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~最新消息~2020年台灣專利發明"多位元光運算系統“台灣及美國審核通過!~

~最新消息-美國``專利發明"電腦資料保護方法"已獲核准 (電腦三合一專利) ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

多位元光運算系統-專利權人:方可成

 

一、  光子晶片簡介:

 

本公司的新專利“多位元光運算系統”,台灣已審定通過頒發了專利證書 (證書號TWI 693498),此專利的精神偉大在於發明人改良現有晶片製造技術,將人類的電腦演算從二位元進化到多位元演算時代,這個晶片製造技術對台灣的未來特別是半導體產業影響巨大,它會改變未來的科技,從民生電腦電子航太到國防工業都會影響到提高電腦演算速度,這將走入革命性的進展,讓人類的電腦能夠以多位元高速演算,這還能讓未來的機器人擁有超級電腦的人工智慧。我們用光子晶片取代傳統的電子晶片,用光路板取代目前的電路板,用光記憶體取代目前的電記憶體,未來我們將用不到製造複雜的矽晶圓,可以用光學玻璃取代,我們講的半導體工業,來自美國矽谷,但是光子晶片誕生就會改變一切!而它的演算法也從傳統的01二位元演算法,改變成多位元演算,也就是可以用十進位,二十進位來演算,這樣一來它的演算速度將會快上成千上萬倍,而它對應的軟體OS系統也會更改,才能對它下達多位元演算的指令,加上光晶片耗電能大減,也不用擔心電池耗電或充電器爆炸這樣的問題!台灣是半導體工業王國,更是世界電腦工業的核心,世界各大廠皆在此設立研發中心,就像台積電佔了世界晶圓輸出的五成,所以取得台灣的專利權幾乎等於擁有未來晶片製造業一半以上的市場,目前已經向世界各國申請專利中,當然包括中美日韓印度香港歐洲,而台灣專利是第一個通過的,美國專利也已核准領證中,其他國家專利也陸續獲證中,未來我們需要很多的團隊,很多的國際合作,分工與授權,很多的創投資金甚至於發行股票上市,歡迎大家來合作!

 

二.二位元運算與多位元運算的差異比較

 

  二進位制是現在電腦普遍在使用的,就是01,這與電腦的開關有關係。電腦運算需要一個基本元件,就是一個閘道,也就是01,簡單來講,二進位制的電腦很像是一棵老實樹,何謂老實樹呢?就是我們小時候在玩的老實樹,假設我今天要出門,如果遇到太陽,我就撐陽傘,如果下雨,那就...是否是否是否,如此串聯起來成為一顆樹,所以當我們做邏輯程式應用的時候,編寫程式的人要去思考每一個問題,他要出現一個老實樹,就是樹狀的邏輯程式,所以它用0101編輯了整個電腦的世界,不管任何東西都要用0101去判讀,這個就是二進位。

 

   我們現在將二進位與十進位作比較,以數字52為範例,當數字52要以二進位表示時,以電腦的語言,要把52除以2,等於26餘數0,所以在電腦裡面演算了一次,再把26除以2,等於13餘數0,所以電腦又演算了一次,再把13除以2,是61,這個時候電腦也演算一次。再繼續演算,再把6除以2,等於3餘數是0。然後,接著3除以21,所以52這個數字用二位元演算的電腦跑起來就如同前面這樣演算,是一串數字,所以就可以理解,是很慢的演算方式。如果數字52用十進位演算,就很像去超商買了一瓶飲料,要付52塊,會怎麼付呢?10塊錢五張,2塊錢一個,這樣52塊就解決了!可是如果是二進位制,就是現在的電腦,它就要像剛才那樣付錢,2塊付一次、2塊付一次....一直付到52塊,這樣解釋大家應該能夠快速理解十進位與二進位的差別。我們習慣十進位制,從讀書考試都了解10×10等於100,不用學電腦這樣2塊算一次、2塊算一次,可是現在的電腦是二進位,所以只能2塊算一次,因為一個01是一個bit,譬如說8位元,我們就要把這個數字填滿,它一定要以這樣的方式運算。

 

三. 現今的二進制電腦難以打造擬真機器人

 

    我們現在所使用的電腦看世界就是01,但怎麼樣的電腦對於我們最有幫助?答案是演算速度快的電腦,如前面以數字52做說明,10進位的演算速度比2進位還快。一但達到10進位,有什麼好處?例如要下載一部電影,需要經歷傳輸過程,這就像到超商去付錢一樣,現在從光纖電纜傳到電腦的訊號也是0101二位元傳輸,也是一次付你2222塊,但如果是用10進位的話,它就傳輸一次,五張10塊與一張2塊,速度加快了許多。

 

    那我們用電腦做什麼?以智慧型手機為例,現在的智慧型手機雖然已經很方便,但還是需要更新換代,為何需要更新換代?因為CPU的演算速度要加快,加快的時候不管是處理圖形、圖檔、下載電影等都會比較快,當電腦傳輸的數據越來越龐大時,處理器運算速度就需要越來越快。一旦傳輸的數據鏈越龐大,速度會變慢,所以要發展4G5G增加傳輸速度。如果是以二進位制傳輸很龐大的數字,很多的01...,情況會像是每個人都跑到銀行去提銅板,然後銀行行員就被塞爆了,行員的反應應該會是「別再來了,你可不可以換紙鈔!」但他們沒有辦法,因為目前的電腦就是0101二進位制,而為什麼電腦只能用01?電腦是靠電路運轉,電路有一個閘道,通電與不通電,導電與不導電,所以我們要用半導體,就是矽晶圓,矽就是石英錶的石英,石英在地球、地殼中含量最大,可是含有雜質,我們在製做矽晶圓的時候要提煉成純度很高的矽晶圓,而且是單一晶體,免得有雜質存在。要單一長晶,所以要有一個長晶爐生長矽晶圓,因為矽是介於導體與不導體之間,矽摻雜銻磷砷為N型半導體、矽摻雜銦鋁硼為P型半導體,使它在通電壓的時候能夠變成導體與不導體,這個就稱為NP裝置。當導電跟不導電的時候形成一個開關,一個開關就是一個0跟一個1,有這個硬體了,我們還要寫二進位的指令程式,寫程式就是問你是或否,知道是跟否就可以演變成0x0=01x1=10x1=01x0=0四種變化,再從這個基礎點做多種變化,成為邏輯演算的基礎,這就是電腦半導體晶片在跑的路線,它用這個構成了其演算世界。

