113/10/30
給你耐操又勇健的稻米！看科學家如何幫助水稻對抗生存逆境
郭羽漫｜
科技大觀園特約編輯
（圖／五玄土 ORIENTO 拍攝，unsplash）自從鄭氏王朝擊敗荷蘭東印度公司後，臺灣便成為以漢人為主的社會。由於漢文化的傳入，這片土地先後出現了許多傑出的詩人，其作品的文學價值不亞於中國大陸文人的創作。而自明鄭王朝到日治時期（1661-1945）有數以萬計的傳統詩作，都被收錄在後人編纂的《全台詩集》中，可以稱得上是臺灣以詩為主的歷史的見證。
可惜的是，我們只能以努力鑽研該經典的內容文字的方式，來了解臺灣詩；但對於一個詩人來說，他的創作基本上都與其人生密切相關，他們從生到死的旅程，只從文字敘述，我們恐怕不足以體會到其時代背景的酸甜苦辣。
因此，由政治大學資訊科學系主任劉昭麟帶領的機器智能實驗室，便致力透過自然語言處理（Natural Language Processing）與空間資訊系統（Spatial Information Technology），將該詩集的資料輸入地理資訊系統中（Geographic Information System, GIS），讓後人們以直觀的方式，從地圖上看見詩人的出生地、他們生前曾生活的地點等，並透過演算法聰明地剖析一首詩，以嶄新的角度感受詩中提及的地點與年代背景。
將經典詩作空間化
這項研究的內容一言以蔽之，就是「文學作品空間化」，而要完成此壯舉，需要透過下圖的步驟進行：
<
《全台詩集》收錄的以近體詩（絕句、律詩）最多，共89,714首，因此團隊也以其中的近體詩進行研究。在這些詩中，有許多詩句提及了各式各樣的中國地名，要將它們系統性的作詞性標記，需要透過兩個步驟完成：首先是斷詞，把詩句以不同字眼分割，再將其中出現的地名標籤化。
在斷詞的部分，研究團隊使用的是中研院研發的一款斷詞器，稱為「CKIP分割器」。它利用詩句中的語法規律，與斷詞後的文本做比對，找出可能的詩句的結構，並根據結構中詞彙搭配關係的機率，來判斷正確的斷詞方式，說白了便是讓電腦去大量分析以前完整的文本，再根據關係度大小來判別目前的文本。
接下來團隊將處理的詩文部分做斷詞。以五言絕句為例，一句有五個字，可根據不同的句型規則切分詞彙為 2/2/1、2/1/2…等。舉例來說，「奉命籌軍國」可以被分為「奉命-籌-軍國」（2/1/2）或「奉命-籌軍-國」（2/2/1）。團隊透過句型的規則，利用詩詞中不同的句型規則來做為斷詞的模式。這樣的計算方式，被稱為啟發式計算法則。
這些詩被分割後，就會進行標籤化，電腦便會依地名資料庫一一比對，把類似地名的斷詞歸類於「地名」類別。過程中必定會生產出資料庫沒有紀錄的獨特地名，便會經過團隊的分析確認後，輸入至資料庫裡。
有了文本裡的地名資料後，下一步便是地理編碼（geocoding），也就是將一地點轉換成全球通用的地理座標。例如將「中華民國衛生福利部，台北市南港區昆陽街159巷21號」轉換成座標「25°02'59.5"N 121°35'44.0"E」就是標準的地理編碼；反過來說，若是將一地理座標轉換回特定的地址或地點，例如將「25°02'01.9"N 121°33'53.6"E」轉換成「台北101，台北市信義區信義路五段7號」，那就是反向地理編碼（reverse geocoding）。
在這次的研究中，地理編碼的過程主要使用兩個系統，一個是中研院架設的中華文明時空對位（CCTS）API，可以提供在臺灣和大陸區域可靠的地理資訊；另一個是Google Map API，可以輸入經緯度座標來查找點位地址資訊（也同樣限制在台灣和大陸的範圍）。若遇到這兩種方式皆無法找到的狀況，就只好將此筆資料排除。
「上帝視角」觀察詩人們的一生
成功在地圖上標註地點後，研究團隊從844位詩人的個人數據中，分析他們的出生時間（朝代）及地點，得到以下結果：
各時期（(a)：明鄭、(b)：清朝、(c)：日治、(d)：戰後）的詩人出生地。（圖／政大資科系機器智能實驗室提供）
日治時期（左）與二戰後（右）的在臺詩人分布圖。（圖片來源／政大資科系機器智能實驗室提供）我們可以發現不管是在日治時期還是戰後，在臺灣出生的詩人大多分布於臺北（北部）、彰化（中部）、臺南（南部），而不管在哪段期間，台灣東部完全沒有產出詩人。依照這樣的結果，我們也可以進一步的探討當時的社會、文化、經濟是否會直接影響文學氣息。
詩詞中提到的地名
我們還可以分析詩詞中提到的地點，得到的分布如下圖：
各時期（(a)：明鄭、(b)：清朝、(c)：日治、(d)：戰後）在臺詩人提及的地名。（圖片來源／政大資科系機器智能實驗室提供）若我們再縮小範圍來看，在清朝時期的臺灣，從詩詞中所提到地名的分布，也有有趣的發現：
清朝各時期，臺灣地名被提及的地名分布。（圖片來源／政大資科系機器智能實驗室提供）在比較早期的時候，很少有詩人會討論到臺灣東部，但是越到後期，臺灣東部被提及的次數就越來越多，這或許是交通或者人文關係造成的。這些發現都有助於我們去研究分析當時臺灣的社會情況。
詩人的足跡
團隊還針對臺灣知名歷史學家「連橫」的詩和個人資訊做分析，結果發現在連橫年少時（36歲以前），他提到的地方大多數都在臺灣和大陸；之後在他37~46歲之間，提到的地方開始以臺灣和日本為主；而到了47歲之後，連橫主要關注在臺灣，只有偶爾提到大陸和日本。
連橫36歲以前的詩詞中提到的地點分布。
連橫37~46歲的詩詞中提到的地點分布。
連橫47歲以後的詩詞中提到的地點分布（圖片來源／政大資科系機器智能實驗室提供）綜觀上面的結果，我們可以發現詩人們在不同時期的作品，偏愛的地點也不同，就像是連橫的足跡一樣。那麼這個就是有趣的開端，可以開始來研究分析背後的原因、當時社會風氣以及更多更深層的問題。
用全新的角度看待既有文獻
研究團隊透過GIS，在地圖上呈現了詩人出生地、活動足跡與詩作中地名分布，結果發現，詩人的創作可能與朝代產生連結性，並為研究該朝代社會經濟發展和文化活動提供線索，讓研究人員能夠進一步觀察數據，分析各朝代變化趨勢與影響，並發想更深層次的議題，激發文學研究的豐碩成果。而民眾也能更親近詩作，提升對文學的熱忱，看見在這些不一樣的朝代與生活背景中，詩人對生活的體悟與詩作記錄下的真實。
姓名標示─非商業性─禁止改作
本著作係採用 創用 CC 姓名標示─非商業性─禁止改作 3.0 台灣 授權條款 授權.
本授權條款允許使用者重製、散布、傳輸著作，但不得為商業目的之使用，亦不得修改該著作。 使用時必須按照著作人指定的方式表彰其姓名。
閱讀授權標章或
授權條款法律文字。