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2024年11月2日 星期六

AI輔助創新- 生成式AI 在軟體開發的應用層、架構層與核心層解析與成功專案心得 (生成式AI加速產業技能典範移轉)

背景:
AI加速coding automation的發展,也因此軟體技能將開始出現典範移轉現象,這也是為什麼可以常看到大老們呼籲現在小朋友不要學寫程式,但我認為程式開發還是需要人來進行,CODING可以由AI幫忙。

前言:

2024年,今年,最令人震驚的就是諾貝爾物理獎和化學獎分別頒給了AI的科學家以及使用AI工具的科學家!從頂尖領域來看,這說明了AI不僅是輔助工具,更是推動科學突破的重要力量。學習如何利用AI來輔助創新,已成為當前迫在眉睫的需求。掌握好應用AI的技能,將使我們得以在各領域的創新中保持競爭力,迎接充滿未知的未來挑戰。

隨著 AI 技術的重要性刺激AI巨頭們的競爭而飛快加速了全球AI的技術發展,無疑地,生成式 AI 在軟體開發中的應用逐步拓展,根據筆者目前的成功專案經驗,發現生成式AI尤其在提升效率和縮短技術應用開發週期方面成效顯著。然而,不同層次的開發需求對 AI 的依賴程度也有所不同。

關鍵字:AI, 生成式AI, GAI, 創新, 技術應用開發, TRIZ, 動態系統分析, 軟體技能, 典範移轉


根據筆者參與軟體產品開發10多年的經驗,我們可以將軟體技術應用開發粗分為三大類:

應用層、架構層和核心層。

後面將分別針對應用層、架構層和核心層三大領域進行說明,根據實際的專案成果,介紹生成式 AI (GAI)在軟體開發中的潛力與挑戰。


1. 應用層:
這一層主要包括前端和後端的業務邏輯實施呈現,如網頁開發、應用程式的功能實現、以及簡單的API串接等。
這裡面的工作通常包括許多標準化、重複性的程式撰寫任務,也因此GAI的應用較為成熟。例如,GitHub Copilot、Tabnine等AI輔助程式設計工具已經能根據提示或現有的程式碼片段,生成具體的程式碼。這不僅提高了應用程式的開發效率,還能減少程式撰寫中的錯誤。

在應用層中,GAI具備逐步取代人類工程師的潛力,但這通常是針對一些簡單、重複性高的任務,#並非全面性替代

2. 架構層:
架構層涉及軟體技術系統的設計規劃,如微服務架構設計、資料庫結構選擇、伺服器配置,以及系統模組的整體執行步驟流程整合。
這些工作牽涉到較多的專業知識和判斷力,需要根據業務需求和具體場景來設計最佳的系統架構。例如,針對高流量應用,設計一個具備伸縮性的系統架構,而針對低延遲需求的應用,設計低延遲的數據處理流程。
目前GAI在這方面的應用目前仍受限,因為它很難理解複雜的不同情境的實際業務需求,因此很難也靈活地產生應對方案。
架構層的設計需要工程師根據經驗和業務需求進行決策,因此目前仍難以被GAI取代。
根據筆者目前輔導成功的最佳應用案例指出,GAI結合TRIZ動態系統分析工具應用,在輔助軟體技術系統應用架構設計開發時間,相對傳統系統架構設計開發,目前已經可以提高至 5倍(500%!!) 的效率,可以縮短將近一年半的時間!🎉

3. 核心層:
核心層涵蓋了底層技術的研發和系統的基礎架構支持,例如操作系統開發、資料處理引擎、人工智慧模型優化以及高效能計算等。
這一層次的工作具有高度的技術性和創新需求,往往涉及大量的專業知識和對新技術的探索。
例如,開發一個新的深度學習架構、設計高效能的處理算法,或是優化資料庫的查詢效率,甚至優化現有的預測模型,這些案例出現在筆者今年完成的GAI輔助創新的企業客製化專案中!