 

    我們剛才提的問題就是這個世界是二進位的世界,沒有辦法再改變,沒有辦法做十進位,它不但演算速度慢,要用來做工具的時候,特別電腦最重要的用途是用來製作機器人,像是AI自動化機器人,還有現在的自動駕駛汽車,這都需要電腦演算,甚至軍事科技,例如無人機、導彈、飛彈,其實這些才是電腦演算速度為何要加快的重點。現在的自動化機器人到什麼程度呢?目前的機械人其實只是一個機器,機器人站在那裡,它主要是一個機器手臂,不會有複雜的元件,就是一個程式指令,指令它在一定的角度、彎一定的曲度、做一定的動作,它並沒有學習模仿的能力,不是電影星際大戰裡面看到的AI機器人。現在的機器人最多就是機器手臂,它是一個程式,如果要改變這個機器手臂,例如要用機器手臂炒牛肉麵,程式設計師要去模擬演算炒牛肉麵的角度,針對幾轉的轉速就要寫一個指令對機器手臂下指令,而且這個指令以目前的狀況也是二進位的。

 

    人類一直想要開發擬真的機器人,因為一旦有擬真的機器人,我們可以做很多事情。舉例來講,炒牛肉麵的時候,今天只要人類先示範怎麼炒,機器人立刻學會就可以自己炒。你也很希望這樣,我也希望!但是沒有辦法,現在機器人只能做個簡單的動作。雖然在百貨公司有看到日本製的機器人說歡迎光臨,但那也只是一個制式化的動作,制式化的動作是在這個商場範圍裡面設定好一定的路徑,機器人就在這裡頭跑,機器人可能會有感知裝置,感知到人接近,於是會以制式化的內容回答人類,而回答的內容也可能都是輸入在機器人胸口的平板電腦,裡面都是它的大數據,你詢問機器人問題,它就只能簡單回答而已,因為現代的電腦狀態是二進位,不能作出擬真的機器人原因在於運算速度不夠快,沒有辦法同時處理很龐大的資料庫,所以現在的機器人其實跟電動玩具差不多,根本沒有AI智慧可言。

 

     自動駕駛汽車也是現在最流行的,現在自動駕駛汽車裝了很多感測器(sensor),有一種是在汽車上面安裝一個循環雷達偵測器,轉的時候被雷達打到,而雷達波是一種電磁波,打到會反射回來,這時候就可以計算距離,然後通知汽車電腦做閃躲的動作,另一種是提供圖形給你,透過衛星定位、GPS定位,就像現在開車會搭配汽車導航,它會把路徑、圖形輸入給電腦作研判。可是,雷達可能會受到天氣干擾,例如受到下雨天、陰雨干擾,所以現在又發明一種光達(LiDAR),是以雷射光進行測距。所以現在自動駕駛汽車也是利用很多感知元件,安裝在車子的前前後後做感知偵測,這是目前自動駕駛在世界各國開發的情況。那你覺得這樣的自動駕駛汽車安不安全?不安全。這離機器人時代,是不是很遙遠?非常遙遠。

 

    所以當我們要創造一個擬真機器人,舉例來講,現在一開門會有一個機器人隨扈跟上來,詢問你:「你們家需要有長照的老人嗎?」機器人會幫你照顧。可是要機器人做一個簡單的動作,機器人要能夠探測與人之間的距離,例如幫人倒一杯水需要多大的力道,多遠的距離,它要能擬真。我們現在的機器人很難做到這些事情,因為我們是用二進位,這些需要龐大的數據,即使輸入它也只能做簡單的動作,無法做複雜的動作。那我們看到電影星際大戰中的機器人很厲害,光劍一拔起來跟你對砍,這完全擬真,而且比人類厲害、速度更快!如果我們能造出這樣的機器人是很有商機的。

 

四. 二進位機器人看世界是黑白與平面VS十進位機器人看世界是彩色與立體

 

    我們人類的眼睛跟機器人眼睛有什麼不同?我們人類的眼睛是一個彩色的世界,而現在二進位機器人的眼睛是黑白的世界,因為我們現在的機器人是二進位,二進位就是01,以顏色來講就是黑和白。當現在我們做的機器人,如果用二進位的時候,機器人看的世界跟人類的世界是不一樣,它是黑白的,所以沒有辦法做一個機器人幫你開車,因為它所感知的全是黑白,而且現在二進位的機器人是一個平面的世界,不是立體的世界。我們必須把圖像變成一個矩陣,點構成線、構成面成為一個矩陣,然後要把它變成3D立體圖,例如眼前的街景變成立體圖,機器人的眼睛是照相鏡頭,照相鏡頭解析度提高,將拍到的東西在電腦裡面顯現成一個矩陣圖形,然後模擬成立體透視圖結構,這樣才能判定這個點,它把它變成點,我們要把機器人透過照相機看到的東西變成矩陣圖形,一個一個點,每一個點代表一個01,它就變成一連串的01落在這個矩陣圖形中,而且01就是黑與白,所以不易判定遠近距離,知道這一點很重要,如果機器人不像人類的時候,它沒辦法判定距離的遠近,甚至於路邊有一個行人走過來怎麼閃躲,它只能制式化的,我們現在號稱AI的世界,其實是制式的路線,甚至在每個路線有感應器,比如感應器不斷地跟它傳回、回報訊息,如果這個訊息被障礙,像雷達有個缺點,因為雷達如果遇到干擾電磁波的金屬物,它就反射、折射、亂射,這個時候它的sensor會怎麼樣?會故障,很容易出問題。

 

