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到底什麼是人機互動?二十種向朋友解釋人機互動是什麼的說法(上)【親友篇】

人機共生你我它_96
・2020/05/21 ・4886字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 517 ・六年級

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

  • 作者:楊期蘭

鄰居:「人機互動喔?感覺是在做機器人。這樣以後要做什麼?去台積電嗎?」
:「好像跟 UX 有關吧,我也不太確定 @@ 」
路人:「人際互動喔?人際互動怎麼是在資訊系?聽起來是文組的東西欸。」

當身邊有人提及「人機互動」,非專業的人不免會露出疑惑的表情。圖\pixabay

當身邊有在做「人機互動研究」的人時,大家會不會有類似的疑惑?好奇他們到底在做什麼?

而自己就是在做「人機互動研究」的人,多少會被問到類似的問題:「人機互動到底是在做什麼?

這次要透過上、兩篇,用面對 20 種不同背景的聽眾來解釋人機互動在做什麼,一方面為好奇的讀者們解惑;另一方面想跟同為人機互動研究的讀者們一起討論到底怎麼向不同類型聽眾溝通比較合適。

這篇上集我們會先從生活常遇到的對象解釋起;下集會從面對不同學科背景的朋友開始解釋起。

1. 對在讀國小的表弟妹:
在路上抓過寶可夢嗎?我們之所以能用手機 APP 看到街上有寶可夢,又能跟一群不認識的路人同時沈迷於蒐集寶可夢的過程就是人機互動研究的應用之一。人機互動就是在設計一些小遊戲,讓大家在玩遊戲的過程中同時養成一些好的習慣或是改變人的行為

像是我們有時候會懶得刷牙,但是如果刷牙的時候可以看到牙刷一閃一閃或是放出音樂,我們就會把刷牙這件事想成是在玩遊戲,久而久之就能養成刷牙習慣;或是我們討厭爬樓梯,但如果樓梯塗上黑白的顏色,被畫得像鋼琴一樣,踩下去會發出不同聲音,我們就會想走到樓梯上試試看,自然而然就養成了走樓梯的習慣。

2. 對爺爺奶奶:
每次新買一個電視、電子鍋、熱水壺、遙控器就要找孫子教或是看半天說明書還是不太會用,人機互動研究就是要想辦法讓每天會用到的電器產品可以更容易被使用,讓阿公阿嬤可以完全不看說明書就直接能夠操作各式各樣電器產品。

3. 對爸媽跟親戚:
在外地生活的小孩電話都不接時,看他有沒有已讀訊息就好,至少知道他還會看手機。這種通訊軟體上已讀功能的設計或是讓我們在群組裡面回覆某一則訊息、傳送表情符號等,通訊軟體上的各種小細節能讓我們感覺到不在身邊的人與我們心理距離很近,這些巧思就是人機互動的研究範疇之一。

人機互動的研究範疇也包含設計便於長輩使用的電器、通訊軟體等,讓長輩們的生活更便利。圖\pexels

人機互動就是在解決生活中每天都會用到的電子產品、網路世界的問題,包含要怎麼讓車子裡的導航系統順利引導我們找到方向又不會分心、手機上 LINE 要怎麼設計才可以很方便讓我們傳訊息給朋友、點進去網頁的時候怎麼讓我們看到可能有興趣的新聞、操作網路銀行的時候怎麼很清楚知道哪個按鈕點下去能讓我們完成想做的事等等。

4. 對國高中生:
大家每天幾乎都會滑 IG 、抖音、看 YouTube ,我們在用這些線上軟體時能跟每天見面的同學有跟深入的交流,也可以投過這些社群平台認識更多實體生活以外的人;在虛擬世界裡,經常有自己被觀眾圍繞的感覺、能一直看到自己感興趣的東西,這些都是人機互動研究精心設計達成的;我們經常在網路論壇上看到別人打筆戰或是講一些很難聽的話,要怎麼引導網友們友善討論,這些都是人機互動想解決的事。這個學科是了解並設計我們每天都會用到的數位電子產品還有線上服務,讓我們可以透過電腦來跟更多人建立社會關係。

人機互動研究的精心設計能讓人們在虛擬世界展開人際互動,並促進社會交流。圖\GIPHY

5.  對鄰居、搭話的店員:
人機互動就是在想辦法設計出好用的電子產品跟數位服務,把生活中的東西都電子化、數位化,然後設計一些方法讓我們不用出門就可以完成大部分的事。像是網拍網站要怎麼設計,怎麼引導消費者在虛擬商店購物;或是我們每天在路上都會看到的外送員,我們怎麼透過 APP 訂餐、對外送員評分機制該怎麼設計才能讓所有人滿意;硬體的話,像是大家戴的運動手環,裡面要收哪些身體的資訊、收完了要怎麼呈現給我們看才會有幫助、都是算是人機互動的研究範圍。

