在全球人工智慧(AI)競爭中,日本在軟體開發和生成式AI方面,雖然不像美國企業那樣領先,但並非沒有優勢。

日本正致力將材料、化學、精密機械、光學、感測器、機器人技術等傳統強項,與AI結合,讓AI也能走進工廠、實驗室與生產現場。位於九州的熊本,正是這項轉變的代表地區。

台積電進駐熊本設廠 半導體人才需求大增

台灣護國神山台積電進駐熊本設廠(JASM)後,當地對半導體人才的需求大幅增加。熊本大學重新調整教育及研究體系,希望為熊本及九州培育更多工程人才。

熊本大學在2024年設立兩個新教育單位,一個是工學部「半導體元件工學課程」,另一個是相當於學部的跨領域組織「情報融合學環」。希望在設立後約五年,每年可以向半導體相關企業送出150名人才。

「情報融合學環」是熊本大學首次新設的學部級組織,每年招收60人,特色是打破文科與理科的界線,學生除學習電腦與資料分析,也能接觸法律、醫療、工程及半導體產業。

熊本大學也與台積電簽署合作協議,共同推動研究與人才培養。2024年3月,雙方簽署半導體研究及人才培養合作協議。這是台積電決定在熊本設立JASM後,首次與日本國內大學建立此類正式合作關係,內容不只課堂教學,也延伸至企業參訪、實習、研究交流及專業人員培訓。

此外,熊本大學舉辦「台積電半導體日」等活動,讓學生直接了解半導體產業需要什麼樣的人才。熊本大學也與東京大學合作舉辦半導體體驗活動,讓中學生提早認識晶片的用途與製造方式。

熊本大學J-PEAKS計畫 建構半導體產業聚落

2025年1月,熊本大學獲選日本文部科學省「地區核心暨特色研究型大學強化促進計畫」,英文名稱為「Program for Forming Japan’s Peak Research Universities」,簡稱「J-PEAKS」。熊本大學希望透過J-PEAKS推動各項措施,在10年後成為「帶領建構半導體產業聚落示範城市,吸引全球多元人才匯聚的研究教育型大學」。

為此,熊本大學打造兩棟與半導體相關設施,分別是SOIL(Semiconductor Open Innovation Laboratory,半導體開放創新實驗室)和D-Square。SOIL是供企業、其他大學及研究機構共同進行研究的開放創新據點,包括東京大學在內的其他大學,也在SOIL內設置研究分室;D-Square則主要作為教育場所。

除了熊本大學外,熊本縣政府與九州經濟產業局也加入人才培育工作,串聯企業、大學、高等專門學校及地方政府。台積電進駐熊本帶來的影響,不只是一座工廠或新增的工作機會,而是促使整個九州重新規劃教育、研究及產業合作藍圖。

AI結合材料及機器人 東京大學強化競爭優勢

至於日本專精的材料領域,近年「材料資訊學」(Materials Informatics)受到重視,其為利用機器學習、量子化學計算與實驗資料,預測材料的結構、物性及最佳合成條件。東京大學相關課程已涵蓋機器學習、貝氏最佳化、第一原理計算,以及實驗自動化與自主化等。

材料研究導入AI後,研究者可先利用模型縮小候選範圍,再由自動化設備執行實驗,將結果回傳給AI更新預測,可減少重複嘗試,縮短開發電池、能源材料及半導體材料所需時間。換句話說,AI並不是取代研究人員,而是協助更快找到值得測試的方向。

此外,機器人也是日本的重要優勢。傳統工業機器人通常只能按照預先設定的步驟工作,但加入AI、攝影機與感測器後,機器人可以觀察周圍環境,並依照物品的位置與形狀調整動作。

東京大學與Honda公司設立「可擴展機器人學習」合作講座,把Honda累積的機器人技術,與東京大學的強化學習、自然語言處理及電腦視覺研究結合。東大的「松尾‧岩澤研究室」(松尾研)也與AI機器人協會合作,蒐集大量機器人動作資料,開發可適用於多種機型和任務的「機器人基礎模型」。

從熊本大學的人才培養,到東京大學推動材料與機器人研究,可看出日本的AI策略正在逐漸成形。日本真正的機會,可能不是單獨開發世界最厲害的AI,而是讓AI走出電腦,進入晶片工廠、研究實驗室及生產設備。由AI負責分析,機器負責操作,人類負責判斷與創新,日本多年累積的製造業實力,就可能在AI時代轉化為新的競爭優勢。

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