eighty."
例如一題十分的題目，你作了一半，老師給你五分，這就是所謂的partial credit (部分給分). 跟partial credit 相對的則是full credit 這個字，例如老師會說，"You won't get full credit unless
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