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遠距醫療App:AirStrip Patient Monitoring

PunApp_96
・2012/03/05 ・940字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 476 ・五年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

行動力在多數產業中扮演重要的中心角色,醫療健保業也不例外。越來越多醫師使用平板電腦和智慧型手機的趨勢證明了這一點,越來越多醫療App的出現也再次說明了行動力的重要性。

市場調查公司research2guidance預測,行動醫療的智慧型手機應用程式市場在今年將從去年的七億美金,達到十三億美金。

 

本周,GE Healthcare公司發行一款App,讓醫生透過iPhone和iPad就能遠端掌控超過一百項病人資訊。這款App名為AirStrip Patient Monitoring,這軟體應用程式幫助醫師遠距離處理、觀看臨床檢測結果,例如呼吸、血壓和體溫,也可以取得近乎即時的病人資訊。

GE和行動科技公司AirStrip Technologies合作開發App。兩家公司通力合作,過去開發出AirStrip Cardiology App,讓心臟病科醫師能透過iPad和iPhone取得心電圖資訊。

醫療App使醫生立即得到資訊。截圖自youtube
醫療App使醫生立即得到資訊。截圖自youtube

專為遠距資訊取得而設計的AirStrip Patient Monitoring提供臨床醫師取得近乎即時的病人資訊,以及病人二十四小時前的病況資訊。這款App同時也和GE的其他病人監測平台相通,例如CARESCAPE Monitor B850, CARESCAPE Monitor B650, Solar和Dash 監測器等,讓病人心電圖波形、脈搏、呼吸、體溫、血壓還有其他重要臨床檢測數據,在iPad或iPhone上以互動模式呈現給醫師看。App的連結由 CARESCAPE Gateway驅動,它將這款生技裝置的介面和醫院資訊系統相接。

醫師可以直接透過App觀看或放大臨床檢測結果,GE表示,和只能提供有限資訊的傳統行動觀看應用程式相比,新的App功能更好用。為了保護資訊安全,資料皆儲存於醫院伺服器上,而不是存在醫師的行動裝置中。

GE公司Life Care Solutions部門的總經理Thierry Leclercq表示,GE致力於行動科技、生技裝置和臨床資訊系統的整合。

多數醫師似乎都加入了這個行列。根據非營利資訊科技協會CompTIA的研究,擁抱行動科技的醫師人數不斷增加。在一份2011年的調查中,350位醫療專家中,約有38%的醫師擁有能支援醫療程式的行動裝置,並每天使用醫療相關的App。另外,根據估計,往後一年間,受調查的醫師中有50%將會每天使用醫療App。

越來越多像AirStrip Patient Monitoring 這樣的App問世,讓醫師工作更方便,讓他們在家也可以掌握重要病人資訊,使用人數的增加是意料中的事。

資料來源:Medical App for Remote Docs—Connected World by Dido Chiu [2012-2-24]

本文轉載自PunApp

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PunApp_96
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在PunApp上,我們深入了解行動手持裝置-包括智慧型手機跟平板電腦-上頭的各種「應用程式」(apps)對生活的意義。我們的目標是探究App經濟的各個面向。

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烘焙東西軍,有添加麵包 vs. 無添加麵包,今天想吃哪一道?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/09/20 ・2178字 ・閱讀時間約 4 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

本文由 家樂福食物轉型計畫 委託,泛科學企劃執行。

  • 文 / 陳彥諺

《烘焙東西軍》熱映開播啦!這一集真的很「熱」,因為節目邀請到了兩位烘焙達人來到現場熱烘烘的烤!麵!包!

第一位華麗登場的,是有著亮麗小鬍子、動作咻咻咻超有效率的「有添加師傅」,另外一位古意老實、動作慢條斯理的,則是近年來越來越被看重的「無添加師傅」——這是一場「有添加」與「無添加」的世紀大對決!

《烘焙東西軍》這次邀請了「有添加師傅」和「無添加師傅」來烤麵包。圖/家樂福提供

「有添加」與「無添加」的世紀大對決

外表亮麗的有添加師傅,其實早已憑著「三好」稱霸市場多年。所謂的三好,是好快、好吃、好美!為何會這麼說呢?

