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《傻傻愛你 傻傻愛我》:唐寶寶的日常生活與家庭照護的辛酸

貓心
・2019/11/26 ・4956字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 521 ・七年級

其實壞事不是壞事,壞事的後面就是好事。

──康襄維,《傻傻愛你,傻傻愛我》

《傻傻愛你 傻傻愛我》這部半動畫半真實的電影裡,唐寶寶襄維帶著天真、憨傻的氣質,遇見了跳船而逃的應召女小爛,卻將之視為《森林王子與美人魚》繪本當中的美人魚,展開了一場傻傻的愛情故事。

 

儘管世界對他不友善,但他卻一直帶著憨傻、天真卻樂觀的態度來面對這個世界,面對失志的繪本畫家可夫,他卻樂天地對他說著「可夫是世界上最屌的人,森林王子與美人魚是世界上最偉大的書,你不可以不相信耶!」

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以下文章有非預告片劇情內容,不喜勿入。

 

 

然而,唐寶寶如此樂觀、憨厚地面對這個世界,背後卻由家庭沉重地支撐著:母親無微不至地照料著他,卻沒料到他居然瞞著她辭職,同時和妓女扯上關係、父親因為母親長年照料小維而心生不滿,最終外遇,就連一向最支持哥哥的弟弟康襄碩,也因為要邀請準新娘女友妍妍的家人來家中吃飯,不願讓對方的奶奶看見他哥哥是唐寶寶,而和母親起了爭執:「糖醋魚、白菜獅子頭,都是襄維愛吃的,我也有我自己的人生……」

到底,在現實生活之中,唐寶寶的家庭得面臨多少的挑戰?而唐寶寶又該如何去適應這個社會,在這個社會中工作、生存?

唐寶寶誕生對於家庭的衝擊

台灣關於唐寶寶的誕生對家庭衝擊的研究,可以回溯到 1994 年的一篇研究,但也僅有這篇研究針對這個主題進行探討。在該篇研究中,研究者黃璉華自 1992 年 2 月 15 日開始收集資料,並進行後續電話訪談,至該年 4 月 30 日止完成資料的收集,因此在研究資料的呈現上,可能已經有一段時間上的差異1

在該份研究中,研究者蒐集了 138 名唐寶寶的家庭,所有的家庭在胎兒出生前都不知道胎兒患有唐氏症,並一致表示若是事先知道,一定會想辦法把胎兒拿掉,因為唐寶寶雖然能帶給他們快樂,但父母卻得花上極大的壓力來教養他們1

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在 132 個家庭當中,有 53.8% 的家庭曾經為唐寶寶花費大筆醫療費用,其原因多半來自於唐氏症所併發的其他先天疾病。唐氏症是一個很容易併發其他先天疾病的染色體異常疾病,除了低肌肉張力、不尋常的臉部特徵之外,先天性心臟病(29-39%)、腸胃道先天性畸形(5.2%)、先天性頸椎不穩定(10%)等,也是他們常會有的疾病2。除此之外,唐氏症也會有輕度以上的智能障礙問題,大多數的唐氏症患者,其智商介於 35~65 之間3

在黃璉華的研究當中,131 名父母表示,在初次得知自己的孩童是唐氏症患者之後,母親多半呈現悲傷反應(78.7%),其次為悲傷、不能接受等(62.8%),而父親的反應則與母親類似1

表格:父母得知孩童為唐氏症患者時的最初反應1

最初反應 父親 母親
人數 百分率 等第 人數 百分率 等第
震驚、不能接受 15 48.4 2 59 62.8 2
憤怒 2 6.5 14 14.9
悲傷 19 61.3 1 74 78.7 1
失望 14 45.2 3 52 55.3 4
害怕、無助 11 35.5 4 58 61.7 3
罪惡感 2 6.5 24 25.5
其他 7 22.6 15 16

在得知孩子是唐氏症患者時,有的母親出現想將孩子送到看不見的地方的想法,有的甚至產生輕生的念頭,然而,經過一連串的調適之後,父母逐漸能夠接納孩子,也認清自己具有教養的義務,進而多方了解如何照顧唐氏兒1

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儘管如此,要養育唐寶寶依然是一件艱困的任務:在這一份研究當中,便有 28.9% 的父母曾出現放棄孩子的念頭,但也有 56.2% 的媽媽表示,希望能再生下一胎,主要是希望有個正常的小孩能夠照顧唐寶寶,且成為他們學習的榜樣1

