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我讀冷門科系我驕傲!從森林系談念冷門科系這件事

活躍星系核_96
・2019/06/15 ・2849字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 525 ・七年級

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上大學前,當長輩們知道我上的科系是森林系時,第一反應不外乎是眉頭深鎖、沉默不語,有些甚至直接問我說是先進去再準備轉系還是轉學考嗎……(聳肩

森林系?之後是要轉系嗎?(親戚臉) source:Wikipedia

為何我會念森林系?

的確,當初我進入森林系的初衷及想法很簡單:

1.喜歡當個大自然野孩子,小時候曾加入荒野保護協會當志工,也看了很多相關的電影,對於森林有著莫名的憧憬,那時志工經驗也啟發了對動植物調查及生態環境保育的興趣。

2.父母的認同與支持,家裡對於我的選擇給予很大的自由,這部分給予我很大的信心來進入森林系就讀。

然而,在實際進入大學後,身邊不時會有一些希望我再三思的聲音,不論是來自親戚、高中老師甚至是同學,他們擔心的點其實我也很清楚,森林系一向是屬於傳統比較冷門的科系,畢業後好的工作薪水或出路都比較難尋覓。

面對這些質疑,我一直都覺得,大學科系和賺錢並沒有太大的關連性。我覺得大學是個探索自我的場所,我們這個世代在進入大學以前,幾乎每天都面臨著升學考試的壓力,一心一意準備大考,只為了我們理想的科系跟學校。但我們好不容易跨過這個門檻,進入夢寐以求的大學,竟然是立馬被關心就讀科系未來的出路跟薪水。

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也不是說這件事情不重要,的確在未來工作場合上,我們需要跟別人競爭、需要具備相當的實力跟技能,但這該是從大學科系加以評斷、比較出來的嗎?

所以我認為不該直觀的認為較冷門科系(如森林系)是個沒有出路的科系,而是認知到在大學階段積極探索、學習跨領域的相關知識與技能是不可或缺的。

森林系在學什麼?

傳統提到森林系可能就馬上聯想到種樹跟砍樹,但這邊容我稍稍說明一下森林系到底在學些什麼內容,以我母校國立中興大學森林學系為例,森林學系主要可以分為林學組和木材科學組,林學組主要學習的內容包括森林的培育、森林生態、森林水質調查監測、森林資源評價、森林經營管理、林業政策、野生動物管理等課程;木材科學組主要學習的內容則包括林產品的各種特性、木材的物理與化學性質、林產品的開發技術(如藥品或精油等)、製漿造紙、木材保存與性質改良、生質能源開發等。

傳統提到森林系你只聯想到種樹跟砍樹嗎?source:NPS photo

我們時常會需要運用跨領域的知識來完成一項專案:例如談到處理石虎保育的議題時,其中一個面向是關乎經濟市場價值的森林評價學(評定森林各項功能和其分子的組成價值)——

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假設今天石虎的棲息地面臨是否開發或加以保育的爭議,研究人員為了衡量土地開發的價值與棲地保育的價值孰輕孰重,那該如何計算出棲地保育(非市場財貨)所隱含的市場價值呢?

這時能透過使用非市場財的條件評估法[註1],扣除一些合理的偏誤後,計算出受訪者(包含石虎棲地居民與非居民)對於石虎保育地所願意付出的價格 (WTP)。這些最後所計算出來的生態經濟效益,可提供給相關石虎保育的機構作為參考,同時也使政府或開發單位在做土地開發或棲地保育時可以詳細評估其所帶來的利弊得失。

  • 註1:亦即研究人員設計一套問卷,向受訪者描述一個假設的市場情況,當受訪者回答問卷時能顯示其對保育地的評價。

近年來逐漸受到關注的「環境信託」[註2],即是基於此概念下所做的一個延伸,相關案例可以參考由環境資訊中心所管理的自然谷環境信託基地

  • 註2:即透過民眾小額捐款的信託方式將棲地或生態保育地交給相關組織做管理。

從上述的例子中可以發現,一個森林議題的處理,除了涉及經濟學理論、統計分析軟體,其他面相還包括做調查時會使用的地理資訊系統(GIS),過去對於野生動物的政策制訂研究等。我們需要學習不同領域的知識與技能,才有能力持續關注及保育台灣的山林資產-即便它未必是最賺錢的領域。

這個社會是由許多背景跟專業的人所構成,科系沒有熱冷、好壞之分,每個科系都有其價值跟貢獻,不應該只是由賺不賺錢、有沒有好出路來評斷之。

讀冷門科系,就會一生科科嗎?

前陣子,我因為對於未來工作感到迷惘、一度感到徬徨無助,但一位朋友告訴我:「你在害怕甚麼?如果你是因為擔心大學賺不到錢的話,你真應該一開始就去讀技職。」這點醒了我,對我來說「讀大學」的意義是什麼呢?是一畢業就邁入高薪職場的技術或技能嗎?又或者,它能要教會我的是面對困境,能獨立自主的思考方式;是一套對於新知的渴望態度和畢業前應擁有的知識涵養,而非針對致富的攻略教學。

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「思想」的確不能當飯吃,但靈活的思考,卻能讓你的飯變大碗

最重要的,是在出社會後,擁有自行摸索未知事務的勇氣、清楚自身在社會中的價值定位,以及需要的資源該如何取得,並學會在生活中為自己找到機會,讓自己人生能活得更有價值。

我很幸運,在自己還是大學階段的時候,就能學著如何摸索不同的領域,挑戰不一樣的事物,學會勇於承擔未知事務隨之而來的風險與失敗。阿里巴巴的創始人馬雲先生曾經說過:「不要在能吃苦的時候選擇安逸。」去正視面對的挑戰與風雨,學會爬起繼續向前。

每個科系背後都有許多不為人知的故事,而這些散落在各地的拼圖,正一點一滴拼湊出我們現在看到的社會。

source:annca

最後小總結一下,不論妳/你現在是想讀森林系的高中生、同樣是就讀森林系的學生,又或是現在一樣就讀較為「非主流」科系的學生,我想說的是,稍微思考或了解科系背後所潛藏的價值與目的:如果沒有森林學,那如何守護佔據台灣國土面積快六成的林地?如果沒有哲學, 我們該如何重新思考自己的人生價值、更理性看待社會議題? 沒有社會學,如何造就一批敢於挑戰社會現況、對常識性的說法提出質疑的學生們? 沒有歷史, 我們要如何知悉以古鑑今的歷史道理與涵養、了解自己的身世鑑往知來? 共勉之。

  • PS.如果你/妳問我,我森林系畢業之後要幹嘛?我會說:「我不知道」,我目前才大三,森林系對我來說還有許多未探索的領域跟專業等我去發掘,雖然我不敢保證五年後我是否還踏在這個領域上,但何妨呢? 大學教我如何去找尋更多的資源來精進自我、培養多元才能,對我來說,人生還有許多未碰觸過的旅程在等著我呢(笑。
    或許未來未必我會過著最棒的生活,但是我享受的生活,這樣就夠囉。

參考資料

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活躍星系核_96
778 篇文章 ・ 128 位粉絲
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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