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找回走路的「鈦」度!3D 列印技術重建貓咪四肢

言蓁
・2020/03/13 ・886字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 487 ・五年級

2018 年 12 月,有名司機在西伯利亞新庫茲涅茨克的雪地中,找到了一隻大約四歲的俄羅斯貓貓 Dymka(俄語為「霧」),並將牠帶至新西伯利亞的診所。雖然牠因凍傷而失去了所有的爪子,但獸醫們 3D 列印材質的義肢代替牠失去的四條腿,所以現在 Dymka 可以重新生龍活虎地追趕跑跳蹦,甚至爬樓梯了!(灑花)

Dymka 用牠的新腳站著。圖/© Kirill Kukhmar/TASS/Getty

義肢獨秀——3D 列印技術重建貓掌

根據《莫斯科時報》報導, Dymka 獲救時爪子、耳朵和尾巴都已經凍傷了,獸醫 Sergei Gorshkov 不得不幫牠截肢。Gorshkov 說,在西伯利亞嚴酷的冬季裡,每間診所的獸醫至少會治療五至七隻爪子、耳朵和鼻子等部位被凍傷的貓,倘若凍傷情形嚴重,皮膚組織會死亡並需要截肢。

Gorshkov 和診所同事與俄羅斯托木斯克理工大學 (TPU) 的研究人員合作,為 Dymka 製造了一套義肢。 TPU 的代表表示,科學家開發了磷酸鈣製成的塗層,使鈦製義肢可以更順利地安裝並嵌入、融合進動物的腿骨中,同時讓感染和排斥的風險降到最低。

冬季的西伯利亞。圖/Pinterest

走出態度!恍若新生的鈦製義肢

研究人員對 Dymka 的腿進行電腦斷層掃描 (CT) 建模,並依此 3D 列印出鈦棒。根據《新西伯利亞新聞》報導 ,Dymka 於 2019 年 7 月植入了義肢,前腳為先,後腿次之。2019 年 12 月,獸醫診所在 YouTube 上傳了影片,內容記錄牠安裝義肢七個月後的生活,還有特寫鏡頭拍到了一些關於義肢的細節,可以從畫面中看出來,牠的「 腳掌」以柔軟的黑色材料製成,底部帶有紋理。

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不過,Dymka 可不是世界上唯一一隻四腳都是金屬義肢的「鋼鐵貓貓」,第一隻接受類似手術的貓出現在 2016 年,當時,新西伯利亞有診所替一隻名為 Ryzhik(俄語為「紅」)的貓進行了凍傷截肢的手術,並在牠身上植入了鈦製物體。未來,是不是會有更多貓咪受益於鈦製義肢呢?讓我們繼續看下去。

資料來源:

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言蓁
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喜歡貓但不敢紮實去摸,像對所有喜愛的事物,嚮往也懼怕。依賴文字,生存於不被看好的文組,走著忽焉變成資訊的雜食動物。

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Intel® Core™ Ultra AI 處理器:下一代晶片的革命性進展
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/05/21 ・2364字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 Intel 委託,泛科學企劃執行。 

在當今快節奏的數位時代,對於處理器性能的需求已經不再僅僅停留在日常應用上。從遊戲到學術,從設計到內容創作,各行各業都需要更快速、更高效的運算能力,而人工智慧(AI)的蓬勃發展更是推動了這一需求的急劇增長。在這樣的背景下,Intel 推出了一款極具潛力的處理器—— Intel® Core™ Ultra,該處理器不僅滿足了對於高性能的追求,更為使用者提供了運行 AI 模型的全新體驗。

先進製程:效能飛躍提升

現在的晶片已不是單純的 CPU 或是 GPU,而是混合在一起。為了延續摩爾定律,也就是讓相同面積的晶片每過 18 個月,效能就提升一倍的目標,整個半導體產業正朝兩個不同方向努力。

其中之一是追求更先進的技術,發展出更小奈米的製程節點,做出體積更小的電晶體。常見的方法包含:引進極紫外光 ( EUV ) 曝光機,來刻出更小的電晶體。又或是從材料結構下手,發展不同構造的電晶體,例如鰭式場效電晶體 ( FinFET )、環繞式閘極 ( GAAFET ) 電晶體及互補式場效電晶體 ( CFET ),讓電晶體可以更小、更快。這種持續挑戰物理極限的方式稱為深度摩爾定律——More Moore。

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另一種則是將含有數億個電晶體的密集晶片重新排列。就像人口密集的都會區都逐漸轉向「垂直城市」的發展模式。對晶片來說,雖然每個電晶體的大小還是一樣大,但是重新排列以後,不僅單位面積上可以堆疊更多的半導體電路,還能縮短這些區塊間資訊傳遞的時間,提升晶片的效能。這種透過晶片設計提高效能的方法,則稱為超越摩爾定律——More than Moore。