食品添加物存在於食品中許久,早期因為食物加工技術不夠精良,為了食品安全無虞,便添加可以讓食物安定的添加物,延長保存期限。又因為食品添加物可以改變食品的外觀、口感、縮短製作時程等,因此,長期以來受到業者及消費者的偏愛。

有添加師傅憑著「好快、好吃、好美」稱霸市場多年。圖/家樂福提供

不過,近來由於食安事件頻繁,食品添加物早已偏離了原先讓食物安全的初衷,在追求好吃、好快、好美的背後,卻可能造成身體上的負擔與健康風險!製造過程是否安全合理?乾淨衛生?也是打了許多問號。

再加上現在因健康養生的意識抬頭,消費者們越來越注重吃下肚子的食物成份,開始努力追求簡單無添加。也因為隨著食品加工技術越來越棒,能夠透過改善製程,有效減少添加物的必要性。終於,在消費者意識抬頭、技術成熟等各方條件皆備下,古意老實、耗費工時的無添加師傅,多年以後,開始受到矚目啦!

在這場世紀對決中,有添加師傅在民眾都還來不及反應時,就已經做好了熱騰騰的麵包,每一個麵包都飽滿好看、香氣濃郁,簡直是施了魔法一樣!但見到這麼多食品化工添加物做出來的麵包,難道就不能有更健康的材料選擇或做法嗎?

反觀無添加師傅,他按部就班的從麵粉開始精心挑選,接著再逐一加入可以溯源的材料,接下來,順應麵包的特性自然發酵。即使有添加師傅已經端出熱騰騰的麵包了,無添加師傅仍然不為所動,他循序漸進,寧可耗時製作,堅持做自己的無添加麵包。

無添加師傅之所以堅持,那是因為他秉持著麵包不用任何添加物,不講求快速便利,用純淨的原料配方、遵循傳統法國工法,做出來的麵包也可以照樣香氣四溢、美味好吃,更重要的是每一口都吃的健康又安心!

無添加師傅堅持不用任何添加物,不講求快速便利,用純淨的原料配方、遵循傳統工法。圖/家樂福提供

當兩位師傅的麵包端上評審桌⋯⋯

有添加師傅的麵包外表金黃澎潤漂亮,無添加師傅的則是外表非常質樸。

不過,當評審們吃下麵包後,外表質樸的無添加師傅,竟然擄獲了評審們的心!

怎麼辦到的呢?這是因為花了較多時間製作的無添加麵包,保濕度較佳,口感也較有層次。當評審一口接著一口品嚐,會發現吃的都是食物的鮮甜原味—無添加麵包是名為「裸麵包」的寶藏男孩啊!他不同於外表上看起來質樸敦厚,只要用心切開,裏頭包裹著滿滿新鮮在地的果乾和堅果,是誠心誠意的美味。

烘焙界的寶藏男孩「裸麵包」,是怎麼來的?

堪稱烘焙界的寶藏男孩「裸麵包」,是來自於家樂福自製的烘焙產品。長期關注食物真實性與為顧客把關健康的家樂福,2014 年就開始著手了「無添加驗證計畫」,也在 2019 年取得了「A.A. 無添加驗證標章」,更透過第三方專業機構親赴產線檢驗、不定期抽查等層層審核程序,取得了嚴謹認可。

要打造寶藏男孩般的「裸麵包」,並不是容易的事。許多標榜安心安全的麵包,都只能做到製程及配料上的無添加;而追求極致的家樂福,自製白吐司則從特製 100% 的無添加麵粉開始,掌握源頭,做最純淨、最真實且赤裸的麵包。

這是一款依循歐盟規範,取得 A.A. 無添加標章,第三方驗證後可信賴的麵包。

這是關注在地的暖心麵包,嚴選在地好食材、講求動物福利,選用當季水果、非籠飼雞蛋、透明鮮奶、以安佳奶油取代人造奶油⋯⋯。

這是減塑又減廢,以醜蔬果製作配料,減少食材浪費,更導入環保包材,友善環境的麵包。

烘焙東西軍「有添加師傅」與「無添加師傅」的對決,我們看到了,天公疼憨人,穩扎穩打、工法較繁複的無添加製程,受到消費者的青睞——這一場對決,由純粹、誠實、充滿善意的裸麵包,「無添加師傅」獲勝。