   現在的戰鬥機,像美國最有名的F-35隱形戰機,它在飛機的周圍也裝了很多感測器,感測器就是類似雷達,雷達分成「有源相控陣雷達」與「無源相控陣雷達」兩種,有的雷達波打出去再折回來所以叫「有源」,不用打出去直接可以接收雷達波就叫「無源」,它也是用平面圖形,不是立體的,二進位機器人的世界是平面的,所以如果我們要做一個擬真的動作模仿人類,怎麼做得到?完全做不到,我們人類的眼睛看世界是彩色的,機器人眼睛是黑白的。我們人類的眼睛是立體的,在開車的時候看到行人穿過去的時候,若行人大概在100公尺遠的位置,可以用眼睛目測,雖然不會那麼精準,但是可以知道大概在100公尺處,我們還要判定行人會左轉、右轉,還是衝過馬路要立刻做閃躲動作,可是現在的雷達要偵測到那個行人,反射雷達回來在電腦螢幕上出現矩陣圖案、點狀,還要判斷行人是左轉、右轉、還是掉頭、往前衝,大家有沒有覺得很危險?這也是現在沒有辦法實現擬真機器人的原因。

 

五. 採用十進位運算的光子晶片打造真正的擬真機器人!

 

     要如何打造一個擬真機器人?首先要改成十進位運算,為什麼要十進位呢?因為要把黑白世界變成彩色世界,可以運用基本光色,例如紅色、綠色、藍色、白色、黑色之五種顏色交疊混編,構成了一個人類的彩色世界,我們的眼睛透過顏色的深淺、光影可以判斷距離。人類的世界是彩色世界,我們在一百公尺外看到一個人想過馬路,是經過視覺的感知,然後進入大腦裡。所以,我們必須把現在的二進位電腦改成十進位的電腦,我們現在是用光子位元,光有不同的波長,例如紅外光具有它一定的波長,紫外光具有它一定的波長,所以光發的顏色有很多種,基本的顏色就是那五種,五種剛好是十進位的基本單位,所以可用十進位變成光子位元的基本單位。

   

     當電子跑過去變成光子,光子旁邊還有量子圍繞、纏繞,因為它是一個亂數,科學家本來不知道這個量子能幹什麼,後來科學家發現這個量子、亂數也可以拿來演算,它是一個隨機的不定數,可是即使是隨機的不定數,如果用數學公式演算,還是可以演算出來,於是就產生了量子電腦,量子電腦就是演算這個量子,看它落點落在哪裡,其實它沒有一定的落點,可是可以用演算公式演算出量子可能的落點,也可以做為一個計算的基礎。譬如說百分之八十落在A,就當它1,百分之九十落在B,就當它0,還是可以演算,所以就產生了量子電腦。量子電腦如果應用在商用電腦上其實比較困難,因為單是量子電腦演算就是一個龐大數據鏈,所以在商業應用上能夠幫助人類嗎?很難,而且它還是二進位0101…。現在使用量子技術比較多的是量子通訊,像中國大陸量子通訊,因為用在軍事用途上,這個量子通訊就不容易被破解!

 

    光子具有波粒二象性,它有波的特性,也有粒子的特性,所以它是一串的粒子鏈,不同的波長會有不同的粒子鏈,所以光在不同的介質傳輸速度就會不一樣,不同的粒子就會產生不同的傳輸速度,做為計算多位元演算的基礎,不是只有01,有不同的顏色的光,紅色、藍色、綠色這五種不同的波長在光路徑跑的時候會出現不同的傳輸速度,接收到的粒子訊號會不一樣,一旦粒子訊號接到的時候,它會有一個金屬感測器,一接收的時候就會產生電壓,不同的電壓就會產生不同的數位訊號,這個時候就產生了多位元演算的基礎了!

 

傳統的電腦為什麼只能二位元?因為它只有通電與不通電,只有01,一次傳輸只有01的數位訊號,但當要變成光子電腦的時候,光一次傳輸的訊號,因為波長不同,它的傳導速率會不同,而傳輸的介質不同,傳輸訊號也會不一樣。如果以五種顏色的光來講,已經構成多位元演算的基礎,它也可以運用導電與不導電,就是導光與不導光,用光敏與光阻造成01的訊號,所以5x2就是10位元。這個時候我們的演算基礎跟現在的電子演算不一樣,我們已經可以把電腦變成一個彩色的世界。

 

那我們怎麼運用十進位呢?首先要把機器人變成人類,用一個實際的演算方法向大家說明:

 

 假設我是一台機器人,我的正前方是十二點鐘位置,假設第一個位置1,它越接近我或者越往前,11.11.21.31.41.51.6,或者你從這裡11.11.21.31.41.51.61.1001000,這是距離探測。然後把一個座標拿來看,十二點鐘方向是1,三點鐘方向是3,後面是6點鐘,另一面是9點鐘方向,也就是把東西南北畫出來,再加上東北、西北、東南、西南,總共8個方位,8個方位用8個數字代表,12345678就像一個手錶,8個方位是把8個進位擺上了!    8具有8.18.28.38.48.5,或者2.12.22.32.42.5,這是不是一個平面的圖形出現了,而且這個平面圖形有前、後、左、右,上下有90(一個上、一個下),如此座標出來了!這是一個立體的世界!那909.19.29.3,也有它的這個方向,上下出來了,一個立體世界出現了,這是不是跟我們現在二進位的電腦不一樣?運用十進位的時候,這個機器人看世界是立體的,這個非常重要,如果沒有這個基礎,機器人沒有辦法做剛才講的事情,例如機器人當看護時會算不準距離,餵人家吃東西,可能會餵到人家鼻子,但是機器人有了這個距離感,它跟人類接近了,而且這個世界是立體的不是平面的。目前的電腦是在一個矩陣圖形上,畫一個3D的透視圖在上面列點,但是十進位的機器人看世界是立體,跟人類開始一樣了,人類知道前後、知道距離,機器人的眼睛就是那個照相機,照相機可以放大、放大、放大看到一千公里處,可以縮小、縮小、縮小縮小看到電子顯微鏡這麼小,所以機器人的眼睛有放大和縮小的功能,當它看遠近的時候,它就在這個立體空間,我們電腦顯現機器人的腦袋,機器人的電腦顯現的就是11.11.2,或是123456,這樣一直排一直排1.11.21.31.1001.1000…,寫程式的人可以對每一個座標定位它是100公尺、還是1000公尺、1公尺、還是0.1公尺,這是寫程式的人對這一台機器下的指令。這個機器人坐在車上開車的時候,它是立體的,那你說上面看不到?上面也可以長一個眼睛,就是攝影鏡頭。所以這個機器人擁有全環繞的攝影鏡頭,上下左右,它能探測的是一個立體的影像,而且可以同時處理立體影像,當上面一塊落石從山坡砸下來,可以算準它的位置、座標、距離與速度。所以十進位的演算與我們現在的二位元電腦很不一樣,十進位的演算相當厲害!

