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我念通訊工程系,現在是韌體工程師──「不務正業」徵文

活躍星系核_96
・2019/06/07 ・1896字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 498 ・六年級

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在這世界好快心好累的時代,我們大學修的很多學分都很難學以致用,「不務正業」、做著跟大學主修乍看沒什麼關係的工作,可能才是常態。五月的專題徵文,就讓我們來看看「職涯」能有哪些變化!

  • 文/林穎塵

大學時念的是通訊工程系,現在則是在做韌體工程師,可能大部分的人覺得很相關,但其實幾乎是沒什麼關聯的,通訊工程許多人比較沒聽過,有些學校則是整合成一個,統稱電機系,但在研究所時是一定會分開的,而且分得更仔細,再分為光電、通訊、電子、自動控制、電波等等,每一個組別專攻的部分不相同,雖然都是電機系分出來的,但還是會有點隔行如隔山的感覺。

我本身研究所則也是通訊組的,在論文方面是使用程式語言來模擬通訊協定,驗證其功效,在找工作時沒有設限,因為要能接觸到與協定相關的工作是比較不容易的,也可能只是小弟在課業上太混了⋯⋯,目前跟工作上有關聯的部分應該就是使用的程式語言是相似的,還是有些概念會稍微知道,像是聽過一點名詞,理解一個架構什麼的,在研究所時主要是培養解決問題的能力,這部分是比較重要的,也是最主要的訓練。畢竟要完美切合,可能只有會計、律師、醫生那種有明確方向的科系。

韌體工程師的日常

BIOS。圖/wikipedia

先來介紹一下「韌體」,根據國家教育研究院的名詞解釋,韌體是介於硬體和軟體之間的一種程式指令或資料,可以想像是 主機板(硬體) −> BIOS(韌體) −>  Windows 10(軟體),所以工作內容需要有一點硬體架構,才知道韌體裡的程式要怎麼寫,韌體也分百百種,單純控制 MCU(微型控制器)的、或是剛剛提到的 BIOS ,更甚者是晶片上的,也都非常不同,我目前是 MCU 類的,主要內容是看懂晶片的說明書,了解應用方式與規格,還有其廠商提供的範例程式碼,來把硬體驅動起來或是實做出產品。功能較簡單的東西可能就只有韌體,例如火災警報器。

一般來說,軟體會假設底下功能一切正常來開發,但韌體就麻煩許多,問題千奇百怪,可能是晶片本身真的有問題或訊號在某些狀況下會不穩等等,軟體有問題可能還會懷疑你韌體寫錯,硬體耗電測量出來太高,也會找你,想的到的、想不到的,都要遇上了才知道。夾在軟硬中間,說好聽一點是兩全其美,不好的話就是豬八戒照鏡子——裡外不是人。

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大家對工程師的想像

剛進公司,要去銀行開戶時,旁邊有一對母女,小孩上大學,也正要開戶,閒聊一下,發現我薪資好像比一般狀況好一點點點,問我是做什麼的,我回答韌體工程師,便問工程師不是都要穿白色的服裝嗎?或是要輪班什麼的,工程師百百種,好像不太容易解釋每個工程師的差異阿。至於我媽媽呢,投資科技股,但也搞不清楚台積電、聯發科、鴻海,他們詳細的業務內容,反正都可以叫科技股,本身是韌體工程師的關係,半導體類的工程師在做什麼我也不太理解,只能說個大概,但簡單跟她解釋起來,沒有兩三個小時可能照樣一知半解。之前當替代役在機關服役時,分署長一聽我是電信研究所的,便問,喔,我那個手機 iphone5 的啦,最近常常一下就沒電了,要怎麼處理,我只好說,恩,還是換電池比較實際一點,後來想想,如果有其他長輩問我,未來要做什麼,可能可以開開玩笑說要來開電信行了。