在電影當中,小維的母親辛苦照料小維,把所有生活重心都擺在小維身上,在這篇研究中也是如此:唐寶寶的照顧者大多為他們的母親,且有 74.7% 的母親是家庭主婦,她們有些本來就是家庭主婦,但也有辭去工作專心照顧唐寶寶的母親,甚至有的母親因為找不到褓姆或不放心公婆照顧而選擇放棄工作1

因應衝擊,早療是重要關鍵

雖然唐氏症患者伴隨著智力不足的問題,但可以經由後天訓練加以改善。在接受早期療育的唐寶寶,到了 9-10 歲時,平均智商可以比沒有接受治療者高出 17 分左右2;除此之外,嬰幼兒出生的前五年是腦部發展的關鍵期4,且嬰幼兒的認知與發展能力是具有可塑性的5、6,因此,早療對於唐寶寶和父母而言,無異是一大福音。

就黃璉華的研究來看,大多數的唐寶寶父母都同意長期訓練計畫、早療計畫、親職教育對唐寶寶的發展很重要。大多數的父母表示,他們不會因為懼怕唐寶寶容易被欺負或遭人異樣眼光而將孩子隔離,也不認為孩子可能抵抗力較差就採取過度保護的行為,這些態度對唐寶寶無疑是正確的認知,因為能夠勇敢求助、接受早療,對於唐寶寶的發展具有重要關鍵1;而我在後面也會提到,不將孩子隔離,讓孩子步入社會,對唐寶寶而言反而是一件好事。

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但就實務上,協助唐寶寶的母親建立一套早療及心理調適,並不是一件容易的事情。陳素珍等人就針對一位唐氏症母親建立了一套實務護理過程的企劃,並將之寫成個案報告,在該份報告中發現,該位母親在得知女兒是唐寶寶之後,出現了主要的護理問題有:

  1. 哀傷/對女兒的病情及預後不了解。
  2. 照顧者角色緊張/缺乏唐氏症相關知識。
  3. 睡眠型態紊亂/擔憂女兒未來生活情形7

而在整個護理的過程中,報告的撰寫者藉由協助個案對壓力的真實感受,提供心理方面調適上的協助,使之在護理期間有正向的經驗感受,並願意持續地帶著唐寶寶進行早療,進而提升該位母親獨力照顧唐寶寶的能力,並啟發孩子獨立行動的潛能,使得個案在醫療團隊的照護之下,得到了良好的結果,若有興趣的讀者,不妨參考這份個案報告,以了解唐氏兒早療的實際護理過程7

唐寶寶的手足,複雜而矛盾的心情

在劇中,襄碩一向很照顧哥哥襄維,為他找到了可夫時常出沒的咖啡廳;然而,他也因為母親過度照顧哥哥,忽略對自己的愛,在要與未婚妻兩家人碰面的節點上,一口氣炸裂開來。確實,在黃璉華的研究中也發現,作為唐寶寶的手足,常常得面臨著複雜而矛盾的心情。

由研究調查也顯示身為唐氏症的手足,內心其實是充滿矛盾的。圖/截自預告片

根據黃璉華的研究指出,確實有 58.3% 的父母表示,自己對唐寶寶給予更多的關愛,但也有 52.8% 的父母表示,不會疏忽對其他孩子的照顧,40.2% 的父母表示多少會有一點偏頗,而 9 位(7%)的家長則表示,可能會因而疏忽對其他孩子的照顧1

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至於唐寶寶的手足是如何看待唐寶寶的呢?有 89.5% 的兄弟姊妹表示喜歡唐寶寶,但也有些表示不喜歡,因為他們覺得唐寶寶無法溝通、難以合作等等。雖然大多數的兄弟姊妹對於有唐氏症手足表達喜歡,仍有20.8% 的兄弟姊妹認為會因為有唐寶寶手足而被嘲笑、將近 1/3 的兄弟姊妹認為父母會因為關照唐寶寶而忽視他們,而且唐氏症的抵抗力弱,很少有全家一起出遊的機會。同時,有 25.3% 的人認為,為了照顧唐氏症手足,使得他們在課業上受到了影響1

由此可知,身為唐氏症的手足,內心其實是充滿矛盾的。

撫養唐氏症兒童,夫妻齊心最重要

在電影當中,小維的父親因為母親疲於照顧小維忽略了他,而和其他女人搞外遇,進而導致彼此離婚;然而,黃璉華的研究指出,雖然有 74.4% 的唐寶寶父母參加支持性團體,但作為唐寶寶的父母,普遍認為自己的伴侶(83.2%)才是自己最重要的支持者,其次才是自己的父母(38.5%),支持性團體的重要性只排第三(26.7%)1

