增強腦力 防止年輕人被機器人取代或老年失智

縱橫數位時代系列32　 許炳堅教授

A.　增進腦細胞連結，用進廢退遵循自然法則

人類的大腦真是神奇，因此我們被稱為萬物之靈。無論是中文或者英文，對於大腦的描述使用了三個不同的名詞，分別是：腦(brain)、心(mind)、靈(soul)。對於前者，大學裡設立了物理系等自然科學(physical sciences)的理工學系來推動。對於心，大學裡設有心理系來探討。對於靈，有些大學裡甚至設有宗教學院或者神學院來闡揚。不同的大學裡當然還有很多其他的跨境界學系。

心與物的二元關係不一定要對立，可以提升到「心物合一」的境界，相輔相成。近年來自然科學的不斷進步，尤其是在半導體科技與資訊領域更為顯著。電腦(computer)在硬體速度以及系統軟體功能方面持續地增強，再加上人工智慧的迅速崛起，電腦科技快速地提升成為「數位腦」(digital brain)了。在這一方面，整體上還是依賴大家熟知的「布寧代數」(Boolean algebra)的傳統邏輯運算，強調的是確定性(deterministic nature)，主要是以物理考量的成分為主。

心的功能與腦的功能有著明顯的區分，腦的運作指的是根據邏輯運算的合理推論。至於心的運作，主要是掌管跳脫邏輯推論的想法，可以是依據情感、或者感情來做決定的。所以腦的運作經常導向鄰近的局部最佳答案，也就是看上去極為合理的作法。反之，心的運作有能力對抗傳統邏輯推論的想法，即使需要走些冤枉路，也要認真地飄脫出去，勇敢地追尋人生的夢想，也就是對個人而言的全面最佳答案。

在心理與心靈、意識的領域裡，我們可以把研究的注意力放在未來將會出現的「數位心」(digital mind)的層次。當然，這一項的困難程度比「數位腦」(digital brain)還要更高一層，目前的相關研究仍然屬於剛起步的階段。

(A.1)　人生三大變數：空間、時間、不確定性

人生在世所面臨的環境，基本上是由三大變數所構成的：空間(space)、時間(time)以及不確定(uncertainty)。

空間的變數相當地廣泛，大範圍指的是一個國家的生存空間，包括領土、領空與領海(臨海的國家才有)。小範圍指的是一個人白天上班的活動區域以及下班後的住家環境，這與個人的財富多寡有著密切的關係。

時間變數方面的差異也很大，有些人只著重於眼前或者這一年的機運，又有些人會著眼於個人一生的百年歲月，更有些會人放眼於古往今來、上下五千年的大範圍時光，甚至思考從大爆炸算起的整個宇宙歷程。

空間的變數可以直接地感受到，時間的變數也可以轉個彎來體會。至於不確定性，其實非常地抽象，很容易被一般人所忽視。

雖然我們平日可以攜帶三種有用的鏡頭當輔助工具來處理事情：望遠鏡、顯微鏡與放大鏡，但是還會存在著很多看不清楚的死角。就拿大數據來說，受限於資料取樣的時間長短與範圍大小，還是會漏掉不少重要的資訊。

傳統的教學法，從幼稚園、小學經由國中、高中到大學，主要在於傳授已知的知識，特別是圍繞在有標準答案的各種範例附近。如此一來，學生們的直覺反應是任何事情的相關條件都很完備而且清楚，並且總是存在著一個公認的標準答案，自己的挑戰就是找出與標準答案愈接近的結果愈好。

等到他們從學校畢業進入職場之後，才發現真實世界並不是這麼地單純與美好，所遇到的事情經常包含著許多不確定的因素，而且並不一定有公認的標準答案。近年來人工智慧(AI)的迅速崛起，把觸角廣泛地伸展到各行各業裡，更快速地取代了有標準答案的工作，造成了年輕人在就業市場上的節節敗退，心理上非常地惶恐。

(A.2)　發掘矛盾(衝突點)，挑戰與機會相伴相生

在電腦科技日新月異與智能型機器人迅速取代年輕人的今日，讓我們從新檢視年輕人的挑戰與機會在哪裡？我們認為挑戰的基本來自三大項：非線性(nonlinearity)、不確定(uncertainty)、無知(unknown)。

第一項是呼應著已知的知識領域，特別是會收斂到聚焦(convergent)答案的事情。如果是簡單的線性問題，大家只要耐心地排隊，機會遲早會輪到自己。在臺灣，很多人習慣於根據排名來排隊，高中畢業生進大學念書時的選校與選系是如此做，博士畢業生找大學教職也是如此做。可惜的是，真實世界的很多事情的特性是非線性的，造成了在學校裡學業成績好的學生進入職場的表現卻不見得比較好。