6. 對愛好科幻電影的朋友:
人機互動就是在想辦法實現那些科幻電影或科幻小說裡面提到的各種新奇科技,像是手在空中滑來滑去就可以讀取資訊啊、讓人在虛擬世界裡面也能感受到實體世界的沈浸感、怎麼跟雲端情人好好說話等等。

未來的人機互動或許能實現科幻電影中的情節。圖\GIPHY

7. 對公司主管:
最近經常被大家提及的數位轉型就非常仰賴人機互動研究方法跟理論知識,因為人機互動就是在了解使用者如何透過資訊系統取得想要的資訊、資訊系統如何幫助人更順利完成手邊任務。舉例來說,員工如何很快就了解資訊架構、透過公司內部系統取得需要的資料;員工透過內部通訊軟體與遠端部門溝通的時候有如人就在旁邊的感覺;客戶怎麼透過線上入口網站獲得公司的資訊、如何順利在線上完成各種購買、申請、詢問等等。

人機互動研究對內可以幫助公司運用資訊系統來管理數位化知識、輔助不同部門員工協作、整合跨國跨部門資料;對外也可以讓公司透過適當的數位媒體設計來讓客戶更容易了解公司產品或是更有效率解決客戶問題。

人機互動研究可以幫助公司運用資訊系統來管理數位化知識、輔助不同部門員工協作、整合跨國跨部門資料,甚至有效率處理客戶協商。圖\pexels

8. 想轉職、喜好涉略不同知識、想嘗試不同可能性的朋友:
人機互動就是現在在台灣就業市場幾乎不會開出來的職缺 XDD ,但沒職缺不表示沒需求,這一方面源自於過去台灣的產業結構與發展重點著重於硬體發展,另一方面在於還不是這麼多人知道人機互動到底是什麼、能怎麼運用人機互動知識。

但是在看了這篇之後能夠看出人機互動在生活上的普遍性,特別是在現今這個每天都離不開電子裝置、網路世界、重要資料都數位化的時代裡。所以還有很多探索新方向、解決舊問題的機會,了解這些人機互動討論的議題可以擴展自己更多可能性。

9. 對覺得自己很跨領域、害怕面對愛戰文組理組的人的朋友:
人機互動廣義來說關注的是科技與社會之間的關係,在這範疇下的研究問題可以從很多元的層面切入,因此在這科學社群裡不需要戰文組理組,不需要帶著過去訓練背景的領域來區分彼此。某個知識體系下培養出來的是一個人思維的方式、認識世界的方式,而這些不同的學理知識或思維方式都能幫助人機互動領域產生新的知識。

由不同專業領域的人士共同設計人機互動,能使功能更全面。圖\pexels

無論你/妳擅長哪一種認識世界的方式,都可能在人機互動的問題中提出有趣的觀點,並運用某一學門的方法論來回答人機互動的研究問題。每個人擅長的領域都不同,有人對動手做東西很有概念,有人對理解人類行為很敏銳,無論是哪種,都能在人機互動領域有所發揮。

10. 對什麼都不信,只相信數據(數字)會說話的朋友:
人機互動要解決的是「人跟電腦」兩者間的問題,所以在設定評鑑標準的時候就會有「數值化」與「非數值化」的部分。要衡量「系統本身的成效」透過數字是必要的,但是在衡量「人」的部分,數字只能提供部分的資訊,不能幫助設計者、開發者了解脈絡。

舉例來說,當我們知道使用者在用系統 A 的時候比系統 B 的時候表現來得好,透過問卷得到的分數只能讓我們知道哪個系統對使用者有幫助,但卻無法讓我們知道表現好與不好背後可能的原因,不知道原因的話就不能讓我們在系統設計面對症下藥,這時候就需要透過行為分析或訪談加以了解;另一方面,人跟自然物質不同,人包含了「可數值化」與「不可數值化」的部分。

完全「數值化」的資訊會使得系統設計不夠全面。圖\GIPHY

可數值化的部分就像是身高、體重、視力、反應時間、頭髮長度、眼睛大小等,難以數值化的部分則是人的思考歷程、情緒、想法等。透過數值化的方式來衡量人類行為雖然可以很快讓我們了解行為趨勢,但是不能了解原因。比如說這篇文章當讀者跟我說可讀性 3 分(滿分 10 分) ,這個資訊可以讓我知道文章不好讀,但卻無法讓我知道究竟是訊息呈現方式不好讀?作者跟讀者之間的知識落差尚未被填滿?或是被傳遞的資訊本身就需要花時間思考?