小維的父親確實有自己的需求,而小維的母親太把專注力投注在照顧小維身上,對於先生的需求置之不理,不准任何人說出傷害小維的話,同時也對小維做出不符合自己期望的事情時感到憤怒,平心而論,雖然照顧小維是一件很累人的事情,但沒有辦法取得自己先生的支持,同時也沒辦法好好地和先生溝通、滿足先生的需求,或是讓先生適時地分擔、照顧自己,其實反而讓這位做媽媽的過得更加辛苦。

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投入職場,有助於唐寶寶更能自給自足

「哇!你可以自己搭公車喔!」在片子的一開頭,公車上的一位老人就問了小維這一句話。事實上,雖然唐氏症的智力比一般人低,但在某些條件之下,他們其實是能夠自給自足的。

圖/截自預告片

黃璉華的研究中提到了,有 85.9% 的父母期望唐寶寶能自我照顧,其次是能夠與人溝通、健康成長、讀書寫字、有工作等1。事實上,Foley 等人的研究指出,唐寶寶在畢業後的工作型態,可能與他們的日常生活功能有顯著的相關性:相對於畢業後進入庇護工廠工作的唐氏症患者,若能夠投入一般職場,或是繼續接受訓練,他們的日常生活功能是比較好的8。Foley 後續又發現到,當唐寶寶在一般職場工作對於家庭的生活品質而言,有較為正向的影響9

另一份義大利的研究則發現,投入職場工作的唐寶寶,和沒有工作的唐寶寶相比,他們的日常生活功能是比較獨立的,能夠投入許多時間在學習、工作與交朋友上面,這些事情也讓他們有較高的社會參與能力,且在自我照顧上也有不錯的表現,能夠自己洗澡、搭乘大眾交通工具、完成典單的料理等等;同時,投入職場工作的唐寶寶,隨著年紀的增加,他們日常生活功能也有著顯著提升的趨勢10

 

不過值得注意的是,隨著年紀的增長,唐寶寶比一般人有著提早老化的現象,例如一份研究以 54-61 歲的中老年期唐氏症者與一般老人比較,發現老年階段的唐氏症患者,肌肉衰退程度比一般老人嚴重,使得他們行動遲緩、無力行走或久站、難以拾取重物、肌肉協調性的缺乏導致動作上的困難,進而導致健康狀態及生活能力下降11

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再者,唐氏症患者進入老化階段後,有較高的風險罹患失智症12,而罹患阿茲海默症將導致唐氏症者生活品質變差、自主能力受限、難以投入職場工作、健康狀況及社會參與能力較差等等10,這些都是唐氏症患者在中老年期會面對到的問題,尤其是中年期的唐氏症者,因為提早衰老而導致較多的併發疾病之外,生活功能下降也降低了他們可能的死亡風險,再加上雙親過世或是搬家等因素,都使他們較難得到合適的照顧13

雖然有研究指出,29-68 歲的唐氏症患者,若是居住在社區之中,將會比居住在療養機構的唐氏症患者,有較好的生活技能表現14,然而,進入中年以後的唐氏症患者,比起一般智能障礙者,有著更多的醫療需求,若是居住在社區之中,通常也較缺乏全面性的照護服務15,因此,能否將照護政策深入到社區中的唐氏症中老年人身上,將是一個值得重視的公共衛生議題。

