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司法中的科學與偽科學:十個有用小指標幫你辨識偽科學(二)

黃 致豪
・2015/11/23 ・1089字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 549 ・八年級

(續上篇

圖片來自 Fickr 用戶CPOA,以CC-BY-SA條款使用
圖片來自 Fickr 用戶CPOA,以CC-BY-SA條款使用

所以,沒錯。科學確實有大小眼之分:在偵(調)查程序程序中,即便是與科學基本性質有所違背的技法,只要對案情方向的釐清以及嫌疑犯的排除有所助益,管你靈媒測謊超感應,只要被告同意,用了也無妨。但在審理程序中,則是不允許偽科學證據的介入。

前者,例如在美國就有許多警方在案件走入偵查死胡同時求助於玄秘力量或者靈媒的報導(案例:Top 10 Mysterious Police Cases Solved By Psychics)。

後者,則例如美國軍事審判證據法707(a)條明文禁止任何測謊相關證據在審理中使用,以及美國聯邦政府(是聯邦司法部喲!)的官方立場乃是為免冤案而致力於測謊證據在審理中的排除,且大多數州也採明文禁止立場(案例:262. Polygraphs—Introduction at Trial)。

所以,我們可以說:所謂偵查科學的範疇,可以包含了科學與偽科學同在。但審理(法庭)科學,原則上沒有偽科學存活的空間。

那麼,如何判斷某一個看起來很像科學(這正是偽科學的特色之一:令人迷惑的外表)的領域,究竟是否偽科學?由 Lilienfeld 與 Landfield 等所提供的下面十個指標,可以幫上忙。累計的指標越多,此領域屬於偽科學的風險越高:

指標1. 欠缺可證偽性,且有諸多刻意的操弄空間:

可證偽性(falsifiability),指的是意圖挑戰某一假說或者理論的人,可以透過科學方法找出相反證據,來試圖證明該理論或假說可能是假的,或者加以推翻。而這一個可證偽性的特質,乃是科學與偽科學最大的區別。

例如有人宣稱「神創造凡人與萬物」,這或許是真,或許是假。問題是:沒有人可以透過科學方式舉反證推翻此一論證。這就是可證偽性的欠缺。而這一類論證,往往也會伴隨刻意操弄的方式逃避檢驗。

司法科學領域中常見欠缺可證偽性的例子,例如指紋分析的準確性問題。許多研究(多少與執法機關相關)宣稱:指紋證據的辨識精準度幾乎到百分之百。那麼,如果有因為指紋證據辨識錯誤造成的冤案呢(請看:The Real Crime: 1,000 Errors in Fingerprint Matching Every Year)?此時指紋分析的支持者會事後宣稱:這是儀器出錯,或是人員訓練不足……等。但如果一開始就知道指紋分析有這些嚴重的問題,為何不在一開始就統一儀器標準,或只用世界級統一認證通過的指紋分析專家來檢驗?答案很簡單:因為不可能–儀器標準無法統一,也不會有世界級的指紋分析認證(請看:NYTIMES: Fingerprinting’s Reliability Draws Growing Court Challenges)。這正是指紋證據的完美精準度傳說某程度欠缺可證偽性,也常常透過操弄論述來遮掩的結果。

(續下篇)

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黃 致豪
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執業律師;司法行為科學研究者

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
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法網可能恢恢,可是腦袋容易花花-不完美的目擊者
鄭國威 Portnoy_96
・2011/03/22 ・1147字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 497 ・六年級

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事實上,目擊者是不完美的

「非我族類,其心必異」,你認同嗎?雖然現代社會愈來愈強調多元化、強調尊重差異,但要擺脫某些刻板印象,並不像擺脫蒼蠅一樣揮揮手就行。然而在一般情形下,要是遭遇到刻板印象的對待,你或許還可以避開,或是笑笑算了。但是在法庭上陳述或是在警察局錄口供的時候,刻板印象可能會影響你的刑期。

刻板印象常常往我們意想不到的方向奔去,其實很難摸清頭緒。假設你是律師,正在代表客戶出庭,並要求關鍵證人出席,對方律師也同樣找了關鍵證人出席;你的證人看起來乾乾淨淨,他的證人臉上有著刀疤,你可能心中竊笑,但來自Liverpool大學的研究者Rob Burriss卻告訴我們,女性在找尋短期伴侶(例如一夜情)的時候,比較傾向於選擇臉上有疤的男性,研究者認為女性可能將男性臉上的疤認知成某種勇氣跟身強體壯的訊息,因此獲得青睞。你認為,這在法庭上會不會也因此影響法官跟陪審團的心證呢?