機器的所有特質都可以被數值化,所以會有標準答案,但是人這種不能全部被數值化的特性,也使得與人有關的事就不會有標準答案存在。這也是為什麼人機互動這門學科除了透過量化方式來回答研究問題外,也非常需要仰賴質化分析幫助我們了解人機互動中「人」的部分。

講到嘴角全是泡沫,卻如同雞同鴨講

我們身邊有各種不同領域的大大、達人、專家,當這些擅長某個領域的專家在向外行人解釋自己非常熟悉的內容時,由於太過熟悉自己的拿手項目,容易落入向外行人解說時會描述得太抽象、忽略許多細節的陷阱,或是難以站在不同讀者的角度換位思考,以致於外行人無法理解。一旦你知道得太深入,就回不去什麼都不知道的狀態,理所當然難以想像什麼都不知道的人需要知道什麼、想聽什麼。

各式各樣內行人與外行人的溝通困難發生在你我身邊,回想當教授在台上講的天花亂墜,底下一頭霧水的畫面;看病時醫生描述的病情自己需要反覆釐清才能知道那些專有名詞是什麼;資深的同事無法理解新人怎麼連這個都聽不懂;客戶或其他部門的人怎麼都聽不出自己報告的重點;甚至是政府部門向大眾溝通新的教育政策、公共政策時,若沒有妥善溝通,聽眾便不一定能理解政策背後的專業性與目的,以致於政策執行困難或反彈聲浪四起。

過於專業的用語來解釋一樣東西,常常會使非專業領域人士有聽沒有懂。圖\pixabay

溝通專業知識時需要「見人說人話」

不少研究者致力於了解要如何輔助「不同領域專家」向外行人解釋自己熟悉的概念,系列研究發現,當某個領域的專家向外行人說明時,

如果能知道接收者(聽眾、觀眾)的背景知識,就能調適自己解釋的方式來配合對方,讓對方更理解自己在說什麼。

每位讀者都是某個領域的專家,當身旁有朋友問起你/妳在做什麼的時候,可以試著從對方的興趣與背景著手,嘗試調整自己的解釋方式,讓更多人認識妳/你的專業領域。

最後,也歡迎分享你們的專業領域,試著用對不同角色聽眾來說明你/妳的專業是什麼,想知道 +1

延伸閱讀:到底什麼是人機互動?二十種向朋友解釋人機互動是什麼的說法(下)【科系篇】

參考資料

  1. Nückles, M., Winter, A., Wittwer, J., Herbert, M., & Hübner, S. (2006). How do experts adapt their explanations to a layperson’s knowledge in asynchronous communication? An experimental study. User Modeling and User-Adapted Interaction, 16(2), 87–127.
  2. Fussell, S. R., & Krauss, R. M. (1992). Coordination of knowledge in communication: Effects of speakers’ assumptions about what others know. Journal of Personality and Social Psychology, 62(3), 378.
  • 感謝沈奕超、張元嘉、陳美伶、黃振瑋、王邦任提供編輯建議

本文轉載自人機共生你我它,原文為〈【親友篇】到底什麼是人機互動?二十種向朋友解釋人機互動是什麼的說法(上)

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人機共生你我它_96
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由致力於人機互動研究(HCI, Human-Computer Interaction)的研究者與實務工作者所創立,我們定期發表人機互動相關文章,與讀者一起思考科技對社會生活帶來的好處與限制。

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用這劑補好新冠預防保護力!防疫新解方:長效型單株抗體適用於「免疫低下族群預防」及「高風險族群輕症治療」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/01/19 ・2874字 ・閱讀時間約 5 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

本文由 台灣感染症醫學會 合作,泛科學企劃執行。

  • 審稿醫生/ 台灣感染症醫學會理事長 王復德

「好想飛出國~」這句話在長達近 3 年的「鎖國」後終於實現,然而隨著各國陸續解封、確診消息頻傳,讓民眾再度興起可能染疫的恐慌,特別是一群本身自體免疫力就比正常人差的病友。

全球約有 2% 的免疫功能低下病友,包括血癌、接受化放療、器官移植、接受免疫抑制劑治療、HIV 及先天性免疫不全的患者…等,由於自身免疫問題,即便施打新冠疫苗,所產生的抗體和保護力仍比一般人低。即使施打疫苗,這群病人一旦確診,因免疫力低難清除病毒,重症與死亡風險較高,加護病房 (ICU) 使用率是 1.5 倍,死亡率則是 2 倍。

進一步來看,部分免疫低下病患因服用免疫抑制劑,使得免疫功能與疫苗保護力下降,這些藥物包括高劑量類固醇、特定免疫抑制之生物製劑,或器官移植後預防免疫排斥的藥物。國外臨床研究顯示,部分病友打完疫苗後的抗體生成情況遠低於常人,以器官移植病患來說,僅有31%能產生抗體反應。

疫苗保護力較一般人低,靠「被動免疫」補充抗新冠保護力

為什麼免疫低下族群打疫苗無法產生足夠的抗體?主因為疫苗抗體產生的機轉,是仰賴身體正常免疫功能、自行激化主動產生抗體,這即為「主動免疫」,一般民眾接種新冠疫苗即屬於此。相比之下,免疫低下病患因自身免疫功能不足,難以經由疫苗主動激化免疫功能來保護自身,因此可採「被動免疫」方式,藉由外界輔助直接投以免疫低下病患抗體,給予保護力。