《傻傻愛你,傻傻愛我》一齣看似憨呆、單純的喜劇,背後隱藏的卻是許多值得政府與社福單位關注的議題。

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延伸閱讀

  1. 黃璉華(1994)。養育唐氏症兒對家庭的衝擊。護理研究, 2(3),253-262。
  2. 喻永生:唐氏症候群。國防醫學1993; 16:35-45。
  3. Chapman, R.S. (2003). Language and communication in individuals with Down syndrome. (pp. 1-34) In L. Abbeduto (Ed.), International Review of Research in Mental Retardation: Language and Communication, vol. 27. Academic Press.
  4. 周文麗、鄭麗珍、林惠芳:台灣早期療育 的發展與未來展望。文教新潮2000;5:712。
  5. 黃秀梨、邱怡玟:護理人員對發展遲緩兒 童早期療育應有的認識。護理雜誌1999; 46:67-72。
  6. 郭逸玲、卓妙如:發展遲緩兒早期療育之 概念模式。身心障礙研究2004;2:68-76。
  7. 陳素珍、池美華、蘇本華(2004)。協助母親面對唐氏兒的早期療育及心理調適之護理過。中山醫學雜誌, 15(2),219-226。
  8. Foley, K. R., Jacoby, P., Girdler, S., Bourke, J., Pikora, T., Lennox, N., et al. (2013). Functioning and post-school transition outcomes for young people with Down syndrome. Child: Care, Health and Development, 39, 789-800.
  9. Foley, K. R., Girdler, S., Downs, J., Jacoby, P., Bourke, J., Lennox, N., et al. (2014). Relationship between family quality of life and day occupations of young people with Down syndrome. Social Psychiatry and Psychiatric Epidemiology.
  10. Bertoli, M., Biasini, G., Calignano, M.T., Celani, G., De Grossi, G., Digilio, M. C., et al. (2011). Needs and challenges of daily life for people with Down syndrome residing in the
    city of Rome, Italy. Journal of Intellectual Disability Research, 55, 801-820.
  11. Carmeli,A. , Atwater , L, & Levi, Avi(2011).How leadership enhances employees’ knowledge sharing: The intervening roles of relational and organizational identification.The Journal of Technology Transfer 36(3):257-274.
  12. Nieuwenhuis-Mark, R. E. (2009). Diagnosing Alzheimer’s dementia in Down syndrome: Problems and possible solutions. Research in Developmental Disabilities, 30, 827-838.
  13. Esbensen, A. J., Seltzer, M. M., & Greenberg, J. S. (2007). Factors predicting mortality in midlife adults with and without Down syndrome living with family. Journal of Intellectual Disability Research, 51, 1039-1050.
  14. Roeden, J. M., & Zitman, F. G. (1995). Ageing in adults with Down’s syndrome in institutionally based and community-based residences. Journal of Intellectual Disability Research, 39, 399-407.
  15. Lifshitz, H., Merrick, J., & Morad, M. (2007). Health status and ADL functioning of older persons with intellectual disability: Community residence versus residential care centers. Research in Developmental Disabilities, 29, 301-315.

註:本文大量資料來自於陳文修、林金定(2014)。唐氏症者日常生活功能及生活品質相關因素分析-文獻回顧。身心障礙研究 Vol.12, No.2。

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貓心
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心理作家。台大心理系學士、國北教心理與諮商所碩士。 寫作主題為「安全感」,藉由依附理論的實際應用,讓缺乏安全感的人,了解安全感構成的要素,進而找到具有安全感的對象,並學習建立具有安全感的對話。 對於安全感,許多人有一個想法:「安全感是自己給自己的。」但在實際上,安全感其實是透過成長過程中,從照顧者對自己敏感而支持的回應,逐漸內化而來的。 因此我認為,獲得安全感的兩個關鍵在於:找到相對而言具有安全感的伴侶,並透過能夠創造安全感的說話方式與對方互動,建立起一段具有安全感的關係。 個人專欄粉專: https://www.facebook.com/psydetective/ 個人攝影粉專: https://www.facebook.com/psyphotographer/

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圖形處理單元與人工智慧
賴昭正_96
・2024/06/24 ・6944字 ・閱讀時間約 14 分鐘

  • 作者/賴昭正|前清大化學系教授、系主任、所長;合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒,那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬.霍金(Stephen Hawking) 英國理論物理學家

大約在八十年前,當第一台數位計算機出現時,一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧;但七十年後,還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」(Artificial Intelligent,簡稱 AI)的能力最近十年突然起飛,在許多(所有?)領域的測試中擊敗了人類,正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元(graphic process unit,簡稱 GPU)是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia(英偉達)股票從每股不到 $5,上升到今天(5 月 24 日)每股超過 $1000(註一)的全世界第三大公司,其創辦人(之一)兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳(Jenson Huang)也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人!可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎?到底是時勢造英雄,還是英雄造時勢?

黃仁勳出席2016年台北國際電腦展
Nvidia 的崛起究竟是時勢造英雄,還是英雄造時勢?圖/wikimedia

在回答這問題之前,筆者得先聲明筆者不是學電腦的,因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事,不是我們外行人需要了解的;但作為一位現在的知識分子或公民,了解基本原理則是必備的條件:例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析,即可判斷永動機是騙人的;又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上,它們不用往室外排廢熱氣,就可以提供屋內冷氣,讀者買嗎?

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」(central process unit,簡稱 CPU)。CPU 是電腦的「腦」,其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務,如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作;但為了簡單化,我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作(arithmetic and logic unit,簡稱 ALU),如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下,CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

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在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時,CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後,CPU 開始顯示心有餘而力不足:例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素(pixel),每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年,英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定/裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」(註二)定位為「世界上第一款 GPU」,「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU,GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作,快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢?因每一時刻只能做一件事,所以其步驟為:

  • 計算 7×5;
  • 計算 6/3;
  • 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢?很多工作便可以同時(平行)進行:

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  • 同時計算 7×5 及 6/3;
  • 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間,但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢?單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間(16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間),而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間(1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間)!