【家樂福食物轉型計畫】烘焙東西軍「有添加麵包」v.s.「無添加麵包」的世紀對決,今天你選哪一邊?影/YouTube
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時時刻刻監測您的「飛行安全」——智慧型手機有潛力作為「大麻檢測器」
帕德波耶特 Pas de poète_96
・2021/10/30 ・3146字 ・閱讀時間約 6 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

智慧型手機的功能日趨全面,幾乎就要包辦日常生活大小事,當然也包含我們的健康。有些人拿它來記錄每天的運動狀況,也有人搭配應用程式,監測自己的心肺功能。

但這還不夠,科學家總是能想到更奇葩的需求:未來,你的手機也有機會變身「大麻檢測器」了!羅格斯大學健康暨健康政策與高齡研究所(Rutgers Institute for Health, Health Care Policy and Aging Research)研究團隊,調查大麻使用者的「嗨度」,並將其與機器學習技術做結合,試圖打造能準確判斷大麻中毒程度的日常小工具。

研究發表於《藥物與酒精依賴》(Drug and Alcohol Dependence)期刊[1]

大麻何以讓人愉悅?

法國喜劇劇集《大麻咖啡館》(Family Business)中,年輕企業家喬瑟夫.亞贊(Joseph Hazan)乘著法國大麻合法化的順風車,決定將老父親傑哈德.亞贊(Gérard Hazan)的肉鋪改造成大麻咖啡館。雖說父親一開始很反對,但在偶像安瑞可.馬西亞斯(Enrico Macias)的循循善誘下,父親最終也體驗了呼麻的快感,並開始積極面對他們的咖啡館事業。

大麻為何能讓人快樂到放棄執著?一個叫四氫大麻酚(Tetrahydrocannabinol, THC)的傢伙扮演著關鍵角色。由於 THC 的化學結構與人體的內源性大麻「花生四烯乙醇胺」(anandamide)十分相似,它能與大麻素受體(cannabinoid receptors)結合,並啟動大腦的獎勵系統,讓我們感到身心愉悅[2]

這不免讓人感到好奇:究竟,人們是如何攝入大麻的呢?

一般來說,大麻被攝取的途徑有二:吸食,或直接拿起來嗑(沒啦,是摻在食物裡面服用)。當人們吸食大麻時,裡頭的化學物質會從肺部進入血液,進而將它們運送到身體各處,包括大腦。但如果是用吃的,由於是透過消化系統吸受,因此大麻所帶來的影響通常會晚個 30 分鐘到 1 小時出現。

製作中的大麻奶油。圖/WIKIPEDIA

大麻中毒將導致「定向感」降低

對大麻使用者來說,它最迷人的地方大概就是使用後欣快的放鬆感受。此外,有些人也會體驗到感官放大的飄忽景象,但也有部分人認為,大麻會讓他們感到焦慮、恐懼、不信任和恐慌。雖然目前較少有因純粹吸食大麻而死亡的案例,然而,若是使用過量,便會引發大麻中毒(cannabis intoxication)[3]

大麻中毒的人,輕則產生飢餓與嗜睡等症狀,嚴重的話,會導致認知與對人事時地物的定向感降低,甚至會出現急性精神病(acute psychosis)[4]。其他典型、可預測的症狀,還包括口乾舌燥、紅眼、短期記憶受損,以及知覺和動作的影響等5

部分大麻中毒者,會因為大麻在精神上的影響,對外界反應時間過慢,造成工作或學校表現低落,甚至在開車、駕駛時形成干擾,最終導致交通事故與傷亡等憾事。

雖說如今有血液、尿液或唾液等測試,能針對大麻中毒進行檢測,但若要實現日常生活中的時刻監測,恐怕還是有些限制的。

過去曾有研究,以現代人形影不離的「智慧型手機」裡的感測器,來探測高風險的飲酒者,準確率高達 90%[6]。有鑑於此,羅格斯大學健康暨健康政策與高齡研究所團隊開始研究,想知道在機器學習模型的協助下,手機是否能發揮檢測「大麻中毒」的作用,即時探測那些可能因大麻中毒引發的危機。