外力介入能達到「被動免疫」的有長效型單株抗體,可改善免疫低下病患因原有治療而無法接種疫苗,或接種疫苗後保護力較差的困境,有效降低確診後的重症風險,保護力可持續長達 6 個月。另須注意,單株抗體不可取代疫苗接種,完成單株抗體注射後仍需維持其他防疫措施。

長效型單株抗體緊急授權予免疫低下患者使用 有望降低感染與重症風險

2022年歐盟、英、法、澳等多國緊急使用授權用於 COVID-19 免疫低下族群暴露前預防,台灣也在去年 9 月通過緊急授權,免疫低下患者專用的單株抗體,在接種疫苗以外多一層保護,能降低感染、重症與死亡風險。

從臨床數據來看,長效型單株抗體對免疫功能嚴重不足的族群,接種後六個月內可降低 83% 感染風險,效力與安全性已通過臨床試驗證實,證據也顯示針對台灣主流病毒株 BA.5 及 BA.2.75 具保護力。

六大類人可公費施打 醫界呼籲民眾積極防禦

台灣提供對 COVID-19 疫苗接種反應不佳之免疫功能低下者以降低其染疫風險,根據 2022 年 11 月疾管署公布的最新領用方案,符合施打的條件包含:

一、成人或 ≥ 12 歲且體重 ≥ 40 公斤,且;
二、六個月內無感染 SARS-CoV-2,且;
三、一周內與 SARS-CoV-2 感染者無已知的接觸史,且;
四、且符合下列條件任一者:

(一)曾在一年內接受實體器官或血液幹細胞移植
(二)接受實體器官或血液幹細胞移植後任何時間有急性排斥現象
(三)曾在一年內接受 CAR-T 治療或 B 細胞清除治療 (B cell depletion therapy)
(四)具有效重大傷病卡之嚴重先天性免疫不全病患
(五)具有效重大傷病卡之血液腫瘤病患(淋巴肉瘤、何杰金氏、淋巴及組織其他惡性瘤、白血病)
(六)感染HIV且最近一次 CD4 < 200 cells/mm3 者 。

符合上述條件之病友,可主動諮詢醫師。多數病友施打後沒有特別的不適感,少數病友會有些微噁心或疲倦感,為即時處理發生率極低的過敏性休克或輸注反應,需於輸注時持續監測並於輸注後於醫療單位觀察至少 1 小時。

目前藥品存放醫療院所部分如下,完整名單請見公費COVID-19複合式單株抗體領用方案

  • 北部

台大醫院(含台大癌症醫院)、台北榮總、三軍總醫院、振興醫院、馬偕醫院、萬芳醫院、雙和醫院、和信治癌醫院、亞東醫院、台北慈濟醫院、耕莘醫院、陽明交通大學附設醫院、林口長庚醫院、新竹馬偕醫院

  • 中部

         大千醫院、中國醫藥大學附設醫院、台中榮總、彰化基督教醫療財團法人彰化基督教醫院

  • 南部/東部

台大雲林醫院、成功大學附設醫院、奇美醫院、高雄長庚醫院、高雄榮總、義大醫院、高雄醫學大學附設醫院、花蓮慈濟

除了預防 也可用於治療確診者

長效型單株抗體不但可以增加免疫低下者的保護力,還可以用來治療「具重症風險因子且不需用氧」的輕症病患。根據臨床數據顯示,只要在出現症狀後的 5 天內投藥,可有效降低近七成 (67%) 的住院或死亡風險;如果是3天內投藥,則可大幅減少到近九成 (88%) 的住院或死亡風險,所以把握黃金時間盡早治療是關鍵。

  • 新冠治療藥物比較表:
藥名Evusheld
長效型單株抗體
Molnupiravir
莫納皮拉韋
Paxlovid
倍拉維
Remdesivir
瑞德西韋
作用原理結合至病毒的棘蛋白受體結合區域,抑制病毒進入人體細胞干擾病毒的基因序列,導致複製錯亂突變蛋白酵素抑制劑,阻斷病毒繁殖抑制病毒複製所需之酵素的活性,從而抑制病毒增生
治療方式單次肌肉注射(施打後留觀1小時)口服5天口服5天靜脈注射3天
適用對象發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與兒童(12歲以上且體重至少40公斤)的輕症病患。發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與兒童(12歲以上且體重至少40公斤)的輕症病患。發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人(18歲以上)的輕症病患。發病7天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與孩童(年齡大於28天且體重3公斤以上)的輕症病患。
*Remdesivir用於重症之適用條件和使用天數有所不同
注意事項病毒變異株藥物交互作用孕婦哺乳禁用輸注反應

免疫低下病友需有更多重的防疫保護,除了戴口罩、保持社交距離、勤洗手、減少到公共場所等非藥物性防護措施外,按時接種COVID-19疫苗,仍是最具效益之傳染病預防介入措施。若有符合施打長效型單株抗體資格的病患,應主動諮詢醫師,經醫師評估用藥效益與施打必要性。

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從「自動化」進化成「智動化」——智慧製造是半導體產業的未來趨勢
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/08/15 ・3611字 ・閱讀時間約 7 分鐘

  • 文/曾繁安

台灣擁有傲視全球、成熟完整的半導體產業聚落,在世界科技領域中扮演舉足輕重的角色。這個國家的經濟命脈,經過全自動化的時代後,即將迎來另一次生產技術的大變革——智慧製造。

當訂單越來越多,人力卻不夠,半導體業者該怎麽辦?