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了,如何將它擺正成右圖呢? 一句話:「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點(座標 x, y)組成的,所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了:每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

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即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算!如果每一運算需要 10-6 秒,那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉,便需要 6 秒,這豈是電動玩具畫面變化所能接受的?

圖形處理的例子

人類的許多發明都是基於需要的關係,因此電腦硬件設計家便開始思考:這些點轉換都是獨立的,為什麼我們不讓它們同時進行(平行運算,parallel processing)呢?於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 106 運算,那上圖的轉換只需 10-6 秒鐘!

GPU 的興起

GPU 可分成兩種:

  • 整合式圖形「卡」(integrated graphics)是內建於 CPU 中的 GPU,所以不是插卡,它與 CPU 共享系統記憶體,沒有單獨的記憶體組來儲存圖形/視訊,主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上;早期英特爾(Intel)因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤,在這方面的研發佔領先的地位,約佔 68% 的市場。
  • 獨立顯示卡(discrete graphics)有不與 CPU 共享的自己專用內存;由於與處理器晶片分離,它會消耗更多電量並產生大量熱量;然而,也正是因為有自己的記憶體來源和電源,它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年,英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後,科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化,在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效,因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理,不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化,也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬(註三)等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分,正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲,遠遠落在英偉達(80%)及超微半導體公司(Advance Micro Devices Inc.,19%,註四)之後,大約只有 1% 的市場。

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典型的CPU與GPU架構

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」,而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心(core)單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心,因此其核心功能不如 CPU 核心強大,但它們能同時高速執行大量相同的指令,在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心;GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書,不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等,也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺,它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是:嘴巴在講,腦筋思考已經不知往前跑了多少公里,常常為了追趕而越講越快,將不少學生拋到腦後!這不表示筆者聰明,因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技,因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣(matrix)的讀者應該知道,如果用矩陣和向量(vector)表達,上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的(註五)。而矩陣和向量計算正是機器學習(machine learning)演算法的基礎!也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在!因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石:它們的架構就是充分利用並行處理,來快速執行多個操作,進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」(deep learning)。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂:「下一次工業革命已經開始了:企業界和各國正與英偉達合作,將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升,幫助企業降低成本和提高能源效率,同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子:下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後,讀者是不是認為筆者該退休了?

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GPU(圖形處理單元)和 AI(人工智慧)之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力,特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步,使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率,使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐,而且使其更具成本效益,因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展,GPU 的角色可能會變得更加不可或缺,推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標,這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作,使我們能夠執行複雜的任務,例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外,研究表明,與非人類動物相比,人類大腦具有更多平行通路,這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上,一邊聽音樂一邊做飯,或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技,因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵:透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

(註一)當讀者看到此篇文章時,其股票已一股換十股,現在每一股約在 $100 左右。

(註二)組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」(GeForce 256)插卡吧?

(註三)筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時,就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士(fellow)」Enrico Clementi 的團隊:因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層,我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦(非 IBM 品牌!)與一大型電腦連接來做平行運算,進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

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(註四)補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商:英偉達及 ATI(Array Technology Inc.)。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立,2006 年被超微半導體公司收購,品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐(Lisa Tzwu-Fang Su)博士為執行長後,股票從每股 $4 左右,上升到今天每股超過 $160,其市值已經是英特爾的兩倍,完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色,正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題:超微半導體公司現任總裁(兼 AI 策略負責人)為出生於台北的彭明博(Victor Peng);與黃仁勳及蘇姿豐一樣,也是小時候就隨父母親移居到美國。

(註五)

延伸閱讀

  • 熱力學與能源利用」,《科學月刊》,1982 年 3 月號;收集於《我愛科學》(華騰文化有限公司,2017 年 12 月出版),轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
  • 網路安全技術與比特幣」,《科學月刊》,2020 年 11 月號;轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。
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賴昭正_96
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成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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精神個案系列:以生酮飲食對抗阿茲海默症
胡中行_96
・2023/07/03 ・2704字 ・閱讀時間約 5 分鐘

警告:本文僅介紹單一個案,並非大型臨床試驗結果。基於個人體質差異,讀者若欲仿效,請先諮詢醫師。

她能講不到 3 個音節的字彙,自己如廁、洗澡、挑選衣服,並執行簡單的家務。這名罹患唐氏症(Down syndrome)的美國女子,會照顧家裡休閒農場的動物,清理馬房。通常 5 小時以下的行動,就是沒人督導,也不出亂子。[1]