 

當機器人變成十進位的時候,利用五種顏色的基礎光達到十進位,利用粒子傳輸的速度,以及利用感光元件,像現在數位鏡頭的感光元件,感光元件也是剛才講的原理,將眼睛看到的畫面變成什麼?用濾波器變成幾個元素,譬如說紅色、綠色、藍色,紅色是red稱為R, 綠色是Green稱為G, 藍色是Blue稱為B,所以就是RGB,這就是數位相機的基本概念。用濾波器回歸成三原色,利用這個三原色再變成黑白色(01訊號),因為現在電腦不會讀,黑白色就是01的訊號,所以再把這01的訊號作記錄,01之間強光有多強,光影的明暗,再從0.00.10.20.3代表色彩的飽和度,同樣道理,每一個顏色就是這樣交疊出來,這是我們現在的電腦,它只是讓你看得到,可是並沒有辦法應用,也就是說攝像鏡頭畫素非常高,因為它演算的位元很高,一般來講要用8位元(28次方)代表一個顏色,像綠色占了8位元(28次方),所以RGB三個顏色加起來需要24位元,單是要看就需要花24位元來演算。

 

反觀,我們所提出的十進位光運算機器人直接可以用五種基本光色,五種不同波長的訊號立刻定位,還可以知道深淺,因為機器人有了3D立體空間以後,它只要做校對,何謂「校對」?寫程式的人會定義這個距離100公尺,那個距離1000公尺。假設在東北方向出現一個行人,行人具有前後左右八個方位,行人也可以往上跳,也有上下的數字,所以在十進位的光子電腦眼裡,它是一個立體空間,即使在你右前方出現了一個行人,他要前進、後退、上跳、下跳,用什麼速度往前奔跑,電腦上都會出現數字,可以算出他的速度,然後開車的機器人偵測路邊的行人行徑路線異常,機器人會懂得轉彎,避免撞到行人。這些遠近深淺距離演算在現有的二進位電腦是做不到的,這要處理一大串的0101訊號擺在矩陣圖上做分析比對,所以根本辦不到。

 

六.高商業價值的十進位光運算機器人:

 醫療手術、看護、駕駛、軍事國防、蓋房子實例說明

 

    一旦有了十進位光運算機器人的時候,有什麼好處?機器人的擬真程度跟人類一樣,機器人擁有空間感、距離感,它所掃描到的圖形可以存在機器人記憶體裡,它可以把眼睛所看到的變成立體圖像,而二進位的機器人看到的是平面、黑白照,但是光子電腦所做出來的機器人是具有立體空間感、有距離感的時候,以看護機器人為例,看護機器人會算距離,餵食時會準確餵到嘴巴,病人手伸過去時,機器人會開始算手在什麼方位、距離多少、到達哪裡停止,機器人有感測的能力,機器人的眼睛就是照相鏡頭,可以放大也可以縮小。

 

    當十進位光運算機器人在開車的時候,可以有兩個鏡頭,例如一個鏡頭看到1000公里遠,一個鏡頭看到眼前100公尺處,所以在往前開的過程,機器人可以預知未來車況,即使附近一顆落石掉下來,人類看不到,但機器人的眼睛(照相機)看得到,比用雷達探測速度快,因為它是立體世界。

 

    這有什麼好處?一個十進位光運算機器人被製造出來後,只要輸入不同的指令,它可以做不同的工作,舉例機器人應用在醫療上可以當看護機器人、協助拔牙、實現精密外科手術。因為機器人有遠距感,多近多遠都可以探測精密定位,程式寫好比對精準的時候牙齒在哪裡就可以拔牙,拔牙力道是根據馬達轉速就可以拔起來。目前的機器手臂沒辦法開心臟手術,由於無法判斷遠近距離,無法分辨顏色,沒有立體圖形,可是當你的機器人程式設計有立體感的時候,就可以開心臟手術,因為機器人看到的世界和我們人類的世界是一模一樣,他知道遠近距離輕重,所以可以做精密手術、開車、開飛機,人類駕駛員有疲勞駕駛的問題,但機器人不會有打瞌睡的問題,而且機器人幫人類開車,不用在車上裝特別的感應器,只要人類能反應的機器人都可以反應,它的反應速度比人更快,因為它演算速度比人快。還有人類看不到的地方,例如我們要看後照鏡看後面是否有人超車,機器人後面有眼睛(照相機),還可以測距測,知道後面有車輛異常靠近時,機器人懂得開車遠離,這比用雷達探測快速多了!

