教務處公告
2021-0513第十三屆學術人才專題講座：臺灣大學計算機及網路中心主任的電機系特聘教授顏嗣鈞「科學大冒險」
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科學大冒險：探索哆啦A夢百寶箱的秘密
第13屆學術人才養成計畫講座系列壓軸安排於5月13日下午，很榮幸再度邀請到初中第9屆畢業，目前擔任臺灣大學計算機及網路中心主任的電機系特聘教授顏嗣鈞學長返校專題演講。以下是高一同學的講座報導：
高一愛班 陳宇則 報導
五月十三日下午，我們很榮幸邀請到大學長、臺灣大學計算機及網路中心主任的電機系特聘教授顏嗣鈞學長蒞臨學校帶來精彩的講座。顏嗣鈞教授藉著卡通哆啦A夢中出現的各種神奇寶物，諸如秘密鋼筆、任意門、竹蜻蜓、摺紙王國大軍等，引入淺顯易懂的數學、物理原理，讓在座的學弟妹們以輕鬆的方式學習各種近代重要的知識點。
首先，教授先提到秘密鋼筆的原理和密碼學高度相似，並將題目導入對稱式金鑰和非對稱是金鑰。前者是傳送者和接收者使用同樣的金鑰，加密時和解密時使用同樣的演算法進行運算，優點是計算較為快速，但相對地容易破解，在網站訊息的加密中常常看到。後者則是使用公鑰和私鑰，使用其中一把金鑰加密，這把金鑰可以被公開，稱為公鑰；另一把則必須私下傳給接收者，以用來解密，稱為私鑰。因此即使公鑰被流傳在外，傳送的訊息也不會輕易被接收者以外的人破解。非對稱式金鑰已經廣泛地運用在許多方面，例如比特幣和區塊鏈等便會運用到 SHA 256 雜湊函數或橢圓曲線非對稱式金鑰的演算法進行加密。
接著，教授提到任意門，並以近代物理的量子遙傳，又稱量子隱形傳態解釋任意門的可行性。現在科學家已從古典物理學進步到近代物理，其中近代物理的兩大基石之一──量子論，引領我們進入量子世界。量子具有藉由量子糾纏的性質，意即當觀察者觀察兩個糾纏量子的其中一個時，糾纏的另外一個量子之自旋方向必定會與被觀察的量子相反，藉由這一性質，量子遙傳便成為未來可行的一種通信方式。另外，藉著量子位元的狀態不定、觀測後才能確定是0或1這個特性，我們製作出了量子計算電腦，比起傳統電腦N位元只有N種狀態，N位元的量子電腦則由2的N次方狀態組合而成，大大縮短了複雜運算和大數運算所需要的時間。然而量子計算需要低溫的環境和良好的演算法，因此針對量子計算機平行進行搜尋之演算法也正如火如荼地發展。
竹蜻蜓也是哆啦A夢曾出現的寶物之一，現今無人載具發展迅速，人工智慧成為熱門話題之一。教授詳細地介紹機器學習的原理和完整的流程，從資料的輸入、資料整合、到動作輸出。資料整合的運用多層類神經網路模擬人類大腦的思考，從輸入的資料中不斷更改線性函數的參數，經過多層的網路計算和大量的機器訓練、不斷評估函數的優劣並選擇最好的函數後，成為特定領域傑出的人工智慧。如今機器學習可以做到精確的文件分類、信箱郵件的歸檔等。然而在未來，機器學習將會面臨一些挑戰，例如需要更強大的運算能力、或學習時間過長、演算法需要更為精進，這些都是未來必須繼續發展的方向。
最後，顏嗣鈞教授提到自己對於摺紙王國大軍的興趣：探討摺紙與展開、凸多面體展開成平面而沒有重疊區域的問題。一個立體圖形，有許多種展開方式，然而是否所有凸多面體皆可以攤開成平面?這是一個值得探討的領域。顏嗣鈞學長在講座的結尾提到：密碼學、量子領域和人工智慧都是現下非常前瞻的科技，在將來裡都是很火紅的領域，學子們可以多多閱讀、討論科技相關的雜誌或報導，在未來裡絕對會有很大的幫助成長。
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