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2008 智慧化居住空間情境模擬創作競賽第二屆「創意狂想巢向未來」- FAQ
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以上網頁有許多連結數位家庭未來屋 撰文 / 張志誠
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MIT電腦科學實驗室的前主任麥可‧德托羅斯（Michael Dertouzos）認為過去40年來，電腦科技的發展其實是以機器為中心，因此提出「讓人可以花更少時間做更多事」的資訊新概念，創造一個以人為本，以 語言、手勢和電腦互動，創造出更容易操作、更友善的環境，真正做到電腦服務人類的願景。
人類的日常活動範圍，不外乎是住家、辦公室、外出商務或旅遊，活網計畫的主要研究核心是語音與視覺技術，以3種 科技所研發的3套設備來涵蓋上述活動範圍的資料存取。Enviro 21主要是內建在住家及辦公室的環境內，以運算中心、感測器及制動器，整合成一個能夠自動調整環境的設備。除此之外，語言團隊也將攝影機及音頻辨識整合進 Enviro 21，這樣使用者只要在室內，就能以語音進行各種設備的開關及調整。
Handy 21的外型類似PDA，但內建無線模組，並利用音頻及影像識別技術，可以讓Handy 21變成手機、小型電視、收音機、瀏覽器、PDA及全球定位系統，將各種必備的資通設備整合在一個手持設備中。
至於Network 21則是整合各種無線寬頻及無線通訊平台，並支援各種通訊協定，這麼一來寬頻網路及無線通訊將可各自支援使用者的通訊需求，未來不論在住家、辦公室、機場或校園，系統會自動幫使用者選定通訊模式，這也是活氧計畫的重要基礎之一。
歐洲的未來家庭計畫
發展出從「9歲到99 歲」的人都能輕鬆使用的設備，是活氧計畫的目的，不過活氧計畫的涵蓋範圍比較廣，野心也大，相對的歐洲也有一個性質類似，但範圍較小的計畫——「未來家庭 計畫」（The Future Home Project），這個計畫是由歐盟的IST計畫所發起的，以研發一個自動化的家庭為目標。不過兩者相較之下，活氧計畫是科技的革命，而未來家庭計畫則是 科技的演化。
未來家庭計畫研究人員，將該計畫的科技發展分成四大部分，在電腦平台方 面，Linux的開放架構是研究人員所看好的平台，網路通訊協定方面則由IPv4往Mobile IPv6的方向研發。行動通訊技術則會採用3G系統，另外最重要的是所有的媒體格式都必須是數位的；不過為了降低研發風險，未來家庭計畫的技術基礎還必須 能與現有的家庭網路設備互通。
透過這些技術的研發與整合，未來家庭計畫所呈現出來的，是一個以無線家庭網路為核心，每個家電設備都是智能化，容易安裝與維護、能從遠端遙控所有的家電及保全設備，而且由於歐洲在家工作逐漸盛行，因此所有設備都要能支援SOHO族所有的商務活動。
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人類電腦科技發展的搖籃----MIT 的LCS(Lab.for Computer Science)
作者:朱海燕
由於科技發展的快速，更加快了人類的生活的便利性，在這個轉動迅速的時代，自然語音技術未來對人類科技發展具有相當的影響及重要性，因此航電發展處於八十九年六月即著手與美國麻省理工學院實驗室進行自然語音技術轉移及合作事宜，該實驗室自成立以來所研發的技術均具有市場指標性，對科技發展影響深遠貢獻良多，藉由技術轉移及雙方合作的方式，相信對本會未來在自然語音技術的發展相當有助益。此次陪同林執行長拜訪該實驗室現任副主任Dr.Zue洽談雙方未來合作，同時本人也參加了該實驗室所舉行的技術研討會，獲益良多。使我對他們有更深的了解，此實驗室對電腦科技發展的貢獻，受到國際間各公司所肯定及推崇，他們的研究精神及執著實在值得學習，因此藉交流之一隅將這實驗室介紹給大家。
實驗室的源起
人類第一部電腦應用開始於1930至1940時期，初期使用的人少，因此是以Single-user machine方式處理，然而到了1955年時，因為電腦價格的昂貴，為了有效運用電腦，以達最高成本效益，所以工、商業界、政府及學術界就以24小時的方式應用，這時Batch Processing的觀念因而應運而生。惟這種Batch Processing的處理方式，使得電腦程式的執行及操作笨拙、不便利，一支電腦程式如同一疊疊的卡片，由電腦操作員輸入電腦後，設計程式的工程師需要極有耐心的等待再等待，等到有結果後再進行修正工作，實在費時費力。