 

    我們現在的隱形戰機或無人機是誰在操控,其實是後面有一個人用遙控器操控,並不是飛機自己操控,而是有人坐在碉堡裡面操作飛機,這個人看著螢幕,一個螢幕顯示正前方,另一個螢幕顯示後面。當十進位光運算機器人駕駛戰鬥機的話,由於機器人前後都有眼睛,都不用改裝飛機,機器人一坐上去,前後都有眼睛,而且還可以算距離算位置,當導彈從側方後方追來,機器人可以算速度,立刻算出它的距離,算落點位置、算慣性。機器人還可以閃躲,即使從上面或下面來偷襲它,它都能算準,因為它是個立體圖像,這樣子是不是比手控厲害多了!如果我們用這個十進位光運算機器人跟坐在碉堡裡操控無人機的人對打,人類一定會輸,因為人類反應沒有十進位光運算機器人快,沒有前後左右都有眼睛,它可以閃躲導彈閃躲飛彈,因為它可以算準慣性,同時十顆飛彈向它射過來,它可以立刻算準這些飛彈,因為可同時處理落在機器人電腦偵測到的位置,可以選擇第一個先往那閃,第二個再往那閃,大家知道這有什麼好處嗎?當然好處多了,即使一個連環車禍,一堆車子開著互撞,左邊一台,右邊一台,後面還有追撞的,那怎麼閃,十進位光運算機器人就會開始做閃躲演算,人類行嗎?人類反應不過來!由此可知,十進位光運算機器人相當具有商業價值,可以改變全人類。

 

    人類的眼睛看世界是彩色的,三個基本原色交疊產生了彩色世界與深淺,  像我們現在軍人打仗穿迷彩裝站在那堣ㄦ|動,它是平面的,十進位光運算機器人可以掃描平面與立體,它可以選擇陽光的位置,然後算出它的折射率,看到反光的位置是否正確,不正確即判斷這是假的,一槍打中,這樣是不是很嚇人!所以要靠多位元光運算才能達成!

 

    今天帶一個十進位光運算機器人來到一棟辦公大樓,這家裝潢很不錯,機器人一走進去以後開始掃描,前後左右所有的距離都能抓的準,而且可以儲存在它的記憶體裡面,等機器人走出大樓回來以後,機器人連上3D列印機,可以把這棟房子列印出來,因為它是立體世界,這樣就可以請機器人造房子,所以機器人最少要有立體感,所以它存在其記憶體裡頭,能夠列印出來。此外,最好是一群機器人一起去看房子,機器人互相連線,你做這一部分,我做這一部分,而且資料可以互相共傳,一群機器人走出這棟大樓後,明天就可以施工蓋房子了!

 

    為什麼我們現在的機器人沒辦法施工,因為它是二位元,就是0101黑白世界,只能做簡單的手臂運動,不可能像人類一樣可以敲敲打打,還可以算準距離,二進位機器人打一個釘子,可能每次都打錯,因為它沒有視覺辨識、沒有深淺度,沒有距離感。可是十進位光運算機器人不一樣,如果我們用十進位,用光子位元去演算得出來的機器人,它可以執行人類所能做的任何動作,所以這個時候機器人與機器人互相連線可以把一棟樓蓋起來,不需要人類,例如最怕的工安意外是高危險施工、高樓施工,而機器人爬多高摔壞也沒有關係,再換一台。

 

    又比如今天你帶一台十進位光運算機器人,經過旁邊一架飛機,機器人掃描後,它可以馬上做出一台飛機。所以這樣應該可以理解十進位光運算機器人的厲害,就知道星際大戰裡的機器人為什麼可以閃躲刀劍,比如當你拿光劍砍它的時候,一砍它比你演算速度還快,它知道你從哪個位置開始,然後它要往哪裡閃躲,所以人類是打不贏這種機器人的。

 

七. 電子晶片與光子晶片的技術差異比較

 

1.矽晶圓VS 光學玻璃

 

    光子晶片的製作比電子晶片容易,因為電子晶片是採用半導體晶片,要長矽晶圓、然後再對矽晶圓切割,光子晶片採用的是光學玻璃,不用矽,且光學玻璃的成本便宜,所要佈線也不用那麼多,而且光子晶片的演算速度比電子晶片快、佈線又比電子晶片少,容積就可以做更大、處理量更大,既然光子晶片不是用矽晶圓,所以不需要昂貴的光刻機,製程便宜。

   

    半導體製程包括將矽晶圓切成圓片,以及要有一個黑白底片使IC線路擺在路徑,晶圓上面要塗光感應樹脂,極紫外光一照就會凝固,這個光感應樹脂有個特性,只有在紫外光下才會凝結,所以又稱為光固化樹脂。紫外光打到光罩折射下來到晶圓上面,然後光感應樹脂被照到的地方凝結,未被照的地方洗掉,就形成了一個電路圖。然後,再埋線、電鍍銅線上去,再把多餘的清掉就出現一個晶片。所以半導體製程要經過這些程序,其中光是光刻機要1億多美金,即使有錢也買不到,因為當初那家公司快倒的時候,大家都覺得投資它、研發它太貴了,當時台積電、三星、還有美國的一些科技公司出資,出資最大的台積電占最大股,所以要優先供應給台積電,這也是現在台積電成為世界第一的原因,因為光刻機優先供應給他。這一台光刻機厲害,供應給誰就能造出2奈米或3奈米的晶片,可是產量有限,製造成本很高,可能製造出來一片晶圓就很昂貴。

 

2. 電子晶片的電路 VS 光子晶片的光路

 

    光子晶片需要這個光刻機嗎?不需要!因為我們不需要埋銅線,我們不是電子晶片,而是光子晶片,不用電線來當導體,所以不需要電路,只要有光路(光走的路徑),我們做的是光路,不需要電路,就不用光刻機、蝕刻機,就沒有被幾奈米限制的問題,製造成本相對便宜。

 

  為機器人設計的十進位演算的光子晶片造出來的時候,用在機器人身上,機器人就可以做立即演算,那別人只能去跟半導體廠買二進位電子晶片,製作很笨的機器人,所以光子晶片將來的市場很大。

 

 

八.十進位光子晶片所需的研發人員、開發時間與資金成本

 

    製作光子晶片投資要很大嗎?不用很大,一組研究人員花多少經費,請多少款,循序漸進,可能只是種子資金,然後做出第一個晶片的時候,才需要有量產,前期是用在人員的研發經費,支付研發人員的薪水,要請多少研發人員。研究團隊要有了解光感材料、化學材料的化學專家、懂得IC電路設計的工程師,懂得編寫十進位元軟體指令的軟體工程師。

 

    此外,研發團隊在朗色林科技公司的董事長方可成先生(光子晶片的發明人)領軍之下,差不多半年就可以作出第一個光子晶片。

 

    也歡迎與任何公司合作,談專利授權、技術合作,一旦授權就能做出這個光子晶片,做出這個光子晶片就可以創造出第一個人工智能機器人。人工智能機器人不在於機器手臂有多複雜,那個非常容易的,用幾個驅動馬達控制關節,有人說機器人不能平衡,就安裝陀螺儀即可。陀螺儀不管地形怎麼變,都能保持與地表垂直。所以從前的坦克會受到行經地形路線影響造成坦克瞄不準,後來有了陀螺儀以後坦克炮打,不管在行進間都能對準一個直線,可以在行進間射擊,這個陀螺儀普遍應用在坦克這上面不是難事,一個機器人要保持它身體的平衡一點都不難,多裝幾個陀螺儀就可以了。製造機器人本身不是難事,機器人的大腦才是最重要!