智慧型手機,有潛力作為「大麻中毒」的檢測器。圖/Pexels

如何檢測嗨不嗨?關鍵是「使用後的行為」

團隊首先從美國賓州匹茲堡(Pittsburgh, PA)找來 57 位年齡介在 18~25 歲的年輕人,透過自我報告,得知他們每週至少使用大麻兩次。之後,團隊透過「手機回傳調查」搭配「手機內感測器數據」等方法,每日收集受試者使用大麻的相關數據持續至多 30 天,以掌握他們在大麻中毒後的狀況。

其中,回傳調查每日三次,包含開始與結束使用大麻的時間、用量,以及主觀感受的自我評分——依據「嗨」的程度,評分標準為 1~10分,其中 10 分為「敲級嗨」。後來回傳的 451 起大麻使用事件中,平均「嗨度」為 3.77 分。

而手機則搭配應用程式,收集了 102 種手機感測器的數據,如 GPS、加速度計(accelerometer)、撥出的電話數量以及平均移動距離等。有些人聽到這裡可能坐不住了。等等⋯⋯GPS 這類定位工具與加速度計,到底能做什麼?是這樣的,GPS 可用來偵測大麻使用者陷入「自我陶醉」時的行進範圍(travel boundary),而加速度計則是用來監測他們的步態與身體活動量。

在對照受試者的回傳調查及手機數據後發現,當使用者回報他們「正嗨」時,透過 GPS 的數據分析可知,他們的移動範圍並不遠。另外,此時加速度計的資料也顯示,主觀報告大麻中毒者,雖然活動多樣性下降,但身體的活動程度卻比較劇烈。

考慮時間點的監測,精確度大提升!

最後,他們在演算法的幫助下[7][註1],盼能瞭解上述方法,是否能區別無中毒和中毒(輕度或中度)的情形。透過各種中毒時的行為特徵,加上機器學習技術的檢核,智慧型手機就可以變成如假包換的「大麻使用監測器」啦!

為了探究這個組合的準確性,團隊企圖在不同的時間點(例如:一周中的某一天,或是某一天的幾點幾分)下做排查,找出與大麻使用行為與特定時間點的關係,以進一步確認大麻中毒的具體指標。

結果顯示,僅出動手機內的感測器偵測這群人是否使用大麻,準確度為 67 %;但若結合「個人呼麻時間點」與 GPS 和加速度計等資料,則準確度高達 90%

經乾燥過後的大麻示意圖。圖/Pexels

用手機偵測大麻使用?得再等等⋯⋯

面對如此結果,研究團隊認為,以手機結合機器學習預測大麻中毒程度,是相當可行的。不過,未來還需要加入更多資料,以完備這項工具。

首先,由於該研究對大麻中毒的判定,主要建立在「受試者主觀判斷和自我(ㄕㄡˇ)報告」的基礎上,因此在物質使用和生理反應的識別上,不如執法部門的檢驗工具那般客觀。此外,像是大麻使用者的使用史、攝入身體的途徑、劑量,以及使用者對大麻的耐受性,都會影響他們報告身體狀況的結果。

不僅如此,像是不常使用大麻者在中毒時,他們的行為與身體反應和那些「老司機」們相比,是否有明顯差異?該研究受試者多為白人,其他人種在同劑量的條件下,會不會產生相應的數據?這裡不是要戰種族,但光是「喝酒」這件事,每個人種的反應也多少帶有一些差異,像亞洲人普遍就很難代謝酒精[8]

以上種種,都是這個工具可能被泛用的關鍵。最後,假設這個大麻偵測小工具,有朝一日被推到應用程式的市場上,你會想下載嗎?又,我們是否能因為大麻使用者的敏感身份與風險,而逕自對他們搜集資料、加以監控?作為一旁拍手叫好等待好用產品問世的小老百姓,在引頸期盼的同時,也必須深思這樣的問題。

註解

  • 註 1:該研究所使用的技術為「Light Gradient Boosting Machine」,是微軟公司以「決策數演算法」(decision tree algorithms)為基礎,於二〇一七年釋出 LightGBM 演算法,用於排序、分類和其它機器學習的任務。