第二項是呼應著發散性(divergent)哲學論述，可以有不同的選項。另外，相關因素不清楚的情況，也是屬於此類。例如，對於某一特定的股票，次日究竟是會漲(就應該先買)呢、或者是會跌(就應該先賣)呢？

第三項是呼應著目前不甚清楚的新領域，其持續發展與進步有可能造成「破壞性創新」的潛力。因此，一味地埋頭苦幹與只求眼前的小利益，對於長遠的大局而言並不是很好的方法。想想看，臺塑集團的王永慶創辦人只有機會念完小學三年級，明朝的開國太祖朱元璋小時候窮到連私塾都念不起，他們是怎麼成大功、立大業的呢？秘訣無他，大多是從跑龍套做起，兜著圈子(circling)找機會。例如，王永慶創辦人從賣米開始，又經歷過賣木材，然後才是賣塑膠。朱元璋太祖幫地主放牛，也曾經出家當和尚，後來才參加反抗軍去推翻元朝。

在21世紀數位化時代，有三項方法可以協助年輕人增加在職場的價值，分別是：對抗地心引力、放大與縮小、預測。

為了應付非線性的挑戰，「對抗地心引力」的方法很有效。在此，地心引力指的是用牛頓所發明的微積分所演算出來的方向，會引導到鄰近的局部最佳答案。有效的對抗方法有好幾種，分別是：

．翻山越嶺法(hill-climbing)，又稱模擬退火法(simulated annealing)：藉助於機率的方式；

．穿隧法(tunneling)：對著薄的絕緣層，只要電場的強度足夠就可以穿隧自如而不至於破壞絕緣層；

．增益調整法(gain-adjustable)：由低增益狀態(對應於無為或者低能情況)順利地調整到高增益狀態(對應於正常或者天才情況)，可以變化轉換來去自如。除了上述在工程方面的應用外，對抗地心引力在醫療美容領域與健康瘦身領域也同樣地有很大的吸引力。

在各行各業裡，「放大與縮小」也是一樣很有價值的謀生技能。電機領域的專長在於對所接收的訊號(signal)加以放大，對雜訊(noise)加以縮小，以便取得有用的訊息。平面媒體對於影歌星的照片，經常採用postscript修圖軟體把重點部位放大，把手臂、小腿等部位縮小。醫療美容與健康瘦身領域的專家，同樣地強調手術的方式或者飲食的方法來對於身體相關部位達到「放大與縮小」的目的。

預測更是一門大學問。從遠古開始，王室用龜殼來占卜吉凶。一般人到寺廟去求神問卜，或者到教會去禱告，也都屬於此類。現代人買賣股票的要做股市趨勢圖來觀察股票的可能走向，經商的要預測市場未來數季的景氣榮枯來決定進多少貨。年輕人要預測未來二、三十年的就業市場熱度來決定究竟選哪一個學系去就讀？「預測」這麼重要的議題，單獨寫一篇文章也不足以說明清楚，大概需要一本專書來詳細論述才行。

B.　防止低智或者失智

(B.1)　防止老年失智

依循摩爾定律(Moore’s Law)，電子科技持續地進步，也帶動了更精密、更有效的醫療器材不斷地問世，促成了全球各地人類的平均壽命普遍地提高。近年來，各地明顯地受到少子化與老年化的強力衝擊，社會上銀髮族所占的比例逐年地攀升。拜醫療科技進步之賜，以前很難治療的不少疾病現在陸續有新藥問世。可惜的是，老年失智的症狀並沒有藥物可以完全治癒。目前臺灣地區老年失智率約為8%，也就是23萬人左右；到了2030年可能增長為47萬人。

老年失智的原因可能有好幾種，分別是：阿茲海默氏症、腦中風造成的腦血管性障礙、路易氏體病、額顳葉退化、帕金森症等。老年失智在發病之前可以被檢驗出「輕度認知障礙」(MCI , Mild Cognitive Impairment)，其治療可以靠各方面的配合，包括了：飲食療法、認知功能訓練(活化腦力訓與運動訓練)、健康食品療法、藥物治療、家庭協助等。患有阿茲海默氏症的病人，β類澱粉蛋白(Amyloid β-Peptide)堆積在大腦神經細胞周圍，導致神經細胞退化。目前電腦與手機普遍流行E化社會，也加速一般人大腦機能退化。