這些工作實際上需要深入理解相關技術和引入創造性思維與工具(TRIZ, 設計思考, 軟體產品開發流程等等)。然而,目前GAI技術難以在這些方面與人類專家相提並論,完全不同層次。

GAI已經無庸置疑可以輔助程式撰寫,但仍然需要專業技能與創新能力足夠的工程師進行檢視與改善。

總結而論,#生成式AI的應用效果隨工程師能力而指數提升,筆者今年企業輔導成功案例指出,在六個不同的專案中,分別至少可以縮短75%到500%的時間。
在AI持續猛進發展的基礎下,目前可以肯定的是應用層的程式撰寫,GAI的輔助比例越來越高,甚至在可預測的未來很有可能不排除會完全被GAI取代,而架構層和核心層,需要人類工程師根據情境需求設計!
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以上這些都是2024年筆者應用TRIZ系統創新工具結合生成式AI輔導的AI軟體開發專案輔導的成果心得,客戶學員們在10月成果發表的時候,確實獲得客戶高層領導主管們認可,也讓筆者對未來AI輔助創新的發展更有信心!

Jou-Li Wang 2024©汪周禮@智合創新
GAI輔助創新與技術應用開發
如有任何問題,歡迎與筆者聯絡:
service@iiiinnovation.com


2022年10月31日 星期一

突破慣性思考模式的方法 - TRIZ篇



關鍵字:慣性思考、mindset、TRIZ
#慣性思考 #mindset
#TRIZ

突破慣性思考模式的方法 - TRIZ篇

2022.10.30 汪周禮


慣性思考是常見的創新殺手(Innovation Killer),如何突破慣性思考,有很多種方法,這邊分享TRIZ創新工具實務上克服慣性思考的基本應用原理給有興趣的朋友們參考。

key words: #慣性思考 #突破慣性思考 #mindset #問題模型 #問題典範移轉 #系統創新 #跨領域創新

能否突破慣性思考模式是創新的關鍵,突破慣性思考模式的解決方案常常有個顯著的特徵,那就是在被某一個問題困惑已久,想破頭也找不出答案時,當知道解決方案的時候,會有
“A~ha! 原來如此! 當初怎麼沒有想到!“
這種想法出現。
會有這種反應,就代表該方案是一種突破慣性思考模式的解決方案!

在過去應用TRIZ 創新工具提供解決方案的過程中,常常會出現很多具有這種特徵的解決方案!

當事人往往在知道答案以後,會有一種想法就是 “ 這方案概念明明很簡單直接有效,為什麼當初會沒想到” 的想法。

不過,如果仔細思考一下就會發現,越是簡單直接有效的解決方案,越容易被現有系統的慣性思考模式所束縛,為什麼?


這是因為當以微觀的角度來思考問題時,會被系統現況的物理條件所限制,當再轉換由巨觀的方式來思考問題時,常常會發現巨觀資訊角度下的概念方案,往往會與現有系統脫勾,也就是連接程度或相關性不足,在將巨觀的概念方案具體應用到系統微觀層面時,無法解決系統的物理限制!這種情況出現時,概念方案無法轉換成具體的解決方案,就會淪落成為天馬行空的想法!

通常,如果要能產生具有突破慣性思考模式的解決方案,就必須要先把受到物理條件限制的具體問題,轉換成問題模型,運用問題模型,暫時跳脫系統限制與束縛,也就是將具體問題濃縮成系統架構下的問題模型,這種方式我個人稱之為問題的典範移轉!

只要能根據這個問題模型產生概念方案,就會因為問題模型與原系統產生相關連結,提供能夠應用於原來系統的具體解決方案,而這類的解決方案,往往具有突破慣性思考模式的特徵!

能夠產生具有突破慣性思考模式的解決方案,其關鍵在於有能力根據具體問題,建立原系統的問題模型!

根據經驗,一個問題模型往往能產生一種以上的解決方案,當能夠建立的系統問題模型越多,能夠產生的具體解決方案就越多,曾經在一個迴避市場競爭對手的專利布局大專案中,根據問題模型,產生5種以上的不同解決方案,最後根據競爭策略,選擇一種實施在產品上,最後成功的成為該企業提供給客戶的產品技術方案之一!


在新產品技術開發的過程中,我們可以發現,當產品越精密、產品技術就越複雜,產品系統的客觀物理限制條件就非常多,這些物理限制條件就會自然而然地形成慣性思考模式,限制了創新方案的可能性!

系統創新工具之所以爲創新工具,在於這些工具能夠有效克服思考慣性,協助人們快速而有效地產生具有突破慣性思考模式的解決方案組合!