適值1961年在MIT紀念成立百年歷史慶典時，John McCarthy這位最先提出Interactive time-sharing概念的先生預言"If computers of the kind I have advocated become the computers in the future，then computing may someday be organized as a public utility just as the telephone system is a public utility⋯The computer utility could become the basis of a new and important industry。也就在這種資訊社會的觀念及環境背景下，MIT的〝MAC〞計畫於是產生了。MAC其全名為 Machine-Aided Cognition，它重要的意義是代表了電腦由資訊處理系統躍入資訊社會的概念。
MAC計畫在1962年時，由擔任美國國防部ARPA（Advanced Research Projects Agency）計畫負責IPTO（Information Processing Techniques Office）的主持人T.C.R. Licklider與MIT電機系教授Bob Fano開始執行。Fano深感電腦的研究工作應當可以是為學術研究領域， MIT可以成立電腦研究實驗室。因而在1962年感恩節後，開始著手向ARPA提出申請每年2-3百萬美元的研究經費。為了便利吸引優秀的人才，及運用其它實驗室的菁英才子，剛開始時，此計畫是以Dr.Fano之姓取名為Fano's Folly開始，直到1963年四月才改為MAC Project。60年代末期由Licklicher接替Fano成為第二屆負責人，發展方面以人機界面及互動模組為主要衝刺領域，到1971年，Ed Fredkin接替第三任開始便增加更多領域的發展包括自動化醫學診斷等。1975年雅典人Michael Dertouzous接替第四屆至今，Dertouzous接手後認為MAC名字不雅，聽起來如同漢堡且此計畫室不僅執行MAC 一個計畫而已，於是將MAC 計畫室在1975年改名為LCS（Laboratory for Computer Science），實驗室正式成立而實驗室的名字也一直延用至今。
MAC計畫原始的目的是為探討如何分享電腦資源，出乎意外的竟由公用的設施（public utility）慢慢演變成資訊的社群（information community）。正如Dr.Fano於1966年在Scientific American 發表會上所言"Projecting the concept on a large scale，one can conceive of such a facility as an extraordinarily powerful library serving an entire community –in short，an intellectual public utility"＆"A public utility must be available to the community twenty-four hours a day and seven days a week without interruption"這樣的轉變對於改名後LCS的發展具有影響，往後該實驗室的發展宗旨即轉為研發有利人類社會的前瞻性電腦科技。
近年研究計畫及成就
LCS過去35年來，最重要的三大計劃為MAC、Intergalactic Network/Athena及Oxygen。每一個主計劃蘊育出許多領導電腦社會變革的觀念及技術。到了1975年雅典人Michael Dertouzous接手後，研究方向也逐漸由軟體進入硬體，尤其是在微電腦（Microprocessor）的發展上更不遺餘力，他們將一個單一的積體電路（Integrated chip）組成一個完整的電腦，於是第一個微電腦產品就是桌面計算機（desktop calculator）產生了，接下來的第二個產品就是影像終端機（Video terminal）。在當時許多科學家認為microprocessor不過是玩具，但一直投入在此計劃中Steve Ward卻更專注且深入的研究，終於成就了後來的Zilog Z8000、Intel 8086及Motorola 6800。當然早期的Unix作業系統的創造及使用，相對也提供microprocessor一個完整的舞台，由於互相的結合，促成了世界第一套Unix Workstations產生，更因為Sun Micro Systems的積極將其商業化而更突顯出它的成功。因MAC計劃而受惠的由早期僅是MIT數位研究學者，如今卻已延伸促使全球數以百萬、千萬的電腦使用者受惠了。
