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快篩錯誤率高達八成,那當成反指標正確率不就爆高嗎?

數感實驗室_96
・2020/04/09 ・1963字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 575 ・九年級

這幾天有新聞報導,捷克和其他國家使用了中國製的快篩劑來檢驗新冠病毒,結果錯誤率高達 80%!對此許多網友表示:

笑死,標準的中國製造

但我同時也看到另一群喜歡數字的網友們,討論起:

 80% 的錯誤率,那檢測出來的陰性當陽性看,陽性就是陰性,不就是 80% 的正確率了嗎?

我自己第一反應也是這麼想的,把中國快篩劑當成股海冥燈或反指標來使用就好了, 0 或 1 的決定,錯誤率最糟糕就是50%,不會再更高了。但又想了想,才發現不能這樣用。因為不同情境有著微妙但決定性的差異。

該測出來的沒測到≠沒事的被測成有事

關鍵在於「誤判健康者生病」跟「沒檢查出患者」不能一併而論。前者我們稱為假警報(false alarm),後者稱為失誤(miss)。

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打過世紀帝國的人可以想像,你以為有敵軍來襲趕快敲鐘,結果小白馬只是在外面晃兩圈就走,村民白收了,這就是假警報。你以為建築物堵得很好卻漏了一個洞,回家一看村民都仆街,這就是失誤

圖/wikimedia

假警報與失誤各自對應不同的錯誤率

  • 假警報機率:有多少健康的人被誤判生病
  • 失誤機率:多少患者沒被檢查出來

我們以表格為例,在 100 位健康者中,檢測出 10 位呈陽性反應,假警報機率是 10%;總共 10 位患者,其中 2 位呈陰性反應,失誤機率是20%。

  • 假警報機率高:導致確診人數比實際高,會過度消耗醫療資源。
  • 失誤機率高:社會中有許多潛在患者,提高傳染危機。
圖/數感實驗室

不管何者都有負面影響,不過是截然不同的影響,所以不盡然篩檢越多人越好,因為篩檢完後,還得面臨篩檢結果的不確定性考驗。

以篩檢人數最多的南韓為例,他們的死亡率只有 1.4%,對此有各種解釋原因,像是南韓只有約兩成的高齡感染者,大量檢測能早期發現控制之類的。但也有一派的說法是,死亡率=死亡患者人數/確診人數。

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南韓篩檢了這麼多人,就算假警報機率低,兩個數字相乘起來,還是會造成確診人數被高估。分母增加,死亡率就下降了。相關討論可以參考東海大學應用物理系〈話都給我講就好其之168〉

至於某些報導中提到的靈敏度(sensitivity)、特異度(specificity),分別指的是「多少真正生病的人被篩檢出來」,以及「多少健康的人通過篩檢」,稍微想一下就會知道他們其實是:

靈敏度 = 1-失誤率

特異度 = 1-假警報率

不同錯誤率的意義

換個角度,還有不同的錯誤率定義。好比說,同樣是表格的數據,檢驗人員今天快篩出 18 位陽性患者,再進一步用更精密的檢測後,發現只有 8 位真的生病。這個狀況可以用準確率(precision)= 8/18 = 44%來表示。

換句話說,根據不同的分子和分母,各種錯誤率會有不同的數值和物理意義,我們很難光憑「錯誤率高達 80%」這句話,就知道是

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  • 檢測出陽性的人,有 80% 是健康的(準確率偏低)
  • 健康的人,有 80% 會呈陽性反應(假警報機率偏高)
  • 生病的人,有 80% 檢測不出來(失誤機率偏高)
圖/giphy

還有更多不同的可能在此略表不提。這幾種狀況都很難用股海冥燈的方法去逆向操作,只能得到兩個結論:

  1. 錯誤率太高的快篩試劑真的不好用。
  2. 檢測永遠有不確定性,所以不是盡量檢測越多人就越好。

關於這點,陳建仁副總統在臉書上介紹了另一個指標「檢驗陽性率」,之後有機會我們也會再來跟大家科普一下(雖然大仁哥已經科普的很完整了)。

本篇文章感謝北科大賴冠廷 (Kuan-ting Lai) 教授、比利時 IMEC 柯統輝博士諮詢討論

延伸閱讀

本文轉載自數感實驗室粉絲專頁貼文 一種試劑,不只一種錯誤率,想讓數學更融入你的生活嗎?還不趕快追蹤!

抗原快篩、PCR 檢測又有哪些不同呢?快看影片一探究竟!