半導體產業包含了矽晶圓[註]、相關化學品與氣體及導線架等封裝材料,其中又以晶圓厰為大宗,例如台積電便是全球規模最大的晶圓代工厰。素有「現代科技應用的大腦與心臟」之稱的半導體,是現代多數電子產品的核心單元,因為各項產品正是利用半導體電導率變化的特性來處理資訊。然而,目前半導體製造業卻面臨人力資源跟不上產量需求提高的挑戰。

晶圓是積體電路製程中的載體基片。圖/wikimedia

一般半導體廠場域面積大,人力短缺使企業面臨管理人手吃緊,再加上人員進出無塵室的過程繁瑣耗時,也是另一大負擔。與此同時,在廠內儀器參數比對和規劃生產計劃上,傳統人力也可能有出現誤差的風險。疫情時代也促成在宅經濟和 5G 應用的高速發展,各領域對晶片的需求大增,造成半導體產業出現產量需求高,但人力短缺的現象。

因此對不少業者而言,可有效緩解人力不足、大幅提升作業效率的數位轉型(Digital Transformation),可謂勢在必行。

從「自動化」升級到「智動化」的智慧製造

那半導體產業的數位轉型,該怎麽做?所謂數位轉型,不僅僅只是將資料或作業數位化,還包括導入人工智慧(Artificial Intelligence,簡稱 AI)與數位科技,來改變企業的整個營運生產模式。AI 指的是電腦程式可模擬人類思維過程的能力,而在 AI 概念下的機器學習(Machine Learning,簡稱 ML),即為機器可以根據已收集的大量數據,經由建立模型對新數據進行推測,學習找出最佳解、改善效能

結合 ML 的製造執行系統,需搭配裝置在工廠各處的多個傳感器(Sensor),來收集與回傳各樣的生產數據。它們與工廠設備的相互連接,即是運用了物聯網(Internet of Things)的技術。有賴於 5G 科技的發展,數據可以達成高速率傳輸與低延遲,使得機器與機器之間可以達成溝通,在整合分析各方數據資訊後,有效率地完成各種指令操作,可以比自動化製造系統,更進一步為人類代勞工廠運作的大小事務。

舉例來説,當工廠的生產過程出現問題,自動化系統只會跳出異常通知,還是需要仰賴人員來進行手動排除;但換作應用 ML 系統的話,便可透過自我學習,來自動調整製作流程以解除異常狀況,無需人力介入便可自主解決,提升良率,達成「智動化」智慧製造(Smart Manufacturing)的最終目的。

機器可以根據已收集的大量數據,經由建立模型對新數據進行推測,學習找出最佳解、改善效能。 圖/elements

懂得精益求精、提高品質產量的智慧工廠

一座運用智慧製造的半導體工厰,不但能自主克服製程中的疑難雜症,更能幫助提高晶圓的產量品質。在研發方面,AI 可以協助理解高複雜、高維度的製程開發挑戰,也可與 ML 軟體分析感測資料和檢測影響,進行品質管理與缺陷檢查。

此外,數據治理和數位分身,也是智慧製造的關鍵策略。對企業整體的數據進行管理和控制以提高數據的價值將因為數據產生的成本風險降到最低,是數據治理(Data Governance)的核心精神。

在兼顧資訊安全下,數據治理的體系能使跨部門間的數據共享更為方便暢通。輔以 AI 及 ML 的運算,便可以使業務部門的客戶需求、供應鏈管理等資料,與工廠生產部門的設備控制與品管等流程,有更迅速緊密的配合,規劃好合適的未來生產計劃,指導人員進行相關作業。

如同我們可以在電玩游戲或社交媒體上,按照自己的個人形象,來打造自己的虛擬化身,工厰也能藉助現今的科技,來為產品的物理實體,在資訊化平臺或系統的虛擬空間中,打造一個類比實物數位分身(Digital Twin)

數位分身模型之概念圖。圖/wikimedia

數位分身也是物聯網的應用之一,半導體廠中,由傳感器所收集到的晶圓製造數據,在 AI、ML 和軟體分析的協助下被整合,對映成數位空間中「雙胞胎」的存在。這位孿生兄弟不僅能夠隨物理實體的變化而即時做出相應變化,還可以提供無法在實體產品上測試計算的數據。