接下來我們談到此實驗室的另一個技術發展，ARPA net是全世界最早的Packet-Switched computer Network，也是由MAC計劃原始者Licklider開始，他在1966年曾預言："In a few years men will be able to communicate more effectively through a machine than face to face"，1967年Bob Taylor說服美國國防部投入全國網路的研發經費，到了1972年MIT研究生Bob Metcalfe's將ARPAnet研究延伸至Xerox的Palo Alto研究中心，終於研發出"Ethernet"，這是一種資料傳輸的技術，其使用的protocol技術即為TCP/IP protocol的前身，也導致了現在World Wide Web的蓬勃發展。又一次的像MAC計劃一樣，MIT校園又成為TCP/IP架構的測試中心，這個Project定名為Athena，研究經費高達七仟萬美元。野心勃勃的Project Athena，其目標訂為創造新一代的軟體並改革大學的教育，計劃進展時波折起起落落，但是由於種種的失敗及挑戰而延伸出許多頗負創新的技術觀念，如X-Window、GNU/Linux Open Source以及Security技術的發展就是在那樣的情況下發展出來的。
1980年Michael Dertouzous提出Information Marketplace的想法。他說：「Information marketplace mean the collection of people；computers；communications；software and services that will be engaged in intra-organizational and intra-personal information transactions of the future⋯The information Marketplace already exists in embryonic form。I expect it grow at a rapid rate and to affect us as importantly as have the products and processes of the industrial revolution」。結果二十年後的今天都一一實現了，我們所知 Berners-Lee's的World Wide Web是最著名Information marketplace的範例之一。由此可見他們的前瞻眼光實不得不令人佩服。
近年來，華裔學者Victor Zue多年在Natural Language System⋯等技術的研發，啟動另一個目前最新開始發展的計畫，這個計畫稱為活氧計劃（Oxygen Project），由LCS及AI實驗室合作。這個活氧計劃是假定人類活在"Intelligent rooms"，以手提式電腦（Handheld computer）來結合影像、語言而成為一個自組性的網路，結合行動電腦形成無縫隙的生活網脈，研發經費來源除了政府外並甄選了全球六家著名的廠商 NTT、Philips、Intel、Compac及我國的宏�及台達電共同參與。
總之，實驗室的研究項目隨著時代演變及科技發展，一直不斷有創新及突破並且引領世界的科技研發，實驗室中教授研究人員分為20個不同的研究群，大約 400 位人員（細節見附件一），人員早期大多來自MIT的學生，近年來政策改變，逐漸吸收些微的visitors。其經費早期大多源自國防部，近年來已逐漸增加工業界的參與，每年研究經費約二仟五佰萬美元，使用電腦高達1000台，實驗室的經費充裕及設備的充份實在令人羡慕。
實驗室管理模式及關鍵人物
在以下的幾個說明，大家可以從中了解，LCS實驗室的專案管理方式是採取開放式具啟發性的管理方式，其管理者都具有好奇、積極、不畏強權壓迫的精神及特性，可以不斷的伸張學術的自由，發展出對人類生存有利的技術，充分發揮引導世界電腦發展的洞燭力，並不斷的引發全球經濟及技術的大變動。（其關鍵性人物請見附件二）。