參考文獻

  1.  Sang Won Bae et al. (2021) Mobile phone sensor-based detection of subjective cannabis intoxication in young adults: A feasibility study in real-world settings. Drug and Alcohol Dependence
  2.  How does marijuana produce its effects? National Institute on Drug Abuse, 2020.
  3.  What are marijuana’s effects? National Institute on Drug Abuse, 2020.
  4.  Helen Okoye. Cannabis Intoxication DSM-5 292.89 (F12.12). Theravive.
  5.  Marijuana intoxication. U.S. National Library of Medicine.
  6.  Bae et al. (2018) Mobile phone sensors and supervised machine learning to identify alcohol use events in young adults: Implications for just-in-time adaptive interventions. Addictive Behaviors
  7.   LightGBM. Wikipedia.
  8.  Hui Li et al. (2009) Refined Geographic Distribution of the Oriental ALDH2*504Lys (nee 487Lys) Variant. Annals of Human Genetics.
帕德波耶特 Pas de poète_96
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嗜酒如命的平靜份子,逃離醫療工作後,在一連串荒謬的經歷下,成了文字與音樂工作者。

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擁有水電工執照與人文精神的電腦科學家:希維塔克·帕特爾
Sharkie Lin_96
・2020/03/18 ・4434字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 519 ・六年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

希維塔克·帕特爾(Shwetak Patel)為電腦協會計算大獎(ACM Prize in Computing)2018 年的得主,該獎項為電腦科學界僅次於圖靈獎的獎項,與費爾茲獎相同都有 40 歲以下的年齡限制,帕特爾獲獎時僅 37 歲。獲獎原因是帕特爾對於人類健康與永續生活,發展出創意與實用性兼具的感測系統

帕特爾不僅擁有大學教授與創業家等多重身份,他還擁有合格的水工與電工執照。現為華盛頓大學計算機科學與工程和電氣工程的特聘教授,同時也是 Google 健康科技部門的執行長(Director of Health Technologies, Google)。他曾經創立過 Zensi家居能源監測公司(2010 年被 Belkin 公司收購),以及 Senosis Health 健康檢測公司(2017 年被 Google 收購)等。

希維塔克·帕特爾 Shwetak Patel。圖/wikimedia

接下來,就來介紹帕特爾改變世界並且獲得電腦協會計算大獎的研究!

智慧家居能源監測系統

家家戶戶每個月收到帳單時,都知道家裡的用電量以及對應的費用,然而我們並不清楚是用在哪些方面。若是能收到每個月使用能源與用水的效率報告,就能夠讓人們了解自己的行為模式,進而採取行動增加能源效率與節省荷包。但是,要即時監控家居的能源消耗,一般來說需要裝設非常多感測器才可能辦到。

帕特爾成功發展出一套智慧家居能源監測系統,透過行動裝置就可以監控即時的耗電量與用水量。他發展的 ElectriSense 系統(用水則是 HydroSense 系統),利用既有的電路加上一個感測器(single plug-in device),就能把各種電器發出的高頻電磁干擾雜訊(high frequency EMI noise)當作訊號辨識對應的來源。

以iPad呈現建築物中每個電器即時的用電百分比

這套系統的發展,源自於複雜的電子交換特性與不同電器都會產生的雜訊,帕特爾藉此建立一套理論模型分析電器開關(稱為事件)的雜訊,並由使用者協助機器學習的程式訓練,最終發展出一套精確的預測系統。這套系統的精確度,甚至可以藉由輕微的公差來區分型號相同的電子產品。

考慮到感測器的易用性與持久性,帕特爾發展出可以維持 25 年、低耗電的無線感測系統與晶片(Sensor Nodes Utilizing Powerline Infrastructure, SNUPI),不需要經常替換非常方便。

更棒的是,一般人都可自行安裝,不需要專業的電工協助。未來這整套產品也可能推行至美國以外的地區,讓全球的家庭了解他們的詳細用電情況,進而改變人們的認知與行為,達成節約能源的永續目標。

家居能源消耗報告範例。圖/UW Ubicomp Lab

用手機監測個人健康

人們通常要等到不舒服才會去醫院看病與檢查,過一陣子才會收到檢測報告,才被迫了解自己的身體狀況。現代的穿戴型裝置讓人們開始主動了解自己的健康狀態,除此之外,我們還有其他更好更深入的方法嗎?