理想情況下,數位分身可以經由機器學習,分析過去的歷史資料或多重來源的數據,來推估實體的未來情境。因此在危機或異常事件發生前,業者便可預先進行預測性的設備維護與產品的良率分析,比起傳統人力的判斷更加精確,降低技術風險,大大提高生產效率。

工業 4.0 浪潮來襲,智慧製造是產業未來趨勢

運用通訊科技、資料庫和電腦系統達成全自動化生產,已不是新鮮事,如今人類社會正迎來第四次工業革命的新一波浪潮。主打網絡與機械相互連接的核心精神,導入人工智慧、機器學習、物聯網感測與大數據分析等人機協作的智慧製造,是因應多變市場需求的時下趨勢。

在半導體領域中,企業龍頭台積電可説是數位轉型的成功案例,從二十年前的全自動化製造系統,如今致力於打造組織內部友善 AI 的工作環境,努力向智慧製造全面轉型。數位轉型的技術支援不能沒有半導體產業製造的晶片,而如今數位轉型也有望帶領半導體產業突破產能吃緊、人才短缺的困境,走向智慧製造的新紀元。

以台灣在地企業的智慧製造覆蓋率而言,就已在短短 6 年內成長 50%。舉全台最大的國際半導體展 SEMICON Taiwan 為例,智慧製造相關的展商在近六年內的成長幅度也同樣攀升了 50%。

今年高科技智慧製造特展將以歷年最大規模之姿登場,與全台最大半導體盛宴 SEMICON Taiwan 2022 國際半導體展同期同地舉辦,匯集橫跨高科技製造業智慧製造解決方案業者、系統整合、軟硬體商及智慧製造需求端業者,如盟立自動化、倍福自動化、家登精密、攝揚企業、日商 JEL 等不容錯過。

今年高科技智慧製造特展將以歷年最大規模之姿登場,與全台最大半導體盛宴 SEMICON Taiwan 2022 國際半導體展同期同地舉辦。圖/SEMI

因應疫情下數位轉型成為全球企業的重要任務,今屆展覽中的「高科技智慧製造論壇」將由美光科技、 Lam Research、 Rockwell Automation、Siemens 等知名企業專家以人工智慧工廠為主軸,探討 GEC 技術藍圖,內容包含五個部分包含數據管理、智能分析、數位分身預測等重點實務經驗分享,從晶圓厰到設備製造商和解決方案提供者的角度,讓參與者得以探究 AI 智能工廠的前景和挑戰,跟上數位轉型的步伐。

除了智慧製造議題,展覽期間共有超過 20 場重磅級的國際趨勢論壇,豐富主題涵蓋先進製程、異質整合、化合物半導體、車用晶片、永續製造、半導體資安及人才。論壇將在今年 9 月 13 日率先開幕,展覽則於 9 月 14 日至 16 日於臺北南港展覽館一館盛大開場,規模創歷年新高,届時將有 700 間國內外指標性大廠共襄盛舉,現場將有 2,450 個攤位展出,完整串聯全球半導體供應鏈,目前展會參觀與論壇皆已開放報名,參與席次有限,有興趣者趕快手刀至官網報名起來!

註:晶圓(Wafer)是半導體晶體圓形的簡稱,是從半導體材料如最常見的矽,經過拉製、提煉等一系列處理過程,製成的圓柱狀半導體晶體經過切片、抛光而來。這些圓形薄切片被用於積體電路製程中的載體基片,也可用來製作太陽能電池。

參考資料

  1. 半導體是什麼?晶片產業一次看懂
  2. About SEMI Smart Manufacturing initiative
  3. 【獨家披露】台積電數位轉型的下一步,靠AI推動全面轉型(上
  4. 【獨家披露】台積電數位轉型的下一步,靠AI推動全面轉型(下)
  5. 泛科學:每分鐘 15 次的駭客攻擊,5G 世代的臺灣資安挑戰——資安所王仁甫策略總監專訪
  6. Data Governance – 臺灣人工智慧行動網
  7. 「數據治理」:人工智慧企業的基本功
  8. 科技大觀園:從全自動化製造邁向智慧製造
  9. 聯剛科技股份有限公司
  10. 【新興領域:9月焦點8】數位分身(Digital Twin)技術發展趨勢與不同層次應用模式
  11. 半導體資安的新挑戰!後疫情時代,如何全面打造半導體供應鏈數位韌性
  12. 工業4.0大全,從淺到深一篇搞懂它!
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數位時代下,台灣 5G 專網該如何發展——專訪國家通訊傳播委員會孫雅麗委員
科技大觀園_96
・2022/01/25 ・3829字 ・閱讀時間約 7 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

5G 是近幾年最熱門的話題,隨著行政院第一階段的商用頻譜釋照,五大電信商在 2020 年 6 月陸續開通 5G 服務,臺灣也正式宣告邁入 5G 時代,但其實這一切都只是 5G 發展的第一步。許多企業早已將目光焦點轉向即將開放申請的 5G 企業專網,究竟什麼是 5G 專網?5G 專網的魅力又在哪?