LCS在過去35年來一共歷經四位負責人，分別為1963年的Bob Fano、1969 年的Licklider、1971年的Ed Fredkin及1975年至今的Michael Dertouzous。第一屆負責人Bob Fano前已介紹即不再贅述，Licklider雖然是第二屆負責人，但卻是成立實驗室的原始構想者，原來他所接受的訓練是要成為心理學家，但對電腦的發展極具好奇心並且認為未來電腦具有提昇人類彼此間通訊的潛能，所以他不斷的在這方面進行探索研究，在擔任負責人期間，他就是以這種對自然及科技保持的好奇心及精益求精的學習心帶領後來的跟隨者，使這些跟隨著對他推崇倍至。第三任負責人Fredkin拓展了電腦應用進入醫學領域，醫學診斷的應用在1973年即開始，實驗室的助理教授Peter Szolovits早期任職于Clinical Decision Making Group，最後乾脆將Clinical Decision Making Group併入LCS內，同時將目標定為"to simulate them on a computer"，結合LCS數位研究人員及新英格蘭醫學中心及兒童醫院著名醫生成立Guardian Angel Project，其目標為設計並建制分散式系統來收集醫學數據，監控病人進展、教育病人，建製病人健全檢查的方案。過去二十年來，這個Group發展了一系列於心臟科應用上的知識管理系統，目前發展的重要方向為基因學對人類的影響的分析，計劃名稱為GENINFER，期盼未來可應用Information Marketplace，建立基因知識管理及數據模型，來協助人類探索疾病的原因及防患病痛的產生。
雅典出生的現任負責人Michael Dertouzous，於青少年時代對電子零件如tubes、power supplies、coils及各式各樣的電子設備就非常的著迷，對通訊器材尤為專長，他曾經利用任職希臘海軍的父親所擁有的high-power 6L6 tubes完成transmitter，竟然用它來聽取雅典城內1/4的通訊資訊，足見他在年少時就具有通訊方面的天份。網路安全的技術是推動E-Commerce具發展空間的重要基礎，三位MIT的科學家Ron Rivest，Adi Shamir及Len Adleman共同研發出著名的RSA public-key cryptograph，由於此技術的重要性及敏感性，所以在其發展過程及申請專利期間遭受壓力及困難，經過Michael Dertouzous及Rivest努力爭取，MIT終於可以自由的不受限制的繼續研究，促使此技術的延續發展，促使人類對Internet上的應用無畏懼感，奠定了RSA邏輯於Information Marketplace的重要性，Dertouzous真是一個執著的傢伙。
累積多年來的研究文化傳承以及外界對這個實驗的期待，LCS的研究工作必須是具有前瞻的、創新的、且兼具理論及實驗並行，研究項目至少比市場超前 10年，眼光必須超越一般大眾。如同1977年Michael Dertouzous接受訪問，討論到"the role of computers in our lives"時，即預測未來的電腦是具分散性、網路性（Networked ＆ distributed computers）的特性，未來是資訊的世界而非硬體的世界，電腦的價錢會如同電視機，家家戶戶都有電腦，這樣的的未來在十年左右會實現。二十年後的今天，這些預測幾乎一一實現，領導者卓越的前瞻遠見以及對實驗室研發方向的正確引導，實不得不令人佩服。
自由軟體之父Richard Stallman提倡的free software，源自1983年Project GNU開始，目標在解放全世界發展軟體的工程師不再受限於封閉的世界，可以自由的更改軟體， Linux的作業系統就是在這種觀念下因應而生，相信這將對未來世界的經濟、財務及商業經營將會有深遠的影響。
實驗室對產業的影響及貢獻
LCS成立35年以來所執行的幾個大計畫研究出來的成果，對人類科技的發展貢獻卓著，而且每一計畫從執行的過程或有了最終的結果，都了繁衍出其他技術或實驗室的成立，例如MAC計劃開始時就吸引了GE公司電腦部的參與及New Jeresy 州貝爾實驗加入研究工作，雖然計劃執行拖延過長，貝爾實驗室因而退出，但是相關研究人員仍契而不捨的繼續努力,終於創造了Unix Operating System，到了MAC計劃執行後期由於技術分野愈趨分明，加上信念上的差異，所以將此計畫原來AI（Artificial Intelligence）部份脫離，在MIT又成立了AI實驗室，針對AI方面技術的鑽研。