而 Intel® Core™ Ultra 處理器便是具備兩者優點的結晶。

圖/PanSci

Tile 架構:釋放多核心潛能

在超越摩爾定律方面,Intel® Core™ Ultra 處理器以其獨特的 Tile 架構而聞名,將 CPU、GPU、以及 AI 加速器(NPU)等不同單元分開,使得這些單元可以根據需求靈活啟用、停用,從而提高了能源效率。這一設計使得處理器可以更好地應對多任務處理,從日常應用到專業任務,都能夠以更高效的方式運行。

CPU Tile 採用了 Intel 最新的 4 奈米製程和 EUV 曝光技術,將鰭式電晶體 FinFET 中的像是魚鰭般阻擋漏電流的鰭片構造減少至三片,降低延遲與功耗,使效能提升了 20%,讓使用者可以更加流暢地執行各種應用程序,提高工作效率。

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鰭式電晶體 FinFET。圖/Intel

Foveros 3D 封裝技術:高效數據傳輸

2017 年,Intel 開發出了新的封裝技術 EMIB 嵌入式多晶片互聯橋,這種封裝技術在各個 Tile 的裸晶之間,搭建了一座「矽橋 ( Silicon Bridge ) 」,達成晶片的橫向連接。

圖/Intel

而 Foveros 3D 封裝技術是基於 EMIB 更進一步改良的封裝技術,它能將處理器、記憶體、IO 單元上下堆疊,垂直方向利用導線串聯,橫向則使用 EMIB 連接,提供高頻寬低延遲的數據傳輸。這種創新的封裝技術不僅使得處理器的整體尺寸更小,更提高了散熱效能,使得處理器可以長期高效運行。

運行 AI 模型的專用筆電——MSI Stealth 16 AI Studio

除了傳統的 CPU 和 GPU 之外,Intel® Core™ Ultra 處理器還整合了多種專用單元,專門用於在本機端高效運行 AI 模型。這使得使用者可以在不連接雲端的情況下,依然可以快速準確地運行各種複雜的 AI 算法,保護了數據隱私,同時節省了連接雲端算力的成本。

MSI 最新推出的筆電 Stealth 16 AI Studio ,搭載了最新的 Intel Core™ Ultra 9 處理器,是一款極具魅力的產品。不僅適合遊戲娛樂,其外觀設計結合了落質感外型與卓越效能,使得使用者在使用時能感受到高品質的工藝。鎂鋁合金質感的沉穩機身設計,僅重 1.99kg,厚度僅有 19.95mm,輕薄便攜,適合需要每天通勤的上班族,與在咖啡廳尋找靈感的創作者。

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除了外觀設計之外, Stealth 16 AI Studio 也擁有出色的散熱性能。搭載了 Cooler Boost 5 強效散熱技術,能夠有效排除廢熱,保持長時間穩定高效能表現。良好的散熱表現不僅能夠確保處理器的效能得到充分發揮,還能幫助使用者在長時間使用下的保持舒適性和穩定性。

Stealth 16 AI Studio 的 Intel Core™ Ultra 處理器,其性能更是一大亮點。除了傳統的 CPU 和 GPU 之外,Intel Core™ Ultra 處理器還整合了多種專用單元,專門針對在本機端高效運行 AI 模型的需求。內建專為加速AI應用而設計的 NPU,更提供強大的效能表現,有助於提升效率並保持長時間的續航力。讓使用者可以在不連接雲端的情況下,依然可以快速準確地運行各種複雜的 AI 算法,保護了數據隱私,同時也節省了連接雲端算力的成本。

軟體方面,Intel 與眾多軟體開發商合作,針對 Intel 架構做了特別最佳化。與 Adobe 等軟體的合作使得使用者在處理影像、圖像等多媒體內容時,能夠以更高效的方式運行 AI 算法,大幅提高創作效率。獨家微星AI 智慧引擎能針對使用情境並自動調整硬體設定,以實現最佳效能表現。再加上獨家 AI Artist,更進一步提升使用者體驗,直接輕鬆生成豐富圖像,實現了更便捷的內容創作。

此外 Intel 也與眾多軟體開發商合作,針對 Intel 架構做了特別最佳化,讓 Intel® Core™ Ultra處理器將AI加速能力充分發揮。例如,與 Adobe 等軟體使得使用者可以在處理影像、圖像等多媒體內容時,能夠以更高效的方式運行 AI 算法,大幅提高創作效率。為各行專業人士提供了更加多元、便捷的工具,成為工作中的一大助力。

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【貓奴指南】把「貓界大麻」貓薄荷抹在身上,除了方便吸貓/給貓吸還有什麼作用?
PanSci_96
・2024/02/20 ・512字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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為什麼貓這麼喜歡貓薄荷呢?