 

    估計如果沒有任何問題,做第一個實驗用的光子晶片,大概半年,如果我們要做軟體演算法可能要一年,一年後只要這個晶片一出來,做機器人是非常容易的,機器人可以同步製造或找下游廠商合作。只要今天晶片一裝上去,它就會有立體感知,可以下指令給手腳做任何動作,所以一般的機器人屬於工業上的機器人,動作只要模仿人類的動作,然後用水平陀螺儀平衡重心,機器人不會摔倒,只要水平陀螺儀多裝幾個就可以平衡機器人重心。

 

    這些專家的到位要付的就是這些專家的錢,就是準備前期的種子資金,因為前期並沒有量產,不用很多的錢,這些專家全部到齊,花半年或花一年的時間,最少的金額跟最大的金額投放,研發也不一定都順利,其實過去研發不順利在於缺乏know how,要憑空去想像,像大陸要研究光刻機,拆開後研究不出來,1年、10年、20年都有可能,如果知道它的口訣在哪裡,不用那麼久。

 

    前期需要的是種子基金來組研發團隊,接著可能過半年、一年出來就會作出第一個原始光子晶片,光子晶片作出來以後就會參加發表會,發表會時創投都來了,創投都是投種子基金、天使基金,發表會上可能連軟體銀行都跑來投資,因為第一個光子晶片做出來就可以測試運算速度有沒有比現在電腦快,而且我們的光子晶片可以做到1奈米,我們為什麼可以做到1奈米,因為光子小於1奈米,1個分子大約1奈米。

 

九. 光子晶片的應用

 

    人類需要晶片來作演算,晶片可應用上在自動化汽車,人工智能機器人、導彈、飛彈、自動駕駛戰機等,現在巡弋飛彈怎麼做?就跟自動駕駛汽車非常像,比如衛星的GPS定位,然後把這個地圖掃描出來變成立體成像,其實它的立體也只是在一個平面圖形上點的位置,所以巡弋飛彈貼著地飛行的時候,要預先輸入這個地區的地圖才能貼地飛行,保持一定距離。但如果有意外突然發生,比如從左邊來或右邊來一個攔截的,它會不會閃躲,不會!因為它不是智能機器,它的做法很像我們現在的自動導航汽車,把地圖輸好然後按下座標,按照路線貼地飛行,旁邊一個飛彈飛上來攔截它把它打下來,它連閃都不會閃,現在的巡弋飛彈就是這樣,如果沒有事先勘察當地的立體地圖,要透過你的衛星,比如敵人今天要來攻打某一個地方,那敵人一定要事先將此地地形全部輸入在這巡弋飛彈的座標裡面,然後就開始隨著座標作閃躲,現在這個愛國者飛彈打上來,把它攔截它不會閃。

 

    可是如果用我們的光子晶片,這個巡弋飛彈會閃躲,為什麼?因為它是立體空間,甚至不需要衛星給它地圖,只要提供座標給巡弋飛彈,它就像人類一樣,飛彈在行進之間有一個愛國者飛彈上來攔截它,它會閃躲,因為它會立刻演算,從那個飛彈要攔截它,會立刻閃躲,它跟人類眼睛一樣,閃躲完遇到一座山再閃一次,因為它有距離感還會演算,然後一直打到目標,如果是用二進位的電腦上去沒多久就會撞山,因演算時間根本不夠快。


   
光子晶片的應用很廣,如果今天是應用在醫學,比如想做一個機器人手臂將來代替醫生,可是沒有光子晶片是無法達成的,哪怕是做出第一代的達文西手臂,保證這家大賺,全世界都跟你買,所以不一定要做到整台機器人,即使做個機械手臂,甚至做一個自動駕駛裝置,都可以打敗全世界。當然這要使用我們的光子晶片,找我們配合就可以作出這個光子晶片。

 

    目前無人機也是要人在背後操控,但是如果今天我們的無人機自己會閃躲,這就非常重要,在戰場上,看飛機飛出去,例如F-35飛出去,它先派一堆無人機器探測敵人的位置,包括到底有多少戰車的坦克碉堡,它有一群的無人直升機飛過去,然後底下的士兵就拿著那個槍,蹦蹦蹦…打下來,要不然就是用干擾器蓋它的波段。很抱歉光子晶片不受雷達波干擾,因為它不是電子傳導,第二個你打它,它還會閃躲,它會看到你在哪裡,它會閃,還不那麼好打。

 

   我們來講現在都是商業用途,假設我們今天是一個快遞公司,我把這個貨運用無人機送到你家,不管你家在哪裡,它會找尋最好的路徑,它還會閃躲,因為比如突然有突發的飛機飛過來撞到別人的飛機,它會閃躲,還不用人為操控,送到定點然後它自己飛回來。

 

   這個光子晶片最大的厲害之處就是它的感知是立體的,可以自動閃躲閃避,它的應用的範圍太廣了,人類可以從此改觀,可以造出建築工人機器人幫你完成房子,也可以造出一群保鏢機器人,那保鑣機器人前後都有感知器、照相鏡頭,你從後面要偷襲它,機器人會立刻轉身,這樣的機器人是不是很好!擋子彈它也可以知道,人類肉眼看不到,因為機器人有鏡頭可以放大縮小,可以搜尋四周,它可以知道那個恐怖分子藏在哪裡,有這樣保鏢機器人代替也不錯吧,保鏢機器人帶出去,阿拉伯聯合大公國的富豪,都說我要一台當保鏢,開車也不用開,機器人可以幫忙開車,走下去幫我當保鏢,回到家幫我照顧高齡老母。所以光子晶片的產值很大,造一台具有光子晶片的機器人,就跟賣汽車一樣,以後機器人一台100萬、200萬,人家也花錢買,為什麼?因為值得啊,不然請外傭要請到哪一年。然後晚上睡覺的時候叫機器人站在那個插頭自己去充電。

