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你想不想在經驗機器裡體會完美人生?──《道德可以建立嗎?》

PanSci_96
・2017/06/20 ・3372字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 511 ・六年級

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  • 【科科愛看書】小時候老師常常要我們成為一位有德之人,可是可是……《道德可以建立嗎?》如果道德可以建立的話,那我們又該怎麼做?總而言之,快快拋開那些讓人暈頭轉向的道德教科書,來面對有趣的難題,一起來燃燒大腦、喚醒你的哲學小宇宙吧!

虛假的完美人生,你想要嗎?

你的人生充滿挫折與失意,些許不足道的成就與無法完成的夢想;你願意用它交換一個稱心如意的生活嗎?但這個生活並不真實,它由科技或化學藥品所控制。

今晚你要選哪道?圖/Pixabay

假設有一種機器,它能讓你經歷各式各樣你想要的體驗。

了不起的神經心理學家可能有辦法刺激你的大腦,讓你相信並且感受自己正在寫一部偉大的小說、正在邁向一段偉大的友誼、正在讀一本有趣的書,或任何一件讓你高興的事。不過,你得一直待在機器裡面,把一些電極片貼在頭皮上。你可以自行決定想要的體驗程式,兩年之後,你可以離開機器幾個小時,去選擇之後兩年想要的程式。當然,一旦你使用這部機器,你就不再知道自己是誰,因為一切都跟真的一樣。你會不會參加呢?不要拘泥在一些小問題上,像是萬一所有人都去體驗了,誰來保障機器的運行![1]

這個思想實驗是用來證明,所謂「享樂主義」的想法是錯誤的。[2]

享樂主義者認為,重要的事是擁有愉快的感受,說得更充分一點,是擁有符合我們喜好的感受。至於這些感受是真實或虛幻、深刻或膚淺、運用化學方法或自然產生、是片刻的狂歡或持久的享受,都沒有任何道德方面的重要性。人造的天堂與真正的天堂在道德上沒有任何不同。失去自我,也沒有任何道德上的意涵。

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人生就是要享樂啊!圖/GIPHY

如果享樂主義是對的,每個人都應該想要接上經驗機器!然而,發明這個思想實驗的諾齊克(Robert Nozick)說,我們(也就是人類)不會想要接上經驗機器。他提出三點直觀型理由來支持這個假設:

(1) 我們想要實際做這些事,而不是植入做這些事的經驗。
(2) 我們想成為具有特定類型的人,而不是定義不明的物體,讓人把電極插在上面。
(3) 真實的世界與真正的生活在我們的生命中具有根本的重要性。

讓我們姑且說這個假設是正確的,大部分人不接受把自己連上經驗機器。甚至進一步假設,經過大規模的調查之後,發現百分之百的作答者都拒絕連上這部機器。不過有個問題還是沒解決:在諾齊克看來,人們不願意這麼做,證明了愉快的感受不是生命中唯一重要的事。不過這是唯一可能的詮釋方法嗎?

不是的!我們還可以假設,例如否決的起因來自非理性的心理排斥、針對所有非「天然」的東西,或是想到有電極貼在頭皮上就恐慌,以及其他種種。不過最近出現了「其他的」最佳解釋方法,哲學家要很機靈才會提出這個建議。[3]

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拒絕經驗機器,其實只是不習慣?

如果我們拒絕接上經驗機器,不是因為製造出來的經驗比現實或真實來得不重要,而是因為如果我們答應了,目前的生活狀況會面臨過多改變。我們都有某種慣性,不想過於突兀地改變現狀。指出眾人會拒絕經驗機器的預言,就是以這個為根據。可是本著同樣的說法,萬一我們連上了機器,就不會想離開它。因為那也是劇烈的改變,有違我們的慣性。