原來是貓薄荷裡的荊芥內脂導致貓咪吸了貓心大悅,不住翻滾、流口水、打呼嚕。

但是,貓薄荷不是對所有貓都有用。不到六個月的小貓似乎不會有反應,而且有的貓喜歡,有的貓不喜歡……咦,這還和遺傳有關係嗎?

想要同時驅蚊,又讓貓貓情不自禁饞你身子嗎?那你一定要試試貓薄荷!

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荊芥內脂不只會讓貓咪快樂似神仙,也會活化蚊子體內的受體蛋白,接觸到的蚊子會產生搔癢和刺痛感。哈哈小蚊子,你也來嘗嘗癢癢痛痛的痛苦!

給你的貓貓來點刺激的快樂草吧!

延伸閱讀

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貓奴注意!喵星人石化開關的秘密——《真的假的!奇怪知識又增加了》
晴好出版_96
・2023/07/31 ・1499字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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石化的貓咪

如果我們想要驗證「掐住貓的後脖頸,貓就會乖乖石化」這件事,我們會試著掐掐自己養的貓,頂多再去掐掐朋友家養的貓。

但科學家找來了 31 隻喵星人,為牠們分組進行實驗,分析實驗資料,再進一步找出原因。布芬頓就是這樣的科學家。布芬頓認為,如果夾住後脖頸是「裝死開關」,那麼年齡、性別對喵星人這種反應的影響應該不大;相反,如果反應與年齡、性別有相關性,那麼這大概就不是裝死開關。

在他找來的 31 隻貓中,有 13 隻貓年齡在 5 歲以內,包括 5 隻雄性,8 隻雌性;還有 18 隻貓年齡介於5∼10 歲,包括 11 隻雄性和 7 隻雌性。布芬頓用壓力同樣為 140 毫米汞柱的夾子夾住牠們的後脖頸,觀察這些貓的反應。

實驗結果顯示,第一組的 13 隻貓中 12 隻有反應;第二組的所有貓都有反應。看起來,這的確是個與性別、年齡無關的「裝死開關」。

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然而,布芬頓發現,這些貓被夾起來以後,儘管會出現軀體靜止、脊柱捲曲拱起、尾巴夾在兩腿之間等舉動,但並沒有出現瞳孔渙散、體溫下降、心跳減慢等典型的裝死行為,有些貓甚至還會發出很享受的呼嚕聲。也就是說,這些貓產生的很可能並不是所謂的緊張性靜止行為,而是一種掐捏誘導的行為抑制(pinch induced behavioral inhibition,簡稱 IBI)

來自演化的行為抑制

一個月之後,布芬頓用這 31 隻貓重複進行了實驗。他發現,隨著時間推移,年齡比較大的貓對夾子的反應會變弱。到了第三個月重複實驗的時候,只有大約三分之二的貓還會對夾子有明顯反應,主要是年齡偏小的貓。

最後,布芬頓得出結論,貓被掐住後脖頸的行為是一種緊迫反應,來自進化,可能與母貓搬運小貓有關。

在進化過程中,那些被媽媽咬住後脖頸時還瘋狂亂動的小貓很容易被摔死,自然選擇(編按:也就達爾文所提出的 Natural Select)讓那些擁有「媽媽咬住後脖頸就要變乖」基因記憶的小貓存活了下來。

貓媽媽叼住小貓的後脖頸。圖/《真的假的!奇怪知識又增加了:自說自話的總裁顛覆認知的科學奇想

我們可以想像這樣的場景:在野外,帶著小貓的貓媽媽突然遭遇捕食者的襲擊,準備一口叼起自己的寶寶撒腿就跑,這時亂動亂叫的小貓就很難存活下來。也就導致了現存的所有貓科動物的基因中都寫了這樣一條紀律:被抓住後脖頸,就要老實點。甚至不管你是貓、獅子,還是老虎。

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布芬頓在實驗中還發現了一個現象:基本上每隻貓,不管年齡、性別,在第一次被夾住後脖頸時,都會產生行為抑制的反應。但隨著頻繁被夾,年齡較大的貓的反應會慢慢減弱。

這也正符合「小貓基因記憶更強,更需要有強烈反應」的邏輯。更進一步,布芬頓還從狐狸、浣熊、老鼠等動物身上找到了支持這個理論的依據。

後來,布芬頓教授根據這個理論, 設計了一款「Clipnosis」的擼貓神器,賣得相當好。Clipnosis 這個詞來自clip+hypnosis,正是「夾子」+「催眠」的意思。

當然,大家在家完全可以用文件長尾夾或者晾衣服的夾子來嘗試這種「擼貓黑科技」。但夾子的力度一定要掌握好,如果壓力太大了,貓疼,你也要做好被貓爪神功襲擊的準備。

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——本文摘自《真的假的!奇怪知識又增加了:自說自話的總裁顛覆認知的科學奇想》,2023 年 7 月,好出版,未經同意請勿轉載。

晴好出版_96
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晴方好,雨亦奇,換個角度都是「晴好」