而在積體電路的發展方面，由於它結合了MAC計畫所產出的Unix作業系統創造了商用的Unix工作站，其中以Sun Micro Systems為最成功的接收者之一。接下來是電腦網路管理的發展，它帶動網路連結的研究工作，並結合了MIT林肯實驗室的科學家，共同催生了ARPA Network，當時MIT畢業生Bob Metcalfe承接此計畫後，轉任至Xerox's Palo Alto研究中心繼續發展出很有名的Ethernet。
1979年Athena Project推動時，由於DEC及IBM積極的參與，過程中建立了全世界最龐大的網路工作站，由於二個不同公司平台缺乏一慣性而影響計劃的進展，所以極思突破，進而成立X-Consortium並建立了標準，同時發展出視窗系統X-window技術才克服了障礙。後來我們知道X-window在1986 年變成UNIX工作站的圖形介面標準。Tim Berner's-Lee這位原任職歐洲日內瓦高能量物理研究中心是發明HTTP（hypertext transfer Protocol）科學家，運用HTTP技術，截取資料就可藉由連網方式取得，不需要用以往下載的方式進行，在研究過程中Tim Berner's Lee創造了C語言，使資料可以在網路上傳輸。由於他在網路技術上的專精，現任LCS負責人Dertouzous力邀下，於1984年加入LCS並成立了 World Wide Web Consortium（W3C），會員快速成長到約300個組織，除了美國、歐洲成立主導中心，同時也在亞洲的日本Keio University成立第三個主導中心，W3C建立標準並保證不同公司或發明者的產品在未來的網路世界內可以互相應用，確立了網路安全邏輯的發展更建全了Internet的使用，帶來全球性的再次工業革命。
ARPA Information Processing Office如今改名為DARPA/ITO，這個計畫由LCS校友主導，資訊通訊再度為其重要課題之一，而活氧計劃（Oxygen Project）這時候誕生了。套用Michael Dertouzous所言"The basic behind Oxygen⋯is about being able to do more by doing less"，未來活氧計劃所發展出來的系統可將桌上電腦取而代之。Oxygen計劃發展中除了政府提供85%的研發經費外，更有來自世界知名的廠商如 NTT、Intel、Compaq、Philips及我國的Acer及台達電的支援，研究人員進駐MIT校園共同發展者比比皆是，這使得研究工作進展更快更切合產業應用。同時LCS與AI實驗室又再度攜手合作，各自發揮專長產生綜效，促使計劃在此日新月異，科技進展神速時代，結合各自核心提升競爭力，成功勝算相對增加許多。
LCS實驗室人員spin-off自創新公司的頗多，衍生的市值總數高達500億美元，較早期的衍生公司有Alkami、3COM、Lotus、 Open Market等公司，近期衍生較成功的公司如Speech Work公司，Speech Work公司於1997年成立，技術團隊即來自Natural Language Group，於今年夏天上市成功。三位MIT科學家Ron Rivest 、Adi Shamir及Len Adleman 是RSA encryptograph algorithm創始者也因此成立了一個公司，目前已成為世界著名的網路安全技術供應者，這些公司每年回饋LCS技術執照費用不斷增加，使實驗室進入良性循環的情況。
結 語
LCS過去35年的研究工作的成果，可說是可圈可點，其影響力是全球性的，上百萬人分享了Licklider的銀河網路（Intergalactic Network），由Metcalfe等發展的資料聯結，促使每秒鐘有上億的資料在進行交換的工作。而由Tim Berner's-Lee的World Wide Web展現出的Information Marketplace是過去十年科技發展的一大突破，在Internet上進展的商業活動超過了上百億，這全仰賴1977年花費在RSA網路安全技術發展的研究工作。
知識管理在勤業管理顧問公司的定義為"組織知識的累積，必須透過科技將人與資訊充分結合，而在分享的組織文化下達到乘數的效果"，在過去35年來， LCS實驗室在洞燭先機的發明家、研究人員的努力下，推動電腦工業的發展，一次又一次進入更高潮，不但對人類科技技術發展產生了影響力，也帶動了社會的變革，對人類生活及科技發展的影響力著實驚人。
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