帕特爾這幾年的研究領域包括了行動裝置於醫療上的應用。利用手機的 APP 與各種感測器監測個人健康狀態(personal health monitoring),在螢幕上就能立即看到結果,要進行定期與連續的監測也十分方便。

以 SpiroSmart 這個APP來說,它的操作非常簡單,不需要額外的硬體設施,只要對著手機裡的麥克風吹氣,手機會偵測受測者聲音裡的壓力波,自動轉換成即時圖形,就可以監控肺部功能是否衰退以預防慢性疾病。

像這類的檢測,傳統上一定要到醫院才能完成:受測者要對著肺量計 (spirometer)用力吹氣,以呼出的流速與容積(flow-volume)進行肺功能指標判讀。若偏離下圖的白色線段,便可能是這三種疾病的前兆,分別為哮喘 (Asthma)、囊腫性纖維化 (Cystic Fibrosis,CF)、慢性阻塞性肺病 (Chronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD)。

肺量計的流速─容積曲線
圖/帕特爾於海德堡桂冠論壇講座的投影片截圖

那麼,SpiroSmart 是怎麼做到類似的功能的呢?這跟一個「雜訊」有關:講話時會產生的聲道共振(vocal tract resonances)。過去數十年開發語音辨識演算法(speech recognition algorithms),都將聲道共振視為雜訊,希望盡量排除。但關鍵的地方就在這裡:聲道共振實際上與受測者呼出的氣流成比例關係。因此藉由聲帶的物理模型加上深度學習聲道共振的資訊,就能夠反推回受測者呼出氣體的流速─容積曲線。也就因此,用手機與麥克風就可以模擬肺量計了。

面對有人質疑手機APP的準確率,帕特爾表示 SpiroSmart 與原本價格 10 萬美金的肺量計相比的誤差為 5-10%,與美國食品與藥物管理署(FDA)對肺量儀的誤差容忍相同。表示技術上完全可以用手機 APP 取代醫院的儀器;然而要說服民眾相信一個 APP 可以是個醫療裝置,需要透過更多的科學教育與科學普及才有可能達成。

除了以上的案例,帕特爾的普及運算研究室還開發了許多醫療相關的手機 APP,像是以深度學習辨識咳嗽的CoughSense、把手指放在鏡頭前方檢測紅血蛋白(HemaApp)、在新生兒皮膚上放上色卡搭配鏡頭檢測黃疸(BiliCam)、利用陀螺儀檢測骨質疏鬆症(OsteoApp)等實用又創意的專案。

「你的雜訊就是我的訊號」 Your noise is my signal.

這句話貫穿了帕特爾的整個研究生涯,無論是從早期的智慧家居能源感測到近來的個人健康監測。這樣的創意是源自就讀喬治亞理工學院博士班時期,他花了許多時間進行許多跨領域的研究,當某個研究方法行不通的時候,卻有可能作為另一個研究的靈感來源與解決方案。因此把一般研究者亟欲排除的「雜訊」成為可辨識的「訊號」,突破既有知識的框架。

海德堡桂冠論壇記者會。圖/Heidelberg Laureate Forum

海德堡桂冠論壇小記與場邊觀察

帕特爾以電腦協會計算大獎得主的身份,於 2019 年首次參加海德堡桂冠論壇(Heidelberg Laureate Forum, HLF),也是論壇史上最年輕的得主,非常受到歡迎。每天都忙著接受採訪與分享自己的經驗,幾乎無時無刻不被一群學生包圍發問。

對帕特爾而言,海德堡桂冠論壇是個非常獨特的盛會,在這裡能夠一次見到背負盛名因此平時難以見到的大師,以及從前輩的身上了解到得主如何對世界產生長期影響,是個前所未有的經驗。

即使已經身為得主,帕特爾認為如果他年輕的時候有機會參與論壇,會對早期的學術生涯更有幫助,同時也希望讓更多年輕研究者知道這個世界級的活動,讓與會者覺得能夠脫穎而出參與論壇是個殊榮。(註:2019年海德堡桂冠論壇有800名年輕研究者報名,最終錄取200名)