縱軸為個案的體重(英磅)與 BMI;橫軸是年月。每日碳水化合物攝取量:橙色<100g;黃綠色<75g;草綠色<20g。圖/參考資料 1,Figure 1a(CC BY 4.0)

原始人飲食

2014 年的時候,39 歲的女子身體質量指數(BMI)高達 46.7 kg/m2[1]嚴重超過正常範圍 18.5-24.9。[2]家人擔心她過度肥胖,母親於是開始為她準備原始人飲食的餐點:每日攝取碳水化合物不及 100 公克,限用未加工的食材,並將碳水化合物、蛋白質、脂肪和卡路里的總量,記錄在手機軟體裡,以便追蹤。[1]

身體質量指數(Body Mass Index)的計算公式:[2]
BMI = 體重(公斤)÷ 身高2(米2

原始人飲食(paleo diet)的設計,假定人體不適合舊石器時代(Paleolithic Era)以後的食物類型,因此只吃採集和狩獵可得的食材。這涵蓋蔬果、瘦肉、魚肉、雞蛋與堅果;卻避免穀類、豆類、乳製品,以及加工食品等,容易有營養不均的風險。此假說的前提跟考古學的發現牴觸,畢竟在進入農耕社會前,人類已經會食用野生穀物。另外,從演化的角度來說,舊石器時代以降,人類關於消化榖類澱粉和乳糖的基因表現,其實早有改變。[3]

阿茲海默症

女子於 2016 年,也就是 41 歲時,出現記憶力衰退、焦慮、恐懼等症狀,還有強迫行為。她獨自出門,便回不來;重複穿同套衣服,討厭變化;害怕蓮蓬頭的水,而拒絕淋浴。整天待在家裡,時常疲倦,每天得小睡個一、二次。[1]

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相較於一般人口,阿茲海默症(Alzheimer’s disease)在唐氏症患者中更為普遍,發病的年紀也較早。其與肥胖所致的第二型糖尿病(type 2 diabetes),關係密不可分。關鍵的類澱粉蛋白(amyloid),不僅累積在患者腦部,也沉澱於胰臟。此外,腦部的胰島素訊號和對葡萄糖的運用,都會失常。[1]

不過,2018 年當家庭醫師將女子轉診給失智醫療中心,檢查不光排除甲狀腺異常、維他命 D 和 B12 不足等,可能導致痴呆症狀的因素;也確定她沒有未治療的糖尿病。然後開始投予對焦慮和強迫行為有效的 paroxetine、抵抗阿茲海默症的 memantine,還有須要鎮靜時才服用的 alprazolam。[1, 4-6]

失神性癲癇

2014 到 2020 年間,女子靠著原始人飲食,將 BMI 減到 27.2 kg/m2,但是認知功能等方面持續惡化。她不時眼神呆滯,手腳抽搐,膀胱失禁。施以抗癲癇藥物 lamotrigine 後,這種失神性癲癇(absence seizures)發作的頻率,降至每週 6 到 10次。[1]

2021 年 1 月,碳水化合物攝取量,已經低到每日 75 公克以下,BMI 則落至 24.8 kg/m2。然而女子的精神狀態每況愈下:不僅連隔著桌子遞東西,都要聽指令才做得到;還會從垃圾中挖生肉吃。她白天接受日間照護,無時無刻要人緊盯。[1]

是年 12 月,滿分 78 分的阿茲海默症合作研究–日常生活活動量表(ADCS-ADL),女子只拿到 34 分,表示嚴重失能。她成天穿著尿布,盥洗、如廁都需要協助。此時除了仰賴日間照護、社工服務、照顧者互助會,以及包括老年科醫師在內的記憶治療團隊等資源;她的居家環境也跟著調整:碗櫥、冰箱和垃圾桶都上鎖,以防亂翻;房間裝嬰兒監視器,好觀測睡眠;並在出入口設置感應門鈴,免得她無預警離家而走失。同時,她一週服用數次鎮靜劑 alprazolam,以舒緩焦慮。[1]

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生酮飲食

2022年1月,女子的母親為自身健康,嘗試生酮飲食,後來也拉女兒加入行列。[1]