 

    然後我們講到這個機器人的立體感知能力,如果我們十進位用在人臉辨識功能呢?我們說中國大陸最厲害的人臉辨識,但你要知道它還是平面、是二進位,把人臉變成立體它要畫一個3D立體透視圖,比如說我們的機器人對人臉的掃描,它可以變成立體儲存起來,所以機器人的辨識功能更強。

 

    又比如有汽車公司要買汽車電腦用的光子晶片,晶片賣給車廠後,不怕被拆解逆向工程,而這個晶片需要汽車配合,裝上去它就能指揮汽車前後左右駕駛,當然汽車也可能不需要再裝雷達偵測,但是它的眼睛就變成裝在汽車的車身,攝影機前後左右,然後我們的機器人大腦,那個晶片就可以控制這個汽車做左右閃躲,它的鏡頭會縮放,一個是在遠距離探測一公里外的所有車子的情況,它往後可以掃描一公里,看看有沒有危險車輛要從後面追上,還可以計算車速,所以這樣的車子很安全,我們當然可以賣這個晶片,可是這一定要他們配合,我們不可能去開發每一個晶片。車廠的工程師是要配合寫十進位元的指令,或者像聯發科之類要改成十進位的晶片設計圖,接到這個圖我們可以學台積電把它做成光子晶片。

 

十、光子晶片無法被逆向工程

 

重點來了,光子晶片會不會被他人拿來切開,用x光掃描一下,逆向工程仿造?我們的晶片保證其他人仿造不出來,無法逆向工程,沒有辦法用X光掃描,把它切開還是沒有東西,也就是說無法逆向工程,這個光子晶片的know how 全部在我們的手上。

 

十一、Q & A

 

Q1:有機會做出1奈米的光子晶片嗎?

  A:因為光波有不同的波長,所以當我們使用時可以搭配濾波,比如說我們的眼鏡可以濾藍光,有的波雖然被濾掉,但光粒子還是可以通過去,像奈米級濾波器應用很廣泛,奈米級就是已經到了奈米等級,光波在進行過程中被濾的時候會形成的光柵,波長可能是在300-500奈米可見光,如果300-500奈米光進入一個光柵的時候,它會出現衍射、干涉、繞射的現象,可是光粒子還是會通過光柵。

 

所以光子是可以到奈米級程度,不然光刻機也做不出來。光刻機不是局限於光的波長,它能夠達到奈米級達到2奈米、3奈米,是因為光刻膠,如果沒有光刻膠是沒有辦法實踐,因為要鋪電線,所以人類目前的局限就是2奈米、3奈米,要求台積電造出1奈米是有難度的。因為光粒子可以到1奈米,但光刻膠沒有辦法,因為這個分子要聚合,所以這樣就知道為什麼光子晶片可以做1奈米,電子晶片沒辦法,因為它們需要光刻膠,而光子晶片不需要光刻膠。

 

因為人類沒有這個概念,所以如果跟晶圓代工廠說,他們一定會想到二位元演算,而大家也會面臨一個抉擇,因為要他們拋棄二位元的世界,這樣原有投資的設備全完蛋了,可是沒有辦法,因為科技就是這樣的,如果你要停在二位元,人類的電腦永遠停留在黑白世界,機器人永遠是黑白數字,永遠做不出人工智能機器人,智慧化的機器永遠做不出來!

 

Q2:請問光子晶片只要一塊就行了嗎?合作廠商寫程式配合我們?

A:光子晶片不會只有一塊,就像我們現在的電腦有很多晶片,比如說光感應元件,就是把光訊號變成數位訊號,像我們的數位相機裡面就有一個晶片,就是光感應原件,我們可以用現成光感應原件轉換成的十進位的光子晶片跟他連接,做連接而已。但不是說全部都是光子晶片,光子晶片只是做一個類似CPU的動作,因為全部都要改變,要改變全世界,要局部局部的改變,每一個手機裡面你打開裡面有好多的晶片,比如說聲霸卡是、顯影像是一個,還有好多晶片嵌在主機板上面。但是如果我們要跟IC電路設計公司配合,比如說它的設計人員就要改成十進位光子晶片,可能用到我們的工作人員要跟他的工作人員開會討論,是不是這樣就像台積電一樣嗎?今天台積電一定要一組研發人員跟它的上下游廠商做做對接。

 

Q3: 光子晶片做出來以後,例如目前CPU X86X64系統,是不是可以先採用過渡方式,使CPU X86X64系統過渡時期也可以運作?

A:我們的光子晶片的CPU能把結果運算出來,然後儲存在記憶體裡面,可以搭配一個翻譯軟體把結果傳輸給現在的二位元去執行,例如是手機的話,可以將運算出來的結果傳輸給它就可以做個銜接,就這麼簡單!像我們現在是不是有很多的程式,例如java程式本身就是轉接的程式,一個不同的程式所以需要一個轉接的程式、翻譯程式。然後我們也是做了一個CPU出來以後,對各個元件的指令轉成二位元,就下指令,那當然還是合作廠商的工程師跟我們這邊的工程師做對接。

 

Q4:由於現在都是二位元為主,光子晶片是多位元,請問軟體工程師是不是要學習多位元軟體開發?