除了外表,說話腔調也影響重大。再假設一個情況,你是律師,要幫一位來自越南的移民打官司,他的越南口音很重,你該讓他以中文陳述嗎?芝加哥大學的研究發現,濃重的口音會讓聽者難以吸收資訊,而啟動了錯誤的歸因,認為講者所說的話不可信。簡單來說,因為聽不懂,所以認為內容也是有問題的。身為律師,與其讓你的客戶用糟糕的中文出庭,作證或接受筆錄,不如替他找位翻譯先。

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但如果找不到翻譯的話,還是有機會。今年1月份發表於《法律與人類行為期刊》(Law and Human behavior)的研究表示「行為人的腔調會妨礙目擊者對其外表的記憶」。Pickel跟Staller兩位研究者發現,目擊者為了要聽懂超級重的口音,以致於全副注意力都放在「聽懂」這件事情上,對於行為人的外表卻常常記不清楚。

兩位研究者比較了對於說話帶著腔調,跟沒有特殊腔調的兩個行為人,目擊者的回憶跟描述能力;他們發現目擊者在描述有腔調的行為人的外表特徵時,顯著地不清楚也不正確,而且連聲音也比較沒有辦法正確辨識。

除此之外,研究也發現,要是行為人說的話資訊量比較豐富–例如牽扯到很多數字,目擊者也會比較難以描述出行為人的正確外觀。還有,要是行為人說的話裡愈是帶有威脅意味–例如「我發誓要把你的腦挖出來砸爛」「你們都會被裝在屍袋裡頭扛出去」…這類狠話,目擊者同樣常發生無法正確描述出行為人外觀的情形。

綜合來說,當目擊者愈是全神貫注,或是被某些訊息強烈吸引時,視覺記憶就不那麼靈光了。而這對你的啟示是什麼呢?希望你不是想著要趕緊去學一口奇腔怪調

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資料來源:OKAY, WAIT! WHICH ONE OF YOU WAS I LISTENING TO?

鄭國威 Portnoy_96
247 篇文章 ・ 1166 位粉絲
是那種小時候很喜歡看科學讀物,以為自己會成為科學家,但是長大之後因為數理太爛,所以早早放棄科學夢的無數人其中之一。怎知長大後竟然因為諸般因由而重拾科學,與夥伴共同創立泛科學。現為泛科知識公司的知識長。

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司法中的科學與偽科學:十個有用小指標幫你辨識偽科學(二)
黃 致豪
・2015/11/23 ・1089字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 549 ・八年級

(續上篇

圖片來自 Fickr 用戶CPOA,以CC-BY-SA條款使用
圖片來自 Fickr 用戶CPOA,以CC-BY-SA條款使用

所以,沒錯。科學確實有大小眼之分:在偵(調)查程序程序中,即便是與科學基本性質有所違背的技法,只要對案情方向的釐清以及嫌疑犯的排除有所助益,管你靈媒測謊超感應,只要被告同意,用了也無妨。但在審理程序中,則是不允許偽科學證據的介入。

前者,例如在美國就有許多警方在案件走入偵查死胡同時求助於玄秘力量或者靈媒的報導(案例:Top 10 Mysterious Police Cases Solved By Psychics)。

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後者,則例如美國軍事審判證據法707(a)條明文禁止任何測謊相關證據在審理中使用,以及美國聯邦政府(是聯邦司法部喲!)的官方立場乃是為免冤案而致力於測謊證據在審理中的排除,且大多數州也採明文禁止立場(案例:262. Polygraphs—Introduction at Trial)。

所以,我們可以說:所謂偵查科學的範疇,可以包含了科學與偽科學同在。但審理(法庭)科學,原則上沒有偽科學存活的空間。

那麼,如何判斷某一個看起來很像科學(這正是偽科學的特色之一:令人迷惑的外表)的領域,究竟是否偽科學?由 Lilienfeld 與 Landfield 等所提供的下面十個指標,可以幫上忙。累計的指標越多,此領域屬於偽科學的風險越高:

指標1. 欠缺可證偽性,且有諸多刻意的操弄空間:

可證偽性(falsifiability),指的是意圖挑戰某一假說或者理論的人,可以透過科學方法找出相反證據,來試圖證明該理論或假說可能是假的,或者加以推翻。而這一個可證偽性的特質,乃是科學與偽科學最大的區別。

例如有人宣稱「神創造凡人與萬物」,這或許是真,或許是假。問題是:沒有人可以透過科學方式舉反證推翻此一論證。這就是可證偽性的欠缺。而這一類論證,往往也會伴隨刻意操弄的方式逃避檢驗。

司法科學領域中常見欠缺可證偽性的例子,例如指紋分析的準確性問題。許多研究(多少與執法機關相關)宣稱:指紋證據的辨識精準度幾乎到百分之百。那麼,如果有因為指紋證據辨識錯誤造成的冤案呢(請看:The Real Crime: 1,000 Errors in Fingerprint Matching Every Year)?此時指紋分析的支持者會事後宣稱:這是儀器出錯,或是人員訓練不足……等。但如果一開始就知道指紋分析有這些嚴重的問題,為何不在一開始就統一儀器標準,或只用世界級統一認證通過的指紋分析專家來檢驗?答案很簡單:因為不可能–儀器標準無法統一,也不會有世界級的指紋分析認證(請看:NYTIMES: Fingerprinting’s Reliability Draws Growing Court Challenges)。這正是指紋證據的完美精準度傳說某程度欠缺可證偽性,也常常透過操弄論述來遮掩的結果。

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