海德堡桂冠論壇會場。
圖/Heidelberg Laureate Forum

從小時候動手作到學術遊樂場

帕特爾出生於美國阿拉巴馬州的塞爾瑪(Selma, Alabama),擁有高學歷的父母自印度移民至美國,經營一間含有數十個房間的汽車旅館。因此,帕特爾從小是在汽車旅館旁的公寓長大,就像是旅館的管理人員,必須做一些庶務像是整理床位以及修理壞掉的燈泡,甚至是維修自動販賣機,自然而然對於動手作(tinkering)十分熟悉。

習慣動手作,也讓他的學術研究變得與眾不同。帕特爾在博士班就發表了很多篇與感測器有關的論文,包括機器學習、永續、醫療等領域,並開始創立自己的公司。他同時是實踐家、發明家、會寫論文。思考未來的職涯發展時,認為大學教職可以是個自由研究的遊樂場,可以讓電腦科學變得有影響力,因此選擇成為大學教授。

與一般教授不同的是,與其研究如何增進 1% 演算法效率,他認為不如去思考如何動手開發出一個對人類有直接影響的產品,能夠正向影響數百萬人的想法甚至行為,其意義會超過發表許多論文與獲得終身教職。

對一個應用導向的研究者來說,開發產品才能夠真正到影響一般民眾。帕特爾與其團隊通常把產品開發到一個程度,就讓其他人收購公司去加速產品的開發,接著投入下一個研究。

即使從研究生時期就被其他人開始質問是否不務正業,例如:「你不是個電腦科學家、你沒有一個專精的領域、你不會拿到教職」,然而擁有自由探索的學術遊樂場對他來說是最自在的。

海德堡桂冠論壇會場門口。
圖/Heidelberg Laureate Forum

選擇學生條件與社會服務

要怎樣才能進入帕特爾的學術遊樂場一起玩呢?帕特爾強調,選擇學生的時候他最重視的是善良(kindness)與否,一方面是若對人不友善就會很難找到合作對象,尤其研究室關注的領域與醫療保健與永續相關,關注其他人是必要條件。畢竟技術可以透過學習而來,然而人格特質不容易改變。

那麼,帕特爾是如何指導學生的呢?在研究室裡,有很多不同領域的人,像是電腦科學、電子工程以及醫療背景,帕特爾會試著創造出每個人都貢獻己力才能解決的專案,讓跨領域合作自然而然發生。另外,與其安排好研究方向與每一個細節,帕特爾傾向激勵學生、與學生討論研究的大方向、留給學生探索的空間。

帕特爾從高中時期就有機會接觸研究,因此大學時期也較同儕來得早開始寫論文,而這徹底改變了他的研究生涯,他自認非常幸運。因此,他希望現在的高中生能早點接觸研究,因此特別為高中生開放了 8-10週的暑期研究室實習,期待能夠開啟學生對於程式與科技的想像。

值得一提的是,帕特爾近來婉拒至知名大學演說,他傾向把時間留給郊區的學校,接觸更多高中以下的學生;此外,他認為傳遞科學知識最有效率的是為第一線的教師上課,讓教師在課堂分享電腦科學是個很強大的工具,能夠對社會有正面影響,電腦科學不是只有電玩遊戲。

海德堡桂冠論壇講座。圖/Heidelberg Laureate Forum

讓世界變得更好的人文精神:給年輕研究者的建議

「我的研究社群是整個世界與人類。」

帕特爾在海德堡桂冠論壇的演說,除了介紹行動裝置於健康的應用之外,還提供建議給年輕研究者。他提到這是個特別的時代,人類史上擁有最多工具(如人工智慧、資料分析與視覺化)、跨領域研究非常興盛;最好的提問與答案,都在不同領域的交會之處。

當帕特爾還是個年輕教授時,常常被問到「你是什麼領域?是網路、系統或資料庫?」同樣地,許多年輕研究者內心假設「我必須成為一個數學家,必須是個電腦科學家,必須研究某個單一領域」。

然而這並不是世界運作的方式,年輕研究者當然可以在某個領域創新,但是別忘了跳出領域的框架,思考像是政治與政策等更廣的層面,以及自己在做的事對於人類與世界是否有深切的影響。

假使年輕研究者只是想著要拿諾貝爾獎、圖靈獎等大獎,這樣的心態(mindset)本身就是個災難,若是找到自己有熱情的事物,而且每天醒來都為此感到興奮,並且奮力地驅策自己前進,將有最佳的機會能夠邁向成功。