巧妙之處在於,考慮過這兩個假設,尤其是第二個假設之後,可以發現:我們原則上一點也不反對靠著經驗機器過日子。

如果確實如此,也就是我們原則上一點也不反對靠著經驗機器過日子的話,諾齊克就錯了,而且近半個世紀以來,所有相信他已經把享樂主義擊倒的哲學家,也都錯了。

這個假設的建立以解說模式為基礎,靈感來自某些經濟學家的研究,他們稱這種模式為現狀偏差(status quo bias)。要檢視假設,只要改變思想實驗的表達方式就行了。於是問題不再是:「你願意放棄現實生活,連上經驗機器嗎?」而是:「你寧願留在經驗機器中,還是回到現實生活?」

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你寧願留在經驗機器中,還是回到現實生活?圖/IMDb

經驗機器的思想實驗,以非哲學系的學生為實驗對象,根據以下原則提出了三個新劇本:

你在經驗機器中,有人建議你回到現實生活。你願意嗎?


一號劇本

某天上午,有人來敲門。開門後,有個官員對你做了以下宣布:

「我們很抱歉要通知您一件事,目前發生了一項嚴重錯誤,而您是受害者。幾位成就卓越的神經心理學家,把您連上了經驗機器。這些科學家刺激您的大腦,讓您以為自己在跟朋友聊天、撰寫偉大的小說、閱讀有趣的書,以及任何一件如您心願的事。可是事實上,它們全都只是大腦的刺激作用。您一直都和機器相連,頭皮上貼著電極片。我們對所發生的事向您致上萬分的歉意,也因此向您提出兩個選項:繼續和機器連著,或是回到您的現實生活。」

請選擇。並告訴我們原因。

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二號劇本

故事和第一個劇本相同,但是結尾加上這個細節:

「現實中,您被關在監獄,而且是關在危險犯人區。您希望繼續和經驗機器相連,還是回到現實生活?」

請選擇。請解釋為什麼。


三號劇本

故事和第一個劇本相同,但是結尾加上另一個細節:

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「現實生活中,您是富有的大藝術家,住在豪華的大宅裡。您希望繼續和經驗機器相連,還是回到現實生活?」

請選擇。請解釋為什麼。


人生三劇本,大家怎麼選?

三個劇本的摘要如下:

(1) 中立-你希望繼續和經驗機器相連,還是回到現實生活?
(2) 負面-你希望繼續和經驗機器相連,還是回到現實生活,被關在監獄的危險犯人區?
(3) 正面-你希望繼續和經驗機器相連,還是回到現實生活,當個住在大宅裡的有錢藝術家?

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對於負面劇本,是否選擇真實人生回到監獄,有 87% 的作答者說更希望留在經驗機器裡。我們不能說這個結果十分令人驚訝,但它足以證明諾齊克錯了。現實不是永遠受人歡迎!

至於中立的劇本,只有 46% 寧願待在機器中。54% 的人希望回到現實人生,沒有過問現實生活中的自己是什麼樣子,似乎把擺錘搖到了另一邊。

可是正面的劇本卻讓現實不見得受歡迎的想法,取得了領先地位。在這個劇本中,選擇真實人生就能以富豪的身分回到大宅邸,但仍然有 50% 的作答者樂意和機器連在一起!這個結果真令人費解。既然知道將會擁有大亨的生活,為什麼還要留在經驗機器呢?

「這就是花錢如流水的感覺啊~」圖/GIPHY

人們最偏好的原來是「現狀」

於是「偏好不論哪一種現狀」這個假設就起了作用。你對於目前自身的狀態多少帶有不理性的偏好,使得你選擇繼續留在經驗機器,即使回到真實人生的前景十分燦爛也一樣。根據這個調查,我們可以得到一些結論去支持享樂主義,同時指出諾齊克的實驗不足以駁倒享樂主義。同時,我們似乎能針對種種道德直覺是否成立,得出更廣泛也更重要的結論。

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如果有人問:「你是否同意連上經驗機器?」,料想大家會回答:「不同意。」結論必定是,人類直覺和享樂主義志趣不相投。