很多人都很難搞懂科技中的差別。圖/Pexels

大學與研究所的體悟

在這先不說大學是否該成為職業訓練所,但學到的一些東西會讓生活更有想法、豐富吧,像是大學時有一門課叫做訊號處理,如果有上過的話就可以大略知道生活中的聲音是如何從類比(連續波的樣子)轉化為數位(用 01 來表示)的,這讓我聯想到,

文字,也是一種壓縮、表達情感的工具,就像是在 Quantization 吧,想把它給精確化、數位化,用那些固定、既有的字詞,盡量表達、記錄著千千萬萬種不同的情感

用越多字雖然能描述得越好,但也越冗長、越花費資源,熟練的人,就如同好的壓縮法,能達到 lossless ,盡量地接近 capacity 的感覺。而在做這份工作時,讓我理解一般狀況下按鈕單按、長按,在機械內部是怎麼判別的,更了解生活上一些物理的細項。

當一個工程師的建議

以韌體工程師來說,最主要有耐心,慢慢找出問題所在,以前大學時老師曾跟我們說,身為一個工程師,就是不要害怕困難,一步步釐清,並解決問題,有時一個 bug 可能處理一整天都還找不到問題所在,所以我覺得有耐心這方面在韌體來說算是滿重要的,程式本身不會用太高深的演算法,最主要的是有其相關知識,與學習的能力。

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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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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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如何確保訊息無誤?錯誤更正碼大揭密
數感實驗室_96
・2024/07/03 ・476字 ・閱讀時間少於 1 分鐘

你有沒有想過,當我們用手機打電話、發簡訊,或者用電腦上網時,訊息是如何在短短幾秒鐘內傳遞到世界的另一端?這背後有一個重要的技術,叫做編碼與調變。

簡單來說,編碼是把我們的資訊轉換成適合傳輸的格式,而調變則是把這些編碼訊號載入到傳輸介質中,無論是電波、光纖還是其他方式。透過這兩項技術,我們才能在繁忙的城市街道上、偏遠的山區裡,甚至是高空中的飛機上,隨時隨地進行無縫的溝通。

在這過程中,錯誤更正碼可以起到哪些幫助呢?

這些技術雖然複雜,但它們在我們日常生活中的應用卻是無處不在的。如果你對這些內容感興趣,未來還有更多的通訊技術值得探討,例如量子通信、光通信和毫米波通信等。這些新興技術將如何改變我們的世界,又會帶來哪些前所未見的便利和挑戰呢?

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從地球到太空:解密衛星通信的未來
數感實驗室_96
・2024/06/11 ・900字 ・閱讀時間約 1 分鐘

本文由 國立臺灣師範大學 委託,泛科學企劃執行。 

衛星的製造和發射成本相當高,普及程度也有限,那麼,你認為「人人都能使用衛星通信」是遙遠的未來,還是即將實現的夢想呢?

如果你近年來有密切關注這個領域,你可能會發現,過去天上的衛星並不多,但最近幾年似乎有了顯著增加。根據 Statista 的數據,2010 年時活躍衛星還不到 1000 顆,2018 年突破了 2000 顆,而到了 2022 年,這個數字已經逼近 7000 顆。

那麼,為什麼我們需要這麼多衛星呢?

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科技的進步當然是主要因素之一,但更重要的是「衛星種類的多樣化」。根據運行高度,衛星可以分為四種類型:高橢圓軌道衛星、同步衛星、中軌道衛星與低軌道衛星。這些不同種類的衛星各有其特定的用途和優勢,使得衛星通信變得更為普及和高效。

摩斯當年靠電報解決了地球上的通信問題,但在宇宙尺度上,我們還有很多需要努力的地方。

隨著衛星技術的發展,衛星通信正逐步走進我們的日常生活,並成為可期待的商業服務。然而,我們還面臨許多挑戰,例如低軌衛星可能影響天文觀測,衛星相撞風險增加,以及太空垃圾的問題。但也許在不久的將來,我們每個人都能輕鬆使用衛星通信。讓我們一起展望這個充滿潛力的未來吧!

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參考資料

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