生酮飲食(ketogenic diet)是Russel Wilder醫師於1921年,發明來對抗癲癇的飲食療法。其營養攝取的比例:脂肪佔55%到60%;蛋白質30%至35%;碳水化合物則介在5%到10%之間。以每天所需的2,000大卡來說,本是主要能量來源的碳水化合物,僅剩20到50公克。此時胰島素分泌下降,身體不得不進入分解代謝(又稱異化代謝;catabolism)的狀態,消耗備用的肝醣,以獲取熱量。如果情況持續,再來就會被迫進行下列兩個作用:[7]

  • 醣質新生(gluconeogenesis):主要在肝臟內,將乳酸甘油,以及丙胺酸(alanine)和麩醯胺酸(glutamine)這兩種胺基酸,轉化為葡萄糖。若能量還是不夠用,便會推動酮體生成。[7]
  • 酮體生成(ketogenesis):在此過程中,脂肪被分解成脂肪酸,又代謝成乙醯乙酸酯(acetoacetate),然後變為β-羥基丁酸(beta-hydroxybutyrate)和丙酮(acetone),這兩種酮體。[7]

生酮飲食的目的,是在營養性生酮(nutritional ketosis)的狀態下,以酮體取代葡萄糖,供應身體能量;同時小心防範酮體濃度超標,以免影響血液的酸鹼值,造成致命性的酮酸中毒(ketoacidosis)。[7]

女子母親所參加的生酮飲食團體,由醫師領導,成員每天透過指尖採血,監測血清中酮體的濃度。在諮詢過女子的醫師群後,母親將其飲食中的碳水化合物,縮減為不到 20 公克;脂肪增加至總熱量的 70%-80%;並控制血清酮體濃度於 0.8 至 3.0 mmol/L 之間。很快地,效果便出現了。[1]

個案歷年的體型變化。圖/參考資料 1,Figure 1b(CC BY 4.0)

生酮飲食的利弊

女子的癲癇和尿失禁,在 2 週內痊癒。到了第 3 週,她破天荒地講出「understand(理解)」,這個長達 3 個音節的英文字彙。不到 1 個月,所有精神症狀全數消失,獨立外出和照顧動物的能力也都恢復了。半年後,女子的 BMI 為 22.5 kg/m2,屬於正常範圍;而阿茲海默症的診斷,也就此解除。[1]

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報導此個案的作者,指出生酮飲食除了改善癲癇,還讓酮體成為腦部運作的替代性能量,因此促進了女子的認知功能。[1]不過,論文沒有提及,女子是否曾有想吐頭疼疲憊暈眩失眠便秘等短期副作用;而長期下來會不會產生肝臟脂肪變性(hepatic steatosis)、低蛋白血症(hypoproteinemia)、腎結石,以及維生素與礦物質缺乏,亦有待觀察。[7]

  

參考資料

  1. Bosworth A, Loh V, Stranahan BN, et al. (2023) ‘Case report: Ketogenic diet acutely improves cognitive function in patient with Down syndrome and Alzheimer’s disease’. Frontiers in Psychiatry, 13:1085512.
  2. Assessing Your Weight’. (03 JUN 2022) U.S. Centers for Disease Control and Prevention.
  3. Paleo diet: What is it and why is it so popular?’. (20 OCT 2022) Mayo Clinic, U.S.
  4. U.S. National Library of Medicine. (15 JAN 2022) ‘Paroxetine’. MedlinePlus.
  5. Kuns B, Rosani A, Varghese D. (11 JUL 2022) ‘Memantine’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
  6. George TT, Tripp J. (24 APR 2023) ‘Alprazolam’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
  7. Masood W, Annamaraju P, Uppaluri KR. (11 JUN 2022) ‘Ketogenic Diet’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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從羅馬帝國的浴池,到中古歐洲的隨地大小便:「水」如何影響都市衛生和疾病?——《世界史是由化學寫成的》
圓神出版‧書是活的_96
・2023/05/16 ・2009字 ・閱讀時間約 4 分鐘

羅馬浴場:帝國先進的水利設施

水與都市衛生也有很大的關係。人類總是居住在河川、湖泊、湧泉等可以立刻取得乾淨水源的地方。但隨著文明的發展,人口集中的都市日漸發達,水源也因此逐漸短缺,於是發展出可大量供應乾淨水資源的設備——上水道

所謂的上水道,指的是透過建造溝渠等方式,將水從郊外的湖泊或河川上游引進城市。

最早大規模建設上水道的是古羅馬人。他們不但整頓了上下水道、做出用水沖刷排泄物的馬桶,更驚人的是,他們甚至建造了公共廁所——考古學家曾在一處遺址裡挖掘出一千六百座馬桶。