要是有人問:「你是否同意離開經驗機器?」,回答比較有變化。不過總的來說傾向於慣性表現。大家比較願意待在機器中。結論必定是,人類直覺和享樂主義志趣相投。

於是我們面對兩個互相矛盾的結論:根據直覺,我們既是享樂主義者,也不是享樂主義者。

要顧全這些直覺的一致性,採用安於現狀的假設是有可能的。在這兩個情況中,我們的保守主義傾向會排除突如其來的大幅改變。可是如果安於現狀的假設成立,代表我們的道德直覺總是會受到某種奇怪心理的影響:保守主義或慣性。

要因為這樣就說,道德直覺在我們的道德認知上沒有任何價值?這需要更進一步的討論。無論如何,如果我們認為慣性傾向是不理性的,那麼我們就接受了一個道德認識論的問題。道德直覺如果是不理性的,又怎麼才能用來支持或反對某個道德理論,無論是享樂主義或其他什麼理論?

注釋

  1. 實驗出自Robert Nozick, Anarchie, État et utopie, op. cit., p. 64。
  2. Felipe De Brigard, « If you like it, does it matter if it’s real ? », Philosophical Psychology, 23, 1, 2010, p. 43-57.
  3. Ibid.

 

 

 

本文摘自《道德可以建立嗎?:在麵包香裡學哲學,法國最受歡迎的 19 堂道德實驗哲學練習課》臉譜出版

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人與 AI 的關係是什麼?走進「2024 未來媒體藝術節」,透過藝術創作尋找解答
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/10/24 ・3176字 ・閱讀時間約 6 分鐘

本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎?還是 AI 會成為個人專屬的超級助理?

隨著人工智慧技術的快速發展,AI 與人類之間的關係,成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一,究竟,AI 會成為人類的取代者或是協作者?決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力,唯有人們清楚了解如何使用 AI,才能化 AI 為助力,提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此,目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」,特別將展覽主題定調為奇異點(Singularity),透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

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C-LAB 策展人吳達坤進一步說明,本次展覽規劃了 4 大章節,共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品,帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始,到欣賞各種結合科技的藝術創作,再到與藝術一同探索 AI 未來發展,希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式,進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來:AI 技術發展的 3 個高峰

其中,展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖,從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線,平行梳理 AI 技術發展過程。

圖一、1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧」一詞

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究,觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧(Artificial Intelligence))」一詞,並明確定出 AI 的任務,例如:自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等,就開啟了全球 AI 研究浪潮,至今將近 70 年的過程間,共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制,科學家將任務文字化、建立推理規則,再換成機器語言讓機器執行,然而受到演算法及硬體資源限制,使得 AI 只能解決小問題,也因此進入了第一次發展寒冬。

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圖二、1957-1970 年迎來 AI 第一次爆發

之後隨著專家系統的興起,讓 AI 突破技術瓶頸,進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成,由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的,因此只要搭載不同資料庫,就能解決各種問題,克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外,機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生,雖然是 AI 技術上的一大創新突破,但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響,導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於,IBM 超級電腦深藍(Deep Blue)戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov,加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法,並使用 GPU 進行模型訓練,不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位, 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上,不斷的追求創新和突破。

圖三、1980 年專家系統的興起,進入第二次高峰

從現在看未來:AI 不僅是工具,也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進,如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中,更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用,而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」,便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

圖四、2010 年發展至今,高性能電腦與大數據助力讓 AI 技術應用更強

例如,超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》,乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家,運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區,就像走進一間新科技的實驗室,」吳達坤形容,觀眾在此不僅是被動的觀察者,更是主動的參與者,可以親身感受創作方式的轉移,以及 AI 如何幫助藝術家創作。

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圖五、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」展出現場,圖為超現代映畫的作品《無限共作3.0》。圖/C-LAB 提供