為了有效地防範老年失智，從四十歲起就要有計畫地增強大腦的功能。為什麼選在四十歲呢？因為是人類平均壽命八十歲的一半。

成年人的腦部發育已經完成，如果再繼續大量地增生細胞，很容易是腫瘤、癌症等不好的事物。對於現有的腦細胞群，如果可以增加細胞之間的相互連結來做更有效果的應用，則是值得鼓勵的好方向。就拿電子產品來說，「現場可程式邏輯門陣列」(FPGA, Field-Programmable Gate Array)就是由半導體代工廠把電晶體群組預先製作出來，到了使用現場再根據實際應用的需要，當場把電晶體之間的所需要的接線連結起來即可。如果可以把腦細胞的角色看成與電晶體相同的角色，那麼使用的原理是可以相通的，也就是根據需求來增加腦細胞之間的連結。

採用增強認知功能訓練的方法，用先進知識為內容，教導老年人善用腦容量，活潑思考的維度；由一般人所習慣的直線思考提升到彎曲路線的轉折思考，更進一步成為螺旋路線的立體思考。也就是不局限於等式有標準答案的簡單狀況，而是去處理有多重選擇的不等式狀況，甚至是包含不確定因素的未知情況。這樣子提升思考維度的結果，可以豐富腦神經細胞之間的相互連結，也可以達到孔子所提倡的「舉一反三」的高級思考境界。

進一步引導有心向上的老年人建立健全的人生觀與宇宙觀，能夠分辨已知地學科知識，不知與未知的哲學論述，以及宗教信仰，還有上述三者之間的相互關係。讓老年人的思想更為活潑，真正地瞭解到人生的深層意義，個人與群體的良性互動，以及個人與地球、太陽、宇宙之間的連動關係。

(B.2)　防止年輕人低智

而被機器人取代現代的年輕人真的是令人全面地擔憂。一方面擔心許多大學生不用功讀書，只是沉迷於手機遊戲，沒有好好地掌握專業的知識，比機器人還不會思考。另一方面又擔心他們一直死讀書，不能夠融會貫通，只是像機器一樣地思考。

真正的差別是，智能機器的進步非常地神速，電腦與智慧型手機每兩年就進步了一個世代。而年輕人的頭腦一旦定了型，即使經過十年的時間也不一定改善得了，所謂「江山易改，本性難移」就是這個道理。

有不少人認為，垃圾是世界上最沒有價值的東西，也就是說：世界上其他東西都比垃圾有更高的價值。實際上，垃圾並非一無是處，有不少人的職業是依靠處理垃圾來維生的。首先，各地縣市政府都設立了環保局，編制了清潔隊開著清潔車定期地挨家挨戶去收集垃圾。現代的垃圾處理講求分類，紙類、塑膠類、金屬類、玻璃瓶等可以資源回收再利用，其他不能回收的就送去焚化爐，最終是送到掩埋場。連處理垃圾都可以產生這麼多價值，其他東西的價值就不在話下，完全看個人是否有能力把內含的價值提取出來。

每一個人從六歲起入小學，經過十六年的求學到大學畢業、或者十八年的求學到研究所畢業，大部分的時間都花在累積自己的專業實力上。如果用系統學的術語來說，就是在尋找更好的「狀態」(state)解答。然而社會上許多成功的例子並不是依靠好的學歷，例如：臺塑集團的王永慶創辦人是小學三年級肄業，明朝開國的朱元璋太祖連私塾都念不起，現代的鴻海集團郭臺銘是專科的學歷，阿里巴巴集團的馬雲董事長是大學英語系畢業。他們得以發跡，靠的是專注於「輸出」(output)函數的優質化。

「狀態解答」與「輸出函數」的對比，可以用不同的角度來瞭解：

．狀態解答：對應於靜態的形，對應於資本，對應於地；

．輸出函數：對應於動態的勢，對應於獲利，對應於天。

在作戰上，占領有利的地形對於防守的一方雖然很重要，但是在運動戰中能夠造成局部的優勢來累積許多次小勝為大勝，更令人佩服。朱元璋、王永慶、郭臺銘、馬雲等人的起始資本並不充沛，但是他們每一次的獲利與升級卻跌破了同儕們的眼界。

靜態的形，就像是看得到與摸得著的地；而動態的勢，就像是空中的雲與霧隨時會變化。老子的《道德經．第二十五章》告訴我們：「人法地，地法天」。同樣地，年輕人對於輸出函數的重視程度，不可以低於對狀態解答的重視程度。