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為什麼Jeremy Lin(林書豪)總是跟其他紐約尼克隊隊員撞來撞去、抱來抱去?

鄭國威 Portnoy_96
・2012/02/16 ・1279字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 572 ・九年級

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很久沒有看NBA比賽了,這陣子因為看林書豪,才發現一件事:林書豪跟隊友之間的肢體互動非常多,感覺起來比我過去看過的比賽的球員間互動更多!這讓人感覺他跟球隊成員的關係很好,彼此之間都很信任,然而這跟他帶領紐約尼克隊持續連勝是否有關呢?

當然,一般在得分、助攻或是罰球時,籃球員通常會用肢體行為,像是擊掌、擊拳、拍背等等方式給隊友打氣,要是更激烈一點,像是今天這場比賽最後0.5秒一擊得手,就會看見像上圖這樣抱在一起緊緊相依的畫面…(好男人,不抱嗎?)。

身體接觸對於球隊來說是很重要的,能夠傳達出信任合作的訊息,這在心理學文獻中早就明確指出 (例如 Kurzban, 2001; Wieselquist, Rusbult, Foster, & Agnew, 1999)。有些人說,職業球員打球為的是球衣後面的名字(自己的名字),而在學球員打球則是為了球衣前面的名字(隊名與校名),其實也道出一番道理。畢竟到了像NBA這種籃球最高殿堂,大家看得都是明星球員怎麼表現,隊友之間的合作跟信任感很容易消失。

UC-Berkeley 的心理學家Kraus等人就好奇地想知道籃球隊友之間的身體碰觸頻率、次數,跟球隊整個球季表現是否有關。他們針對2008-2009 NBA例行賽的前兩個月中,球員在球賽中與隊友的碰觸次數加以計算,然後再與之後各隊的例行賽表現做比較分析。

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結果他們發現,隊友之間互相碰觸愈多,球隊的表現就愈好!這些球隊得分多、失分少、傳球跟助攻都多,更有效率,贏得更多球賽。而即使研究者將其他變因移除,像是NBA專家的球季前預測、樂觀程度、球季初的表現、以及球隊薪資等,隊員間的碰觸次數依然可以用來預測球隊表現。

更神奇的是,在單一球員身上,碰觸行為也有影響。一個球員愈常碰觸他的隊友,他的個人表現就愈佳!重點在於碰觸行為跟比賽表現之間的連結–合作。球員間愈常有碰觸行為,他們在球賽中的溝通就愈多,能將球傳給未遭嚴密防守的隊友,幫助隊友取分,並且願意犧牲自己的個人表現機會而信賴隊友。換句話說,他們合作!而愈合作的球隊贏得愈多比賽!

當然,要強調的是,研究結果並非呈現因果,而是關聯,碰觸行為可以預測球隊成績,但到底之間的機制為何還不能百分百證實。依照研究設計,不太可能是球隊成績影響碰觸行為,畢竟碰觸行為是在賽季開始階段就調查了,而成績則是看整個例行賽的結果。而且研究者也儘量排除了其他干擾因素,避免偽關係

這幾場球賽看下來,也已經有不少球評或報導指出林書豪的角色就是將原本散沙般的尼克隊重新黏在一起,不過畢竟我沒有一個一個動作去登錄林書豪的碰觸次數,並與其他球隊、其他場次作比較,但這的確是個值得研究的題目喔,有人有興趣嗎?要是能做這個研究,就能光明正大拼命看球賽跟林書豪啦!XD

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資料來源:Basketball: It’s A Pretty ‘Touchy’ Subject.

論文:
Kraus MW, Huang C, & Keltner D (2010). Tactile communication, cooperation, and performance: an ethological study of the NBA. Emotion, 10 (5), 745-9 PMID: 21038960

Kurzban, R. (2001). The social psychophysics of cooperation: Nonverbal communication in a public goods game. Journal of Nonverbal Behavior, 25, 241-259

Wieselquist, J., Rusbult, C., Foster, C., & Agnew, C. (1999). Commitment, pro-relationship behavior, and trust in close relationships. Journal of Personality and Social Psychology, 77 (5), 942-966 DOI: 10.1037//0022-3514.77.5.942

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鄭國威 Portnoy_96
247 篇文章 ・ 1310 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。

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

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工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

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為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

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可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

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軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

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袖套上的籃球教練!
Scimage
・2013/08/28 ・330字 ・閱讀時間少於 1 分鐘 ・SR值 543 ・八年級

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偷偷練習射籃應該是很多愛打籃球朋友的共同記憶,除了一次一次練習手感以外現在又有了新的工具-把投籃的教練裝戴手臂上!