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》,將 AI 人物化,採用與 AI 對話記錄的方法,探討網路發展的歷史和哲學,並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻,無所不在》,則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論,使其更清楚在面對網路資訊時,該如何識別何者為真何者為假,更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡,第一章回顧 AI 發展史的內容設計,可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去,這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點,很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容,但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現,讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化,及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態,才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

圖六、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」分成四個章節探究 AI 人工智慧時代的演變與社會議題,圖為第一章「流動的錨點」由自牧文化整理 AI 發展歷程的年表。圖/C-LAB 提供

「畢竟展區空間有限,而科技發展史的資訊量又很龐大,在評估哪些事件適合放入展區時,我們常常在心中上演拉鋸戰,」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件,還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則,「不過,歷史事件與展覽主題的關聯性,還是最主要的決定因素,」蔡侑霖補充指出。

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舉例來說,Google 旗下人工智慧實驗室(DeepMind)開發出的 AI 軟體「AlphaFold」,可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構,解決科學家長達 50 年都無法突破的難題,雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破,但因為與本次展覽主題的關聯性較低,故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外,在呈現方式上,2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容,蔡侑霖舉例說明,像某些比較艱深的 AI 概念,便改以視覺化的方式來呈現,為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容,從中找尋靈感,最後製作成簡單易懂的動畫,希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出,「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作,也跟上國際展會發展趨勢,於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動,包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽,例如:由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座,希望透過帶狀活動創造更多話題,也讓展覽效益不斷發酵,讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界,展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊:「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00,週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

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從認證到實踐:以智慧綠建築三大標章邁向淨零
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/11/15 ・4487字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 


當你走進一棟建築,是否能感受到它對環境的友善?或許不是每個人都意識到,但現今建築不只提供我們居住和工作的空間,更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生,正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題,確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染,同時提升我們的生活品質。然而,要成為綠建築並非易事,每一棟建築都需要通過層層關卡,才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境,政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立,旨在透過標準化的建築評估系統,鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時,為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止,已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品,涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築,不僅提升建築物的整體性能,也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

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說這麼多,你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程,要經歷哪些標準與挑戰?

綠建築標章智慧建築標章綠建材標章
來源:內政部建築研究所

第一招:依循 EEWH 標準,打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源,是綠建築(green building)的核心理念,但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單,而是涵蓋建築物的整個生命週期,也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內,都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準,讓我們先回到 1990 年,當時英國建築研究機構(BRE)首次發布有關「建築研究發展環境評估工具(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM®)」,是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後,於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)這套評估系統,加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶,氣溫高,濕度也高,得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生,四個英文字母分別為 Ecology(生態)、Energy saving(節能)、Waste reduction(減廢)以及 Health(健康),分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級,設有九大評估指標。

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我們就以「台江國家公園」為例,看它如何躍過一道道指標,成為「鑽石級」綠建築的國家公園!

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園,也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時,還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築,其外觀採白色系列,從高空俯瞰,就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落;從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊,生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構,設計自然護岸,保留基地既有的雜木林和灌木草原,並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物,採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙,不僅強化了環境的保護力,也提供多樣的生物棲息環境,使這裡成為動植物共生的美好棲地。

台江國家公園是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築。圖/內政部建築研究所

第二招:想成綠建築,必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築,使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

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這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出,一路到今日,國際間對此一概念的共識主要包括再使用(reuse)、再循環(recycle)、廢棄物減量(reduce)和低污染(low emission materials)等特性,從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時,使用自然材料與低 VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機化合物)建材,亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後,內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度,以建材生命週期為主軸,提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說,為確保室內環境品質,建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件;為了防溫室效應的影響,須使用本土材料以節省資源和能源;使用高性能與再生建材,不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性,也強調材料本身的再利用性。


在台江國家公園內,綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念,更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設,並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料,為鳥類和小生物營造棲息空間,讓「蚵殼磚」不再只是建材,而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆,整體綠建材使用率為 52.8%。

