時空行者,我來也! | 環境資訊中心
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時空行者,我來也!

2006年09月20日
作者:曾志朗 (中研院副院長)

google earth大年初二,南部的朋友陪太太北上回娘家,一到台北,就打個電話來,問我在哪裡,午後想到家裡來聚一聚、聊一聊。我其實一早就到實驗室,想利用幾天的年假,把上個月累積的工作清一清:沒做完的實驗要補齊,數據要分析,結果要整理,理論的推論要校對,報告要寫出來……,好多好多的事等著趕工呢!但在細雨綿綿的寒氣中,朋友攜家帶小的來訪,確是帶來了一股熱情的年節氣氛,真也是有朋自南方來,不亦樂乎。

朋友的小孩才國二,戴副眼鏡,對實驗室充滿了好奇,東張西望的,對掛在牆上的研究壁報特別感興趣,讀了又讀,看了再看,忽然指著那一張又一張的腦造影圖,問我:「那是人腦活動的相片嗎?如果讀一個漢字,就要動用到這麼多腦的部位,那讀一篇文章,不是把腦忙死了?!」

天文數字的研究數據量

朋友夫婦忙不迭笑說,真是孩子話!但他說的實在很有意思,我馬上回答他:「如果現在把你放在我們實驗室,利用功能性磁共振造影(fMRI)的技術,把你這時候的腦神經活動照下來,那一定是紅點斑斑(神經活動越活躍,就以更紅的顏色標示),而且每一瞬間的部位都不同,我們這些做研究的,就是要把這些瞬間變化的神經活化的流竄圖,用最新的電腦技術顯現出來。」

說完,我就帶他到我的電腦旁,讓他再看一看用腦磁圖(MEG)儀器所登錄下來的腦活動影像,這部儀器的能耐,是能在一秒鐘內,精細的顯現出整個腦的活動:由眼睛看到字再到理解的過程,每一毫秒的紅點流動變化的圖像一覽無遺。我看他目不轉睛,有興趣極了,就對他說:「了解腦的神經活動,不但要知道在哪裡活動,更要知道在什麼時候、由哪一個部位串連到另一部位的動態變化。時、空都重要,都要能被捕捉顯示出來,腦功能的定位圖(brain mapping)才有意義,我們才能一窺腦神經整體運作的歷程。對腦的科學理解,只看單一部位是不夠的,必須對其系統性的運作有所認知,才會了解其演化的涵義!」

小朋友一臉嚴肅,屏息思索了一會,說:「那要多大的電腦才能儲存這麼龐大的數據呀,影像處理不是很費容量嗎?」

我看了他兩眼,覺得這小孩不錯,而且真不賴,電腦的知識豐富,提的問題直搗核心,一言就把研究者最關(擔)心的事情點了出來。說實在的,為了要能同時兼顧腦神經運作的時、空向度,大量的造影數據是必然的,從訊息偵測、分析、比對、定形、儲存等等,每一瞬間都會產出巨大的數據量,而這龐大的數據量只不過是一個小小的認知作業,是人類知識體的冰山一小角而已。想像那稍微複雜一點的作業,就可能產生成倍的數據量,那麼全世界的研究者所做的各類作業所產出的數據量,其總量絕對是天文數字,再聰明的腦袋也絕對無法理解其中的相互關係。這位國二的小朋友能一針見血指出研究者的困境,真是後生可敬!

碰到了一位忘年知音,我覺得很興奮,馬上帶他到另一部電腦前,打開平版電視牆的螢幕,啟動Google Earth,看到了整個地球的畫面,接著啟動了我們數位典藏研究團隊所設計的程式,先把數位化的台灣過去幾十年的空照圖連結上,再把數位化的各地文化典藏(文物、書籍、檔案、文獻、考古等等)串連上。我問這位小知音:「準備好了嗎?」

數位文化典藏 遊蕩歷史時空

沒等待他回答,就伸出手指頭在滑鼠上點出亞洲地圖,再點台灣,全台灣圖在眼前開展出來;我再點台北,台北市的街道圖就出現了;我又點出整條捷運路線,看到每個捷運站;然後沿途在每一站連結上數位影像的空照圖,10年前是什麼樣?20年前是什麼樣?50年前是什麼樣?小朋友滿臉佩服的望著這部神奇的機器,躍躍欲試。我告訴他,如果再連上當地、當年的文化風貌,則我們利用這個數位平台,憑一指神功,就可重溫過去歷史的片刻,那裡有人物、有故事、有那時代的想法與精神面貌!我們調整時間、空間與語言文字的座標,就可以把數位文化典藏的平台當作時間機器,想到哪一段歷史去遊蕩,就大喊一聲:「時空行者,我來也!」

小朋友感染了我的興奮,連朋友夫婦倆都湊上前來,他們在平版電視牆上的地圖裡找尋家鄉,小朋友建議不如搭著時間機器去探索他曾曾祖父的小鎮生活。他玩得很開心,但還是不忘追問我:「這部機器需要多大的電腦容量,才能製造出來?」

我望著他說:「研究人腦的運作,需要兼具時、空向度,需要大量的數據來顯現各部位的功能性質;研究人類文化的特質,更需要蒐集大量在特定時、空交錯裡的社會活動,來顯現人如何和周遭的環境互動,如何創新,如何轉變文明的象徵。這部時、空、語言三合一的機器,需要靠好多好多人的努力,去做數據耕耘(data farming)的工作,去做數據探勘(data mining)的工作,還需要有人去仔細分類、詮釋分類後的數據(meta data),更需要有人用數據群聚(data clustery)的方法,去發現知識(knowledge discovery)。這些都需要大量的電腦容量。但是硬體事小,軟體的建構才重要。把數據的安裝規格做好,將來的時空行者才能遊走通暢,才能身歷其境的去體會每一個時代的文明特質。」

我興奮過度,講得過火了,小朋友一臉茫然,不知道我在說什麼。

我知道他還不會懂,只能告訴他:「有一天你會懂的。在e世代所有的研究,從農耕(數據耕耘)到開礦(數據探勘)到知識的發現,再到對世事的理解,反映的不正是文明進展的歷史嗎?!文化遺產的數位平台,串連空中地理資訊,加上考古天候變遷的資訊,知識越豐富,則歷史的影像就越真實。我相信將來能搭上這部時間機器的人,都會像你我一樣,是一個快樂的時空行者!」

※本文轉載自科學人2006年3月號