希維塔克·帕特爾在他的研究生涯,實踐了科學與工程最重要的價值──人文精神。

延伸閱讀:

  1. 華盛頓大學普及運算研究室:Ubicomp Lab – Ubiquitous Computing Lab at the University of Washington
  2. 海德堡桂冠論壇專訪影片:The Heidelberg Laureate Forum Foundation presents the HLF Portraits: Shwetak N. Patel
  3. 海德堡桂冠論壇講座影片:New Ways of Thinking the Mobile Phone for Healthcare (52 mins)與投影片
  4. 屬於數學與電腦科學的榮耀,聚集大師的海德堡桂冠論壇

想親炙海德堡桂冠論壇,與大師們面對面交流嗎?

每年11-隔年2月開放來自全球的年輕研究者報名

詳情可上官網: https://www.heidelberg-laureate-forum.org/

Sharkie Lin_96
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在國二無聊的早自習意外發現數學的趣味,因此近來體驗到數學研究、藝術創作、採訪寫作、展覽策劃、資優教育等工作。不是念數學也不是學藝術,但樂於從多元視角聊聊數學的各種姿態,以及進行數學藝術創作,希望能為世界帶來一點樂趣。科普部落格〈鯊奇事務所〉https://medium.com/sharkie-studio,聯絡信箱 sharkgallium@gmail.com

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遠距醫療App:AirStrip Patient Monitoring
PunApp_96
・2012/03/05 ・940字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 476 ・五年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

行動力在多數產業中扮演重要的中心角色,醫療健保業也不例外。越來越多醫師使用平板電腦和智慧型手機的趨勢證明了這一點,越來越多醫療App的出現也再次說明了行動力的重要性。

市場調查公司research2guidance預測,行動醫療的智慧型手機應用程式市場在今年將從去年的七億美金,達到十三億美金。

 

本周,GE Healthcare公司發行一款App,讓醫生透過iPhone和iPad就能遠端掌控超過一百項病人資訊。這款App名為AirStrip Patient Monitoring,這軟體應用程式幫助醫師遠距離處理、觀看臨床檢測結果,例如呼吸、血壓和體溫,也可以取得近乎即時的病人資訊。

GE和行動科技公司AirStrip Technologies合作開發App。兩家公司通力合作,過去開發出AirStrip Cardiology App,讓心臟病科醫師能透過iPad和iPhone取得心電圖資訊。

醫療App使醫生立即得到資訊。截圖自youtube
醫療App使醫生立即得到資訊。截圖自youtube

專為遠距資訊取得而設計的AirStrip Patient Monitoring提供臨床醫師取得近乎即時的病人資訊,以及病人二十四小時前的病況資訊。這款App同時也和GE的其他病人監測平台相通,例如CARESCAPE Monitor B850, CARESCAPE Monitor B650, Solar和Dash 監測器等,讓病人心電圖波形、脈搏、呼吸、體溫、血壓還有其他重要臨床檢測數據,在iPad或iPhone上以互動模式呈現給醫師看。App的連結由 CARESCAPE Gateway驅動,它將這款生技裝置的介面和醫院資訊系統相接。

醫師可以直接透過App觀看或放大臨床檢測結果,GE表示,和只能提供有限資訊的傳統行動觀看應用程式相比,新的App功能更好用。為了保護資訊安全,資料皆儲存於醫院伺服器上,而不是存在醫師的行動裝置中。

GE公司Life Care Solutions部門的總經理Thierry Leclercq表示,GE致力於行動科技、生技裝置和臨床資訊系統的整合。

多數醫師似乎都加入了這個行列。根據非營利資訊科技協會CompTIA的研究,擁抱行動科技的醫師人數不斷增加。在一份2011年的調查中,350位醫療專家中,約有38%的醫師擁有能支援醫療程式的行動裝置,並每天使用醫療相關的App。另外,根據估計,往後一年間,受調查的醫師中有50%將會每天使用醫療App。

越來越多像AirStrip Patient Monitoring 這樣的App問世,讓醫師工作更方便,讓他們在家也可以掌握重要病人資訊,使用人數的增加是意料中的事。

資料來源:Medical App for Remote Docs—Connected World by Dido Chiu [2012-2-24]

本文轉載自PunApp

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