被建築實體圍塑出的中庭廣場,牆面設計有蚵殼格柵。圖/內政部建築研究所

在日常節能方面,台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如,引入樓板下的水面蒸散低溫外氣,屋頂下設置通風空氣層,高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出,廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地,創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企,如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流,不僅提升了隔熱效果,減少空調需求,讓建築如同「與海共舞」,在減廢與健康方面皆表現優異,展示出綠建築在地化的無限可能。

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島式建築群分割後所形成的巷道與水道。圖/內政部建築研究所

在綠建材的部分,另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程,其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材,比方提高高爐水泥(具高強度、耐久、緻密等特性,重點是發熱量低)的量,並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」,還用再生透水磚做人行道鋪面。

2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所
2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區,首先,他們捨棄金屬建材,讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是,他們也將施工開挖的土方做回填,將有高地差的荒地恢復成平坦綠地,本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪,無痛轉綠。

雲林豐泰文教基金會的綠園區。圖/內政部建築研究所

等等,這樣看來建築夠不夠綠的命運,似乎在建材選擇跟設計環節就決定了,是這樣嗎?當然不是,建築是活的,需要持續管理–有智慧的管理。

第三招:智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率,除了從建築設計與建材的使用等角度介入,也須適度融入「智慧建築」(intelligent buildings)的概念,即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性,使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器,用於蒐集環境資料和使用行為,並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

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為了推動建築與資通訊產業的整合,內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度,為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂,目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例,為了掌握建築物生命週期中的能耗,需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標,評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面,則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境,以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中,充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術,來達成兼顧環保和永續發展的理念,也是利用建築資訊模型(BIM)技術打造的指標性建築,受到國際矚目。

樹林藝文綜合大樓。圖/內政部建築研究所「111年優良智慧建築專輯」(新北市政府提供)

在興建階段,為了保留基地內 4 棵原有老樹,團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描,並將大小等比例匯入 BIM 模型中,讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離,確保施工過程不影響樹木健康。此外,在大樓啟用後,BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」,透過 3D 建築資訊模型,提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護,包括保養計畫、異常修繕及耗材管理,讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用,從建造設計擴展至施工和日常管理,使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management,簡稱 FM ) 為例,該系統可在雲端進行遠端控制,根據會議室的使用時段靈活調節空調風門,會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣,而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率,保持低頻運作,實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

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總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現,從源頭減少碳足跡;綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小,並保障居民的健康;智慧建築標章運用科技應用,實現能源的高效管理和室內環境的精準調控,增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用,讓建築不僅是滿足基本居住需求,更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

建築物於魚塭之上,採高腳屋的構造形式,尊重自然地貌。圖/內政部建築研究所

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從合力為零到乘著風的旅程:怎麼溜滑梯才能安全又好玩呢?
活躍星系核_96
・2018/05/11 ・3365字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 497 ・六年級

  • 作者 / 特公盟(還我特色公園行動聯盟)、葉于莉*
日本沖繩|特公盟李玉華提供

幾乎每個公園都有滑梯,長的、短的、曲折的、筆直的、中途平緩再直落的,多種形式與不同難易程度的滑梯,等著喜愛溜滑梯的人們來挑戰。然而在公園溜滑梯時,為什麼有的人會飛出去蹬屁股而有的人不會?為什麼有的滑梯會讓人煞不住車而有的又不會呢?到底有什麼因素會影響溜滑梯的過程?

從頂端開始的溜滑梯旅程

圖/pxhere

我們先來談談從滑梯頂端滑下來時這一系列的物理現象。

當一個人坐在滑梯入口時,他的速度是零,是處於靜止狀態。

當一個人坐在滑梯入口時,他的速度是零,是處於靜止狀態。在平面時重力的作用無法抵抗靜摩擦力。圖/作者提供。

當人往前移動到達斜面時,因為角度的傾斜,重力作用在非平面造成人會往下滑動。地球的重力會對地球上的所有物體產生向下的作用力。因此當你坐在滑梯的頂端時,就是重力使你向下滑動。

重力作用在非平面造成人往下滑動,滑動的同時摩擦力也在作用,摩擦力作用的方向和滑動方向相反,兩個方向相反的作用力互相抵銷後的淨作用力,繼續帶動他持續加速下滑。圖/作者提供。
  • 編按:此圖為更新版本,原始刊登版本其分力繪製有誤,特此更正。(2018/10/26)

如果沒有了重力,我們就無法體驗溜滑梯的樂趣了!

