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聽~媽媽的話,媽媽語的秘密

活躍星系核_96
・2019/02/21 ・2893字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 504 ・六年級

  • 作者/成功大學心理學系系學會學術部門|希望能藉我們所學,讓心理學走進生活,也讓大眾更了解真正的心理學。

週末的午後,總會在公園看到許多父母推著自己的小嬰兒去散步,讓孩子認識、接觸大自然。在父母帶嬰兒散步與認識這個世界的同時也免不了的總會聽到:「小寶你看,是狗狗耶!」;偶爾看到孩子受傷或遭蚊蟲叮咬後也會聽到:「來~幫你呼呼,痛痛不見了喔!」。

你是否曾經想過,為什麼每當我們嘗試著跟小嬰兒對話時,總會不自覺地使用一些和一般對話相比較為可愛、有趣的講話方式呢? 而這樣的溝通方式在發展心理學上我們就稱之為「媽媽語1

週末的午後,總會在公園看到許多父母推著自己的小嬰兒去散步,讓孩子認識、接觸大自然。
圖/pexels

媽媽語到底是什麼?

「媽媽語」所指的就是在和小孩對話時所使用的具有較高音頻較慢語速;在語彙使用上較為簡單或重疊,並且在表述意象和臉部表現上會較為誇張、清晰的語言。研究發現媽媽語不只更容易引起嬰兒的注意,也有助於嬰兒有效率的學習發音並了解字彙意義。2媽媽語,另一種稱法則為嬰兒導向語言 (IDS, Infant-directed speech),而與其相對的即為成人導向語言 (ADS, Adult-directed speech)。

高頻聲音及緩慢語速

至於媽媽語究竟為何會有以上所述的這些特性呢?首先,嬰兒腦袋的發展中針對高頻聲音的部分較早發育成熟3,繼而使嬰兒對高頻語音產生較佳的注意力,以利其語言的學習。

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再者,嬰兒較慢的語速往往夾帶了更為鮮明而清楚的抑揚頓挫及節奏,也因此讓嬰兒更容易將日常聽到的語句做正確的切割,讓句子更易於辨認,進而強化嬰兒對整串話語的熟識及理解。

圖/pixabay

簡單且重複的語句

兒童語言發展階段中,當小孩在一歲到兩歲的時候,他們所發出的聲音將不再只是無意義的喃喃自語,他們會開始將單字與所指稱的事物連結在一起,而此時媽媽語則扮演孩子語言發展中的重要推手。

透過不斷重複相同而簡單的單詞,幫助孩子增進對單詞的印象及單詞義涵的理解,這個現象就好比在一首歌曲中,副歌(也就是一首歌曲的重點!)總喜歡不斷的重複強調,再用易懂或是包含重點的語句來讓整首歌曲更容易被記住及了解,而媽媽語便是這樣相同的概念。4, 5, 6

圖/pixabay

誇大的肢體動作及臉部表情

當我們在觀察媽媽對小孩子說話時,也常常會發現媽媽在言談內容中表達較為誇張的意象,同時搭配比較多的肢體語言及臉部表情的變化,似乎是在試圖幫助他們的孩子能夠更容易理解自己的意思並引導孩子注意自己的語句。

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舉例來說,當演員在舞台上演戲時,他們往往會使用較為明顯且誇大的肢體動作及臉部表情以吸引觀眾的目光,而媽媽語便是與此同理。1

圖/pixabay

清晰的語句

除了對話的內容與語調,我們在與小孩對話時也會比平常更注意自己的咬字,就像是一位成功的演講者,為了向聽眾清楚傳達想法或信念,不會選擇用含糊的咬字進行演說,因為這樣會讓聽眾無法精準了解所要傳達的內容。而咬字清晰的媽媽語更能促進孩子語言的學習與產生,較適合做為小孩語言學習的典範。7