當使用者熟悉系統定義與創新工具的應用特徵時,就可以很輕鬆的改變系統定義,將這種系統創新工具應用在不同的領域之中!

2022©汪周禮 Jou-Li Wang @智合創新


DFP (現代TRIZ和專利應用整合課程)
DFP Design for Patentability 受到WIPO/EC/MIT/Tufts/MATRIZ 五大國際單位聯合推廣


更多古典/現代 TRIZ創新工具課程歡迎個人或企業來信詢問
service@iiiinnovation.com   (3i + innovation)


TRIZ講師介紹

2020年10月20日 星期二

如何突破慣性思考 (二) - 面對無助的勇氣

 

如何突破慣性思考 () -  面對無助的勇氣 

 


很多創意或創造力培訓目的是為了開發學員的創意、培養創造力,根據經驗,若要養成這一塊,首要關鍵在於突破慣性思考模式,必須要突破慣性思考模式,進一步內化成屬於自己的創意思考模式,才有辦法面對不同情況使用,否則這樣的創意或創造力培訓效果通常只是曇花一現,久了以後,就更容易忘記,甚至到當要真正面對問題解決問題需要有用的創意或創造力時,就腦袋一片空白了。創意或創造力培訓需要長時間的培訓與訓練才有辦法看到效果。

 

根據筆者10多年研究使用創新工具的經驗,發現完整的突破慣性思考模式的創意或創造力訓練,必須包括具有發散思考與收斂思考的培訓(*創新工具類型),這樣才能成為培養創新力(*參考創新七力)的基礎,最後要能自我整合發散與收斂思考模式,根據情況與工具特性(*TRIZ創新工具)選擇使用於面對的問題,才有辦法訓練出具體解決問題創新方案的能力。

 

可惜的是,大部分的創意或創造力培訓屬於發散思考訓練,大多是在未預先設立限制條件的情況下,先盡可能地產生想法,但是,這樣的方法要落實成為具體方案通常不容易,會容易產生認知缺口(*創意缺口)

這是因為我們一開始就移除限制條件,當把創意想法引入真實問題情況時,通常會遇到甚至更多的其他問題,通常這時候創意往往就會卡住了,用不上了(*創新難3000 vs. 1),就算能產生具體方案,沒有突破原始系統限制,通常也不實用。

創意缺口/認知缺口


創新難 3000 vs 1

結合上面的概念,再以企業進行新產品開發過程來做為評估創意創新的流程,會比較符合進行創新的實際情況。

比如說想要開發MR(AR+VR)軟體產品,這需要很多軟硬件設備資源成本來達成,例如早期VR技術不成熟容易讓使用者產生不良副作用,例如使用者看太久會頭暈想吐等;或是說雖然有很好的影像處理技術,但是沒有足夠展示內容;或是需要投入更多資源才能跨領域合作產生適合的產品內容,例如需要和文創產業合作,但光是著作權授權費用就是一筆不小的前置成本開銷;或是這樣的方案進入市場因為功能少和成本高的關係,曲高和寡,不符合消費者需求造成的競爭力不足等等,諸如此類其他系統或超系統眾多複雜因素影響。

 2016.04.05 hTC VIVE


又例如更早幾年前出現的Google Glass,由於軟體功能呈現的內容有限,加上耗電量等因素硬體因素,雖然那時候看起來很酷,但是終究沒有辦法滿足消費者需求缺口,因此就難以創造比現有市場競爭產品更高的價值。

 2014年GOOGLE GLASS & 2016年四月MSQRD 變臉app

 

 

為了避免上面問題,當要滿足市場需求、同時解決因滿足需求而衍生的問題並提出具體創新方案,這除了需要培養發散思考訓練,利用突破慣性思考能力,產生創意先提供突破產品系統限制束縛的適合發展方向作為參考外,之後,更要再進行收斂思考訓練,解決因系統資訊範圍改變產生問題典範移轉後的新問題。

根據創意所衍生的問題,利用解決問題工具產生創意解(conceptual solution),唯有將這兩種不同類型的工具整合在一起,進行整合式發散與收斂思考模式的訓練。