因為重力會讓人開始滑動,不過滑動的同時摩擦力也在作用;摩擦力是指當兩個物體相互摩擦時發生的力,例如滑梯和人的臀部或背部。摩擦力可以抵消重力的作用,減緩人在滑梯上下滑的速度,如果沒有摩擦力,下滑的速度會過快而導致有受傷的可能 ; 反之,摩擦力越大,滑梯就越不滑。摩擦力作用的方向和滑動方向相反,兩個方向相反的作用力互相抵銷後的淨作用力,繼續帶動他持續加速下滑。

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而當人下滑至滑梯最底端滑出段之前,速度到達一個最大值,依據慣性定律,滑梯上的人將以這個速度進入平坦的滑出段。

當人下滑至滑梯最底端滑出段之前,速度到達一個最大值,依據慣性定律,滑梯上的人將以這個速度進入平坦的滑出段。圖/作者提供。

在物理學中,慣性的定義為物體抵抗其運動狀態被改變的性質,也就是物體會持續以現有的速度運動,除非有外力迫使改變其速度,在這個例子中的外力就是出段的摩擦力。由於滑出段是一個平面,此時重力的作用不再造成他的加速,假設滑出段的摩擦係數與滑道相同,那麼如果滑出段夠長的話,他終將會因為摩擦力而停下來不再繼續滑動。

滑不動、或是讓人撲街滑梯是怎麼一回事?

德國慕尼黑|特公盟李玉華提供

當然,廠商在製作溜滑梯時,通常不會精準計算需要多長的滑出段才足夠使人完全停止,一般只會要求長度符合法規來設計即可 (依照CNS12642,滑出段長度應為28公分以上)。所以,當你來到一個設有筆直型滑梯,且材質為磨石子或不鏽鋼的公園,你會發現你的孩子或你在溜下滑梯時往往是煞不住車地衝出滑梯,最後結果通常是以下這幾種:

  1. 雙腳成功著地,完美起身。
  2. 臀部直接落地。
  3. 腳著地但雙手和膝蓋也跟著著地呈跪姿或趴姿。
  4. 往前翻滾一兩圈才停止。

如果很不幸的是後面三者,疼痛程度會依據不同舖面材質而各異。

根據許多人的經驗發現,跌在鬆散材質的舖面 (例如:沙、木屑、礫石) 會比跌在橡膠材質舖面來得不痛,這是因為掉落在鬆散材質上會產生較大的變形或移位,而能吸收衝擊能量,再加上變形過程中產生更多的緩衝點也利於衝擊動能的吸收,這也是為什麼我們一直不斷推行鬆散材質舖面的原因之一。

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圖/pixabay

走訪過許多公園的人可能也會發現,有些磨石子或不鏽鋼材的筆直型滑梯比較不會讓人飛出去,可能原因有這幾種:

  1. 斜度不大 (滑梯角度較平緩)。
  2. 摩擦力較大 (滑梯較不滑)。
  3. 滑出段較長。
  4. 滑出段終點高度趨近於零 (出口端貼地或幾乎貼地)。

當孩子在溜前面兩種滑梯時可能會跟你抱怨「滑梯不滑」、「滑梯根本溜不動」,因此我們可以得知滑梯在設計上若是斜度過緩、表面不夠光滑,就會變成一個溜不動、不有趣的滑梯。

關於第三點在文章前面已經有提過,如果滑出段夠長的話,會使滑下的人停住;反之如果過短,例如低於法規要求的28公分,在設計上會有很大的瑕疵,導致使用者溜下時沒有足夠的反應時間而衝出滑梯,使得發生意外的可能性相對升高。

對於最後一點大家可能就產生了疑惑:

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既然滑梯出口的高度落差會讓人有蹬屁股的可能,那為何還要這樣設計呢 (為何滑出段要有終點高度呢) ?