圖/pixabay

媽媽語對小孩的語言學習影響

媽媽語這種溝通的方式,幾乎是每個人面對小孩時的說話模式。然而,在 Maude Beauchemin 2011 年的研究8中發現,小孩對於媽媽和陌生人說話的聲音會有不同的反應 ── 當媽媽講話時,小孩的左腦有較強烈的反應;而陌生人說話時,則是右腦反應較強烈。這項研究結果說明媽媽講的話對小孩在語言學習上有較大的幫助,因為人類的語言學習區在左腦,而右腦僅能負責「聲音」的辨識,不能做「語言」的 處理。

此外,在另一項 Leong V, Kalashnikova M, Bu rnham D, Goswami U 在 2014 年利用 EEG 所做關於腦波的研究中9也發現到當母親在使用媽媽語向小孩說話時,小孩與母親的腦波圖形會有趨近同步的現象,而這個現象提升了小孩在聆聽話語時的專注度及理解度,進而促進了他們對語言學習的效果。7

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圖/pixabay

至於媽媽語誇大的音調變化和豐富的臉部表情可以促進小孩情緒的學習和表達,他們可以透過清楚的臉部表情和明顯的語調變化了解並分辨不同的情緒,並作出相對應的行為,例如媽媽生氣的大聲說話時,他們就會停下手邊正在做的事,並學習這是一件不對的行為;或是媽媽用愉悅的語調說話時,小孩也會感到開心等,進而促進小孩的社會化。10

所以盡情使用媽媽語吧!

透過媽媽語的說話方式,不只可以吸引孩子的注意,也能增進孩子對於語言及情緒的發展。如果父母用媽媽語跟小孩對話還可以藉此促進親子感情喔!

下次有機會跟小孩相處的時候,不要害羞或覺得用這種方式講話很羞恥,使用媽媽語與小孩愉快的相處吧!7

圖/pexels
  1. 羅伯特‧凱爾, 約翰‧卡瓦納夫(2016) 。發展心理學(上)—兒童發展( 6th ed.) (游婷雅、郭俊顯)。出版地點:洪葉文化。(2012)
  2. Thiessen, Hill, & Saffran (2005).Infant-Directed Speech Facilitates Word Segmentation. Department of Psychology and Waisman Center University of Wisconsin–Madison, USA.
  3. Laurel J. Trainor & Christine A. Zacharias (1998). Infants Prefer Higher-Pitched Singing. Infant Behavior and Development ,21(4), 799-805.
  4. Fisher C & Tokura H (1995). The given-new contract in speech to infants. Journal of Memory and Language, 34(3),287-310.
  5. Grieser, D. L., & Kuhl, P. K. (1988). Maternal speech to infants in a tonal language: Support for universal prosodic features in motherese. Developmental Psychology, 24(1), 14-20.
  6. Soderstrom M, Blossom M, Foygel R & Morgan JL (2008, Nov) Acoustical cues and grammatical units in speech to two preverbal infants. Journal of child language. 35(4),869-902.
  7. Catherine Saint-Georges, Mohamed Chetouani, Raquel Cassel, Fabio Apicella,  Ammar Mahdhaoui , Filippo Muratori , Marie-Christine Laznik , David Cohen (2013). Motherese in Interaction: At the Cross-Road of Emotion and Cognition? (A Systematic Review). Atsushi Senju, Birkbeck, University of London, United Kingdom.
  8. Maude Beauchemin  Berta González-Frankenberger  Julie Tremblay Phetsamone Vannasing  Eduardo Martínez-Montes Pascal Belin  Renée Béland Diane Francoeur Ana-Maria Carceller  Fabrice Wallois Maryse Lassonde (2011, Aug). Mother and Stranger: An Electrophysiological Study of Voice Processing in Newborns. Cereb Cortex. 21(8), 1705–1711.
  9. Leong, V., Kalashnikova, M., Burnham, D., & Goswami, U. (2017). The temporal modulation structure of infant-directed speech. Open Mind, 1(2), 78-90.
  10. Fernald, A. (1993). Approval and disapproval: Infant responsiveness to vocal affect in familiar and unfamiliar languages. Child development, 64(3), 657-674.
  • 撰文者:白耀升、范子嬪、莊明儒
  • 指導教授:成大心理系 胡中凡教授
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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

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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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