A:軟體工程師要教育,第一代多位元晶片的編碼指令就由我們寫,當初的微軟的比爾蓋茲怎麼發達的,多位元軟體開發出來就可以變第二個微軟,為什麼?因為這是我們寫的,我們的OS系統,機器人的ROS (robot operating system)也是可以由我們來寫。

 

那我們怎麼寫指令,很簡單!2位元指令轉成10位元指令,比如說一個老實樹下來0101001,然後一個老實樹下來,一二三四五六,然後就變成十進位,然後再下來一二三四五,就變成01就變10,就是八九十。只要把思維從2位元變成十進位就出來,剩下是自己要寫的指令,要給它下什麼定義,例如要寫機器人指令,比如座標多少,零零零零幾,然後代表多少公尺。又例如做汽車自動駕駛,自己寫這個程式,套進去晶片就自動運算,當然每一種產品要寫一個程式,例如繪圖有繪圖程式都是2位元。

 

若年輕人喜歡打電動,要開電玩公司。我們的機器人已經可以做數位投影,它可以做成立體影像,我們眼睛看到接受光,眼睛看到光才會成型,數位投影機只要利用我們的智慧機器人演算法,就可以把一個3D空間模擬出來,玩家走進去就看到戰場,蟲鳴鳥叫,走進去眼睛看到是實體影像,像是星際大戰裡面的場景,所以這個東西有沒有很酷,那就可以當第一代遊戲老闆,只要得到我們授權的話,那你就發了!只要光子晶片與遊戲程式結合,之後也不用電影院,電影院是空的,然後走進去一趟,燈一打開現在是越戰叢林打越戰,子彈從哪裡飛過來?前後左右飛過來,這樣有沒有很酷,所以這個娛樂產業很大,需要靠我們的十進位光子晶片來完成。

 

由於我們現在是二進位,電腦無法做出這樣的效果,無法做出這樣的虛擬空間,只有一個平面、沒有立體感,平面現在能做的是投影片,例如現在在台下看到已經往生的張雨生和張惠妹在臺上對唱,對唱其實是一個投影片,因為它是平面的,那我們的光子晶片可以做到什麼?立體的,就像《星際大戰》的場景,你一走進去,因為它是從四面八方投影,一個人就活生生在你前面,眼睛看到是實體的,這樣有沒有很酷!例如想要做一個越南叢林,只要帶機器人走到這個越南叢林,它一掃描就把影像全部存擋,這裡有棵椰子樹,那邊有一個山谷,那裡有個溪全部存檔,回來以後機器人把這個資料,投影打在你房子裡面,馬上就可以創造一個越南叢林出來,然後再擺幾個越共更加生動。我們現在的電影科技是一個人,做了一堆sensor在動,沒有辦法要那個人做動作記錄下來,因為它沒有運算能力,我們將來機器人要做什麼動作都可以做,它就跟人一樣厲害,比人類還靈活。

 

Q5: “多位元光運算系統”專利裡有暫存器部分,因為CPU暫存器分成位置暫存器和堆疊暫存器,那我們這個光子晶片模組,也是用同樣的原理記錄資料嗎?

A:對的,其實就好像我們講有基本的五個顏色,五個顏色就變成五個位置,就是它的暫存器的存取位置,比如說紅色代表數字符號1,在這裡存取1有多少在這裡存取、儲存提取都一樣,這個科技銜接不困難,只是要把這個存取的位置作改變。

 

Q6:因為現在用的工程技術是比如說運算邏輯是用布林邏輯,那這全部要被重新推翻嗎?

    A:當然也可以寫一個類似java程式,把十進位轉換成二進位制去指揮電腦,就可以解決存取的問題,將十進位CPU運算的結果轉成二進位制去指揮它就可以了,它在做運算的時候應該直接是十進位,如果他要完成我的機器人的話,存取一定要十進位才會快,但是如果做簡單的像手機運算,不用那麼麻煩,只要CPU運算速度快,手機用的快,一般消費者就會很開心,可是要做到我們這種機器人,最好連存取記憶體都要改掉。

 Q7:關於五種基本顏色(紅綠藍白黑),可是白光不是所有的光全部匯在一起就變白光嗎?

   A:因為我們的二位元的方法,就是把黑和白,用負數和正數來算,就變成黑白色了,可是我們是十進位,可以單獨一個,單獨一個對我們來講演算更好,要二進位變成十進位速度變快,不需要將它濃縮,這就像到銀行繳錢,如果用一張千元大鈔付一次就解決,若是要兩塊,兩塊,兩塊…很麻煩,所以我們想辦法變得更方便,於使我創造了黑白,讓人方便演算,像紫色要有深紫淺紫,一個物體從你身上飛過來,有一個人穿紫色衣服從裡面衝過來,一個導彈從前面衝過來,要演算他的速度,我們眼睛看到圖像變大,顏色變深、變清晰,這個在電腦裡面可以模擬。所以如果有黑白兩色就可以加重紫的顏色與深淺度,而且也可以用圖形變大讓電腦知道,也算出它的距離跟速度。

 

   因為如果沒有黑白兩色,還要把五種顏色全部加在一起變黑色是不是多一個演算速度?就如同我給你1000塊差不了這一次,如果要100張給十次才能給1000,所以多印一個1000塊錢鈔票應該比較好。

 

   黑白色可以調整深淺明暗,深淺明暗對一個立體成像很重要,機器人判別立體成像的時候,它會判別物體的深淺,光源,算準距離我們的眼睛也是這樣子的,如果你把它變成平面的時候,把全部顏色加在一起變黑色,那不是多一層演算?還要黑或更黑,1.10.10.20.3,這是不是一個演算的過程?它的速度會更慢。

 

    所以只要想我們人類怎麼閃躲,怎麼感知為世界,就是透過我們雙眼,所以我們必須把我們的機器人,擬真人類模仿人類,當初的攝像鏡頭也是在模仿人類的眼睛,我們眼睛裡有感光細胞,對光會產生顏色所以成型,然後通過光的陰影變化可以看出立體角度。所以機器人如果有這十進位的時候,它不只可以有顏色的感覺,還有立體成像的感覺,還可以知道光源在哪裡,它的影子在哪裡,不然就是假的,是在叢林偽裝,它當然也不會理會,您想看路邊上有一個警察的牌子,然後你開過去嚇一跳,為什麼知道他是假的,因為他是平面。如果機器人沒有光影的探知能力,路邊那個人當真人,也因為他是平面,所以光影變化很重要,黑白兩色是很重要的。

 

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