這裡要談到「遊戲場設備規範」,很多人以為,滑梯的出口與地面有落差,是「設計不良」而會造成危險。其實並非如此,在遊戲場的安全規範中,滑梯的出口必須留有高度,目的在讓溜下來的人可以雙腳著地起身,以便能加速離開滑梯出口,才不至於被後方溜下的人撞上。此法規中提到:滑梯高度若是在122公分以下,滑出段終點高度距離防護舖面需小於28公分;滑梯高度若是大於122公分,滑出段終點高度距離防護舖面需18~38公分。

能平穩溜下滑梯的關鍵是什麼?

丹麥哥本哈根|特公盟李玉華提供

溜滑梯時先在滑梯頂端入口處坐穩,做好下滑的預備動作及心理準備,開始下滑後軀幹上半部稍微往後傾斜,預期滑動時的衝力,並將雙腿膝蓋繃直、將足踝作足背屈曲(dorsiflexion)的動作,讓腳跟稍微抬離滑梯面,並提前準備著陸,拿捏好著陸的時間。

溜滑梯的過程需要針對環境需求做出適當的動作反應,亦即是動作計劃的能力。

據筆者自身與孩子的經驗來說,溜過幾個非常滑的磨石子滑梯,頭一次滑下來幾乎都是屁股蹬地,但是經過兩三次後就能掌握並習慣速度感,並且習得下滑時身體重心的調整,最終便能雙腳著地成功起身。

北海道國營瀧野鈴蘭丘陵公園的熔岩滑梯。圖/⟪蓉蓉 Enjoys Life⟫提供

溜滑梯很有趣,但安全也同樣重要!值得留意的一點是,不論是大孩子或小小孩,都不建議由大人抱著一起溜滑梯。根據研究顯示,家長將孩子抱在腿上一起溜時,過程中可能會發生孩子的腳被卡住的情形而導致受傷。

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當遇上高度大於150公分的滑梯時,不建議讓三歲以下孩童獨自滑溜,陪伴者可協助衡量孩童個別身心能力發展狀態,由較低矮的滑梯開始練習,陪伴在側輔助其姿勢,或是在滑梯出口端等待,以便在發生重心不穩滾落或飛出時能及時接住孩子;大一點的孩子如果擔心害怕可由大人陪伴,適時給予協助與鼓勵,等他準備好了就可以放手讓他自行練習,相信不久他也能掌握其中的訣竅,並且還會創造出自己的各式玩法,享受與風競速的刺激與樂趣。

下次當你又帶著孩子去公園溜滑梯時,請注視著他爬上滑梯,走到滑槽入口,屁股坐穩,調整姿勢,接著深呼吸,咻~準備迎接溜滑梯帶給孩子滿足愉悅的笑聲吧。

台灣新竹|特公盟 授權

*作者介紹:

  • 作者 / 特公盟(還我特色公園行動聯盟)
    為了推廣多元特色的兒童遊戲空間,讓孩子能在專屬自己的空間中長成自己,特公盟這一群認真自學的媽爸及成員,除了把相關的法條和 CNS 國家標準中相關規定研究透徹,還進一步開始解構剖析設計相關各種細節,讓每一位公民參與的親子,都能成為兒童遊戲空間的專家。
  • 葉于莉
    大學化工系畢業後,卻以電腦工程師踏入職場,但仍心繫生物、動物學及化學等領域。成為全職媽媽後,轉而全心投入孩子,一天 24 小時相處下來,發現孩子可以不吃但不能不玩,原來遊戲對其身心發展無比重要,於是加入特公盟一起爭取兒童遊戲權、翻轉兒童遊戲場。
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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia