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程序为王的时代 人类终能与万物对谈

  • 林一平

我侥幸于2018年获选为台中一中学术类杰出校友,颁奖当天校方为每一位杰出校友准备了一个方型陶土砖,制作手印,烧制后镶嵌在学校的墙上。压手印时我忍不住噗哧笑出。原因是,我高一时调皮捣蛋,翻墙翘课,爬墙时不小心会在墙上留下手印脚印,常常被教官训斥罚站。2018年杰出校友颁奖时我在陶片上写一句话「Programming is King」,因空间不足,写成「Program is King」。我的目的是鼓励台中一中的学弟妹,不管未来要走哪里一个方向,都要会写程序。

我担任科技部政务次长时负责国际合作,曾周游列国,观察到,在没有天然资源的国家,计算机程序能力和大数据的掌握成为国家富强的关键。于1991年取得独立的爱沙尼亚(Estonia),人口不到133万人,却是资通讯科技先进国家。2012年,爱沙尼亚公私部门宣布合作推出ProgeTiiger,教导5岁孩童写程序的基础。英国和美国随即跟进。

有人说「程序已是新的读写能力(Coding is the new literacy)」,有人反对,认为程序不是新的读写能力,因为写程序是非常困难的,简直像在对灵魂征税(Coding is very hard and taxing on the soul)。我们的经验,学习计算机程序设计的确是一个缓慢的过程,可能会使学习者感到沮丧。

过去的研究经验建议,学生应该在现实世界中提出问题,然后将其翻译为程序代码来解决它。不幸的是,现实世界中的大多数问题都需要复杂的输入/输出,而程序设计语言的基本函数中无法直接提供这些输入/输出机制。我们在文章中曾使用物联网(IoT)作为适当的输入/输出机制,让初学者通过日常实际问题学习程序设计。具体而言,我们透明地将一个物联网开发平台IoTtalk与初学者的程序设计理念自动集成在一起。

我们的研究显示,新学习者可以在我们建议的方法中掌握程序设计技能,发挥他们的想象力,创作出不平凡(non-trivial)的应用程序。我们的方法,在Proof of Concept阶段证明,甚至可以让小学生快乐的学会程序。于是乎,我的愿景,在每位高中生进入大学前,都能将写程序当成第二语言(建议Python语言),经由物联网,很快乐的与万事万物对谈。我们发展的「农译」(AgriTalk)让农夫和农田对话,PigTalk让猪农夫和小猪对话,FishTalk让渔户和鱼虾对话,BatTalk让人们和蝙蝠对话,CampusTalk让学生和校园的景观对话。当我们能以程序和万事万物对谈,了解整个地球生态,也会更珍惜所处的自然环境。

林一平获颁的杰出校友陶板。林一平提供

现为交通大学资工系终身讲座教授暨华邦电子讲座,曾任科技部次长,为ACM Fellow、IEEE Fellow、AAAS Fellow及IET Fellow。研究兴趣为物联网、行动计算及系统模拟,发展出一套物联网系统IoTtalk,广泛应用于智能农业、智能教育、智能校园等领域/场域。兴趣多元,喜好艺术、绘画、写作,遨游于科技与人文间自得其乐,著有<闪文集>、<大桥骤雨>。