在奧斯提亞安提卡挖掘到的羅馬公共廁所。圖/wikipedia

從西元前三一二年至西元三世紀左右,古羅馬建設了許多上水道,從數十公里遠處將乾淨的水引進都市。當時以建造地下管線為主,不過也會用石材和磚塊建造拱型的水道橋;而且為了保持水質,還沿著主要管線設置蓄水池和過濾池。這些運送到市區的水,會分配至公共浴池、宅邸、公共設施,以及讓民眾汲水的噴泉。

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圖/《世界史是化學寫成的

古羅馬的公共浴池規模龐大,內部裝潢也十分豪華。一般來說,每座城市至少都有一座公共浴池,做為重要的社交場所。裡面設有專用的房間,由專人在身上抹油,並用木製或骨製刮板將身上的汙垢連同油脂一起刮除,以及不同水溫的浴池、蒸氣烤箱、健身房、圖書室等,民眾還可以在公共浴池內的講堂談論哲學和藝術。

高跟鞋、斗篷和香水 衛生觀念的倒退

然而,隨著羅馬帝國覆滅,大部分的上水道也遭到破壞。一直到中世紀晚期,不但上下水道長期不見天日,連公共廁所也消失了。當時的基督教教義認為,所有肉體欲望都要盡可能節制,裸體入浴是深重的罪孽。公共浴池就別提了,連自家也未設置洗浴設備,可說完全不具備衛生觀念。

這麼一來,城鎮會變成什麼樣子呢?

民眾在道路和廣場上隨意大小便。只能隨便處理的結果,使得排泄物滲入地下,導致病原菌汙染水源。

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貴婦們身穿下襬寬大的長裙,就是為了方便隨地排泄;十七世紀初問世的高跟鞋,則是為了避免街上的糞尿泥濘弄髒腳而設計出來的——所以當時的高跟鞋不只是鞋跟,連鞋尖也會墊高。據說,當時甚至有鞋底高達六十公分的超級高跟鞋⋯⋯

另外,民眾會從二樓或三樓的窗口,將尿壺裡的排泄物直接往路上傾倒,所以外出時需要穿上斗篷,以遮擋這些「天上掉下來的禮物」。由於危險有可能隨時從天而降,當時的紳士才會養成護衛淑女走在道路正中央的習慣。

英國版畫家霍加思(William Hogarth)筆下的倫敦街頭:當街傾倒糞便的場景。圖/wikipedia

當時的人不太洗衣服,也完全不泡澡或沖澡。為了掩蓋體臭,有錢人會噴上大量的香水,香水工業發達的背後,其實是這個緣故。

乖乖照規定,才叫有禮貌

當時的人一旦感覺到便意,根本不在乎時間、地點,直接公然在外排泄。就連十七世紀的法國代表性建築凡爾賽宮,在早期的建設工程中,根本不包含廁所用和浴室用的水道設備。

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宮殿裡,像是太陽王路易十四和著名的瑪麗.安東尼王后,他們所使用的都是坐式馬桶——臀部挖空的椅型便器,而排泄物就積放在下方用來承接的盆子內。當然,國王的馬桶不但鋪上了天鵝絨,還以金銀刺繡做為裝飾,是非常豪華的設計。

這個時代的凡爾賽宮,包含王公貴族、僕人在內,推測約有四千人住在裡頭,但宮中的坐式馬桶僅有不到兩百八十具,數量嚴重不足。因此,在宮中舉辦豪華絢麗的舞會時,愛乾淨的人還會帶著攜帶式便座,再由僕人負責將桶內的排泄物倒進庭園裡;當然,宮中的排泄物也一樣倒在這裡。至於未自備便器的人,則會直接在走廊、房間角落、庭園草叢裡大小便。結果,以美麗聞名的庭園處處充滿糞便,散發出嚴重的惡臭。

宮殿的庭園造景師見狀,非常憤怒,便在庭園裡插了一座「禁止進入」的牌子。一開始大家還不放在眼裡,直到路易十四下令要遵守立牌的指示,賓客才開始守法。

事實上,法語「禮儀」(uiquette)的原義就是「立牌」——最基本的禮貌,其實就是遵守既有的規定。而從這段軼事中,我們也可以預見,惡劣的衛生條件,必然為生命帶來重大威脅。

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——本文摘自《世界史是化學寫成的:從玻璃到手機,從肥料到炸藥,保證有趣的化學入門》,2022 年 2 月,究竟出版,未經同意請勿轉載。

圓神出版‧書是活的_96
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書是活的,他走來溫柔地貼近你,他不在意你在背後談論他,也不在意你劈腿好幾本。 這是一種愛吧。 圓神書活網 www.booklife.com.tw