影片中介紹一種特殊的袖套,內裡裝設加速裝置,可以偵測手臂與手腕的運動,所以投球的速度跟軌跡可以由袖套所收集的數據加以估計,然後即時用聲音或是光來給運動員回饋。雖然這樣的工具還未能全面幫助練習籃球上,不過以往的運動分析都是在運動資料以攝影機或是局部的感測器擷取後,再慢慢分析運動員的姿勢來改正。這樣的新工具開啟了一種新的可能性,假如配合上更多元完整的動作偵測分析與環境條件,或許將來有一天只要裝上特定的運動服裝,就可以自動學習,看見查克拉的流動,慢慢精通各種運動的竅門。

轉載自科學影像scimage

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認真問:若從科學上探討,這屆亞錦賽台灣籃球代表隊跟過去有哪些不同?
鄭國威 Portnoy_96
・2013/08/10 ・1526字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 562 ・九年級

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圖片來源:中央社 http://www.cna.com.tw/News/FirstNews/201308090071-1.aspx
圖片來源:中央社
http://www.cna.com.tw/News/FirstNews/201308090071-1.aspx

恭喜台灣代表隊(如果你想稱中華台北代表隊,也行)在亞洲籃球錦標賽進入四強,而且是大逆轉擊敗超強對手中國隊(如果想稱大陸隊,也行)!

http://www.youtube.com/watch?v=GU6OkAgFM2o

我是沒看比賽啦…一方面是在忙,另一方面,雖然不科學,但因為過往經驗顯示只要我有看球,台灣隊都會輸,所以也就養成了不看現場轉播的好習慣 XD  不過籃球真的是我從小到大唯一認真玩過,也唯一能持續的運動,林志傑、田壘、曾文鼎、蔡文誠、戴維斯(Quincy Davis)等名字跟人都還對得起來,所以比起職棒復興、高球、網球選手在國外發光發熱等消息,這場勝利真的讓我振奮不已。

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回到主題,我想認真問各位,你認為這屆的的代表隊跟過去有哪些不同點?而這些不同點真的會影響成敗嗎?

球員不同、或心理素質不同、教練不同、或戰術不同…這些當然都是差異處,但我想要的答案是更科學、更量化一點的,我認為這樣的答案或許可以幫助台灣隊更清楚自己贏在哪裡。

舉例來說,比起之前,本屆代表台灣出賽的球員在練習過程以及在前幾場,彼此之間是否有更多友善的肢體碰觸?例如這篇提到

UC-Berkeley 的心理學家Kraus等人就好奇地想知道籃球隊友之間的身體碰觸頻率、次數,跟球隊整個球季表現是否有關。他們針對2008-2009 NBA例行賽的前兩個月中,球員在球賽中與隊友的碰觸次數加以計算,然後再與之後各隊的例行賽表現做比較分析。

結果他們發現,隊友之間互相碰觸愈多,球隊的表現就愈好!這些球隊得分多、失分少、傳球跟助攻都多,更有效率,贏得更多球賽。而即使研究者將其他變因移除,像是NBA專家的球季前預測、樂觀程度、球季初的表現、以及球隊薪資等,隊員間的碰觸次數依然可以用來預測球隊表現。

再者,球員們傳球是否比較多?例如這篇提到

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美國明尼蘇達大學 (University of Minnesota, Twin Cities) 的Brian Skinner利用簡單的機率模型預測最佳的投籃時間,並比對2006到2010年間,共4,720場NBA 賽事的非官方數據。

……………..

A隊加倍傳球速度的優勢,不是來自於相對加倍的投籃率,而是藉由增加最佳投籃的選擇機會來提升進攻效率。另外,Brian Skinner 也指出,NBA球員也不傾向在進攻時間內太早出手投籃。

球員睡得是否比較飽?這看單看比賽實在看不出來,但可能也是影響比賽的關鍵,例如這篇提到

任職於史丹佛睡眠實驗室(Stanford Sleep Disorders Clinic and Research Laboratory)的Cheri Mah Mah與睡眠專家William Dement合作,他們的研究對象為11名無睡眠困擾的大學男籃球員,觀察在兩個球季間球員們睡眠時數增加對運動表現、反應時間和白日睏睡度的影響。一開始先讓球員維持平常的睡眠作息(每晚睡6到9小時)二到四周,接下來增加睡眠時間至每晚10小時並維持五到七周,期間也要求禁止攝取酒和咖啡因。結果發現:球員們在睡眠時數增加後短跑速度變快、投籃命中率提升9個百分點、疲勞程度下降,且球員們也都覺得自己在場上的表現變得更好。

除此之外,當然還有很多可能影響的變因,若能全面地調查跟研究,應該可以找出有趣的結果。

如今被視為是大數據(Big Data)的時代,很多人也都會利用各式各樣的穿戴式運算來「量化自我」(Quantified Self),例如戴著可以偵測多樣體能狀態,並同時紀錄跟提醒配戴者的手環等。我並不知道台灣的SBL或籃球國手培訓是否已經用上大數據的概念(我猜是沒有啦),但我期待台灣隊大勝中國隊並進入四強帶起的這波籃球復興熱潮,可以激發研究者深入探究,提出解釋,為這次的好成績提供更多足以驗證的佐證資料,也為未來的勝利打下基礎。

當然,也希望有運動科學相關領域的專家夥伴加入討論,我很想知道還有哪些國內外的研究針對籃球運動,提出了有趣的科學解釋或發現。

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從Jeremy Lin(林書豪)的逆轉秀看廣告效應

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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。