究竟什麼是 5G 專網?圖/pixabay

5G 究竟厲害在哪?

5G,全稱為第五代行動通訊技術(5th generation mobile networks),是人們熟悉的 2G、3G、4G 一路演化而來最新行動通訊技術的統稱,具備大頻寬、低延遲、高速率三大特性,不只是能夠帶來更好的網路體驗,它更是帶來數位轉型的驅動力。

儘管被視為劃時代的革新,但許多人都表示使用 5G 手機的體驗感受並不明顯,認為僅僅只是比 4G 快一些,甚至會笑稱最有感的是「帳單」,難以理解為什麼全球媒體或企業對 5G 抱有如此高的期待,但其實這與大眾對 5G 的誤解有關。

國家通訊傳播委員會(NCC)孫雅麗委員解釋, 5G 網路在臺灣可以分成兩種,第一種是由電信商提供的公眾行動寬頻網路,也就是一般大眾都可以申請使用到的網路服務,另一種則是企業 5G 網路,有兩種選擇:一是公眾行動網路業者利用其公眾行動網路頻段提供企業 5G 網路服務。或是,企業可以申請專用頻率,自行建置專屬完全獨立運作的「行動寬頻專用電信網路」,也就是經常聽到的專頻專網或 5G 專網(5G private network)。

之所以特別區分兩者,是因為 5G 的出現對一般民眾及企業的影響程度差異很大。孫雅麗解釋,5G 的目的不只是服務一般大眾,以部署完全的人口涵蓋率到都會區與偏遠地區為目標,對於一般人來說,傳輸速度的提升很可能只是讓影片載入快上一兩秒,但對於企業而言,大頻寬、低延遲的基礎通訊基磐能夠保障物聯網智能化應用的傳輸需求與高可靠性,進而促使在垂直應用場域上做出創新。

在科技持續推陳出新下,全球早已邁入數位時代,各大企業無不積極進行數位轉型,而現在談論的數位轉型也已經不再是早年將文件電子化、網路化或聯繫起全球各地人群,而是更進一步的萬物聯網(Internet of Everythings , IoE)。但要達成 IoE ,即時資料收集傳輸、大數據分析、AI 技術導入就是必須的,而 5G 正是實現這一切的關鍵使能技術(Enabling Technology)。

以智慧工廠為例,指出過去工廠多得仰賴老師傅操作及品管瑕疵,但在引進自動化及智能物聯網後,現在可以利用高解析攝影機監控生產線,將即時影像送至後臺交由 AI 系統協助產品瑕疵分析,而要傳送高解析度影像就得需要高寬頻,自動化品管控制流程更需要低延遲與高可靠性的即時傳輸網路,這也是為什麼企業在數位升級與轉型,將 5G 專網基礎通訊網路建設鋪進企業如此重要。

引進自動化及智能物聯網後,更需要低延遲與高可靠性的即時傳輸網路。圖/pixabay

孫雅麗認為,5G 不只是提供更大傳輸通路的水管,而是一促使轉型的驅動力,讓企業能夠重新審視自己的商業模式,思考如何可以運用 5G 技術與專網的建立最佳化現有作業流程,同時也可能激發創意,創造出全新商業模式。這點對公領域的機關單位來說也是相同的;孫雅麗透露,行政院也有在討論 5G 專網可能為公眾利益帶來什麼幫助,包含防救災、配合無人機監控非法砂石盜採、非法水庫傾倒垃圾等都是可能的潛在用途。

儘管如此看好 5G 專網帶來的全新進化,孫雅麗也強調,5G 專網帶來的改變將是全面的,要不要採用對企業來說是相當重大的決定。就像房屋重新設計裝潢一樣,企業必須審慎評估所欲達成的願景、目標與效益,這是決定是否要擁抱 5G 專網的一項重要功課。畢竟,對企業而言這是一項重要的決策與措施,預計開放後也將會先在有限區域內進行場域實驗後才會全面展開行動導入。而能讓大眾真正體會到 5G 優勢的殺手級應用更可能早一些在遊戲產業中出現。

以最近熱門的元宇宙(Metaverse)話題為例,事實上這項概念早在 1992 年的科幻小說中就被提出,2003 年也出現類似的虛擬世界概念遊戲「第二人生」(Second Life),然而當時設備運算能力不夠、網路頻寬不足以支撐,在使用者無法深入體驗下自然無法引起迴響。反觀現今頻寬已足夠還可以保證低延遲,在晶片持續發展下,只需要幾個晶片便可以達成當年需要幾千萬才能達成的高效能運算,突然之間虛擬世界的想法似乎變得可行。