如此一來,才能在盡可能符合現實情況的條件下,產生有效的創意方案,提升新產品開發的實施效益,增加創新產品成功率。

 

然而,很少有創新工具可以將收斂與發散式的工具放在一起,並且有效的解決技術問題,產生創新方案。

根據筆者10多年研究並實際使用創新工具的經驗,目前已知可以整合收斂思考與發散思考最有效的工具就是TRIZ系統創新工具,特別是現代TRIZ創新工具(MATRIZ知識體系)

 

TRIZ創新工具之所以能成為最有效的創新工具,主要在於其除了將發散和收斂思考模式整合在一起,更重要的是,

TRIZ創新工具自成一套突破慣性思考模式的系統工具,並且有效,因此為全球數百間頂尖企業所採用,成為暢行全球70多年的創新工具,歷久彌新。

 

有時會聽到有人說TRIZ沒有用,不過如果TRIZ真的沒有用,為什麼可以在全球發展超過一甲子,甚至為數百間國際企業所採用?

為了解答這個問題,我觀察了一下目前狀況,發現一些現象。

在此提供給有興趣的朋友參考。

 

現象一:學TRIZ不夠認真(誤以為會很容易產生答案)。

現象二:學習TRIZ動機不足(工作需求不大、沒和工作結合創造價值)。

現象三:培訓老師TRIZ工具知識不足(看書自學)。

現象四:培訓老師TRIZ工具不會使用(亂槍打鳥靠創意)。

現象五:培訓老師沒有實際使用TRIZ產生創新成果(無法克服自我慣性思考模式)。

 

會出這些現象,追根究柢,是因為將創新技能當成知識在學習才會出現的情況。我認為這也是屬於創新殺手,這是因為錨定效應的學習認知一旦建立,會非常難以克服。


要能夠將TRIZ創新工具學以致用,需要避免上面的現象,真正把TRIZ當成技能在學習,知行並重,實際練習去應用,務必跳脫知識填鴨或啟發式的活動學習所產生的認知困境。更重要的是,要找適合的培訓講師與選擇適當培訓方式


最早從1998TRIZ MASTER- VICTOR FEY 在工研院開始教TRIZ,在台引發TRIZ風潮後,可以說台灣的TRIZ發展迄今已經超過20年了,現在也有很多人在教,但遺憾的是目前少有人或企業真正敢公開表示能運用TRIZ創新工具產生創新成果(*非創意成果),大部分就是在每年財報中揭露員工培訓有TRIZ課程,宣示作用大於實質意義。


如果真的想要運用TRIZ創新工具產生實際可行的創新方案,務必把TRIZ當成一種創新技能學習,建議一定要找有實際運用TRIZ成功的創新老師學習,如此才能協助你縮短突破慣性思考的撞牆期 認知空白

 

教你的老師若沒有經歷這種認知空白的撞牆期,那麼是要如何告訴他的培訓學員如何突破呢?
要如何透過自己的經驗協助學員縮短突破由過去數十年所養成的慣性思考模式的學習時間呢?

 

‘認知空白’是我自創的名詞,主要是在我過去在做創新方案解決問題的過程中,會遇到的一種特殊的思考情況所產生的感受。

第一次遇到的時候會害怕,無助,這種感受好比像是一個人乘著小舟在海上漂流,放眼望去,看不到任何島嶼出現在地平線,很惶恐,無所依靠。

為了要能解決問題,這時候整理思緒,將思考模式歸零,重新開始,一步一步踏實的根據現況與對應工具進行分析,先依照現有資訊進行微觀拆解分析,盡可能地拆解再拆解,分析再分析,最後會發現核心資訊,這樣的核心資訊結合問題分析工具,往往會引導出核心問題,歸納出關鍵問題,然後根據關鍵問題重新建構最簡單的基礎必要系統方案架構。這時候的系統架構已經完全克服過去技術系統資訊所形成障礙。

從事後的解決方案來看,此時答案往往呼之欲出了。

可以說,好的問題分析,決定了解決方案的範圍與價值


現在當出現認知空白的時候,我會很高興,這代表我正在突破自己過去的思維模式。只要勇敢面對認知空白,去克服它,就會突破慣性思考進化成創新人才!!



2020©  汪周禮(Jou-li Wang) @智合創新 資深創新顧問

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