「所以我們才會說,一切看似水到渠成了。」

5G 專網管理辦法

為了加速建構國內 5G 專網基礎環境,NCC 已陸續開放 PoB (Proof of Business)及 PoC (Proof of Concept) 場域驗證,預計將於 2021 至 2022 年間釋出 4.8-4.9 GHz 頻段共 100MHz 頻寬供企業申請執照,以「專網專頻」方式獨立運作。攸關 5G 發展的《電信管理法》也已在 2020 年7月1日施行,針對 5G 企業專網運作的《行動寬頻專用電信網路設置使用管理辦法》NCC 目前也正加緊研擬中。

孫雅麗解釋,有時候科技往前走不見得法規跟得上,為維護公共利益,「適法性」就變得非常重要,以專用網路為例。過去僅提供軍事、產學研等特殊需求申請使用,多僅針對使用期限與範圍進行規範,但現在 5G 專網開放給一般企業申請使用,自然需要新法規才能更妥適地規管。不僅是臺灣,德國、日本、英國、法國、南韓及香港也都早已制定 5G 專網管理政策與法規,而 NCC 在制定專法上也有參考各國的監管辦法,但實際作法仍會依據臺灣環境背景進行調整。

為鼓勵企業積極採用以促進數位轉型,專用頻譜釋出規劃採審議制,不採公開競標因此沒有名額限制的問題,但管理辦法將針對申請資格、場域範圍、使用管理、網路架構、連接限制、執照年限、資通安全、頻率使用費等各面向進行明確規範,企業可以依照自身需求選擇適合方式發展垂直應用。不同於電信業者提供的 5G 網路全區通行,提供企業申請的 5G 頻段將有特定地理區域限制,如果兩個鄰近企業均申請使用專網服務,將以「和諧共用」的原則進行運作,由兩方協議不互相干擾為主。

由於並非電信業者,依現行制度規定,原則上企業專網將不得連接公眾網路使用,儘管如此,除了廠內的垂直整合,企業智慧化流程都與雲端服務、數據平臺及 AI 工具息息相關,可想而見企業仍有連接雲端服務的需求,孫雅麗表示,企業數位轉型對國家競爭力很重要,目前還在積極了解企業應用態樣與需求,也會持續進行討論,努力在規範與產業需求間取得平衡。

想發展 5G 專網,資安議題是重中之重

在持續發展之際 5G 衍生出的資安議題也不容忽視,NCC 也相當明白這一點。孫雅麗指出,去年電信業者建置 5G 公眾電信網路時,臺灣是全球首見要求行動業者在遞交營運計畫書時就必須附上 5G 資通安全維護計畫的國家,之所以如此,便是希望業者在建置的同時就將資安考量納入規劃,來確保公眾在使用 5G 網路上的安全性。

5G 專網開放後也是相同。NCC 將要求企業在申請執照時同時也得附上資安防護規劃,並做好應變機制,也期盼若發生資安事件能立即通報,然而考量到專網畢竟並不是公眾網路,從政府角度來說還是不會涉入太深,僅會進行必要提醒,資安的責任仍是落在業者本身。

為了支援各種創新應用,5G 核心網路必須具備足夠彈性才能有效支援,也因此是採用開放式以服務為基礎(Service-based Architecture)的系統運營架構,這在帶來極大自由同時也帶來風險。孫雅麗指出,除了對基礎設施的資安防護,企業也必須注意針對用戶設備(UE)的攻擊,一旦終端設備被侵入,很容易形成「地方包圍中央」的局勢影響到位於後端的核心網路,同時近年常見的供應鏈攻擊也是 5G 專網將面臨的一大資安挑戰。

由於 5G 技術運作及維護涉及許多專業,許多公司在架設專網的核心網路時可能會選擇委給專業網路公司進行維運管理,這也將衍生出另一種可信賴廠商與安全供應鏈管理的風險控制議題。孫雅麗認為,隨著 5G 面臨的資安威脅更加複雜化,資安維護將變得越來越重要,企業必須正視專網潛在的資安風險,面對全球供應鏈時代,未來的資安威脅將更頻繁及複雜,可想見未來資安服務公司的需求將會持續提升。

未來資安服務公司的需求將會持續提升。圖/pixabay

除了提醒企業審慎看待潛藏的資安風險,專訪的最後孫雅麗也再次強調了數位轉型的重要性。孫雅麗表示,5G 對各國來說都是重點推動的基礎建設,在與電信業者加速加量建設要求配合下,全臺 22 個縣市中已有超過 10 個縣市涵蓋超過 90%,NCC 未來也持續補助偏鄉建設發展,鼓勵企業發展垂直場域應用來進行數位轉型。

「企業的數位轉型不僅僅關乎到自身,對國家、對產業、對經濟的競爭力都與數位化和創新息息相關。臺灣想跟上世界的腳步企業就必須轉型,政府積極發展推動 5G 的目的也是在於此,而這也是 5G 真正的價值所在。讓我們一起跳到創新的軌跡上(Jump to the next curve)。」

資料來源

科技大觀園_96
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