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數感實驗室_96
76 篇文章 ・ 50 位粉絲
數感實驗室的宗旨是讓社會大眾「看見數學」。 數感實驗室於 2016 年 4 月成立 Facebook 粉絲頁,迄今超過 44,000 位粉絲追蹤。每天發布一則數學文章,內容包括介紹數學新知、生活中的數學應用、或是數學和文學、藝術等跨領域結合的議題。 詳見網站:http://numeracy.club/ 粉絲專頁:https://www.facebook.com/pg/numeracylab/

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拆解邊緣AI熱潮:伺服器如何提供穩固的運算基石?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/05/21 ・5071字 ・閱讀時間約 10 分鐘

本文與 研華科技 合作,泛科學企劃執行。

每次 NVIDIA 執行長黃仁勳公開發言,總能牽動整個 AI 產業的神經。然而,我們不妨設想一個更深層的問題——如今的 AI 幾乎都倚賴網路連線,那如果哪天「網路斷了」,會發生什麼事?

想像你正在自駕車打個盹,系統突然警示:「網路連線中斷」,車輛開始偏離路線,而前方竟是萬丈深谷。又或者家庭機器人被駭,開始暴走跳舞,甚至舉起刀具向你走來。

這會是黃仁勳期待的未來嗎?當然不是!也因為如此,「邊緣 AI」成為業界關注重點。不靠雲端,AI 就能在現場即時反應,不只更安全、低延遲,還能讓數據當場變現,不再淪為沉沒成本。

什麼是邊緣 AI ?

邊緣 AI,乍聽之下,好像是「孤單站在角落的人工智慧」,但事實上,它正是我們身邊最可靠、最即時的親密數位夥伴呀。

當前,像是企業、醫院、學校內部的伺服器,個人電腦,甚至手機等裝置,都可以成為「邊緣節點」。當數據在這些邊緣節點進行運算,稱為邊緣運算;而在邊緣節點上運行 AI ,就被稱為邊緣 AI。簡單來說,就是將原本集中在遠端資料中心的運算能力,「搬家」到更靠近數據源頭的地方。

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那麼,為什麼需要這樣做?資料放在雲端,集中管理不是更方便嗎?對,就是不好。

當數據在這些邊緣節點進行運算,稱為邊緣運算;而在邊緣節點上運行 AI ,就被稱為邊緣 AI。/ 圖片來源:MotionArray

第一個不好是物理限制:「延遲」。
即使光速已經非常快,數據從你家旁邊的路口傳到幾千公里外的雲端機房,再把分析結果傳回來,中間還要經過各種網路節點轉來轉去…這樣一來一回,就算只是幾十毫秒的延遲,對於需要「即刻反應」的 AI 應用,比如說工廠裡要精密控制的機械手臂、或者自駕車要判斷路況時,每一毫秒都攸關安全與精度,這點延遲都是無法接受的!這是物理距離與網路架構先天上的限制,無法繞過去。

第二個挑戰,是資訊科學跟工程上的考量:「頻寬」與「成本」。
你可以想像網路頻寬就像水管的粗細。隨著高解析影像與感測器數據不斷來回傳送,湧入的資料數據量就像超級大的水流,一下子就把水管塞爆!要避免流量爆炸,你就要一直擴充水管,也就是擴增頻寬,然而這樣的基礎建設成本是很驚人的。如果能在邊緣就先處理,把重要資訊「濃縮」過後再傳回雲端,是不是就能減輕頻寬負擔,也能節省大量費用呢?

第三個挑戰:系統「可靠性」與「韌性」。
如果所有運算都仰賴遠端的雲端時,一旦網路不穩、甚至斷線,那怎麼辦?很多關鍵應用,像是公共安全監控或是重要設備的預警系統,可不能這樣「看天吃飯」啊!邊緣處理讓系統更獨立,就算暫時斷線,本地的 AI 還是能繼續運作與即時反應,這在工程上是非常重要的考量。

所以你看,邊緣運算不是科學家們沒事找事做,它是順應數據特性和實際應用需求,一個非常合理的科學與工程上的最佳化選擇,是我們想要抓住即時數據價值,非走不可的一條路!

邊緣 AI 的實戰魅力:從工廠到倉儲,再到你的工作桌

知道要把 AI 算力搬到邊緣了,接下來的問題就是─邊緣 AI 究竟強在哪裡呢?它強就強在能夠做到「深度感知(Deep Perception)」!

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所謂深度感知,並非僅僅是對數據進行簡單的加加減減,而是透過如深度神經網路這類複雜的 AI 模型,從原始數據裡面,去「理解」出更高層次、更具意義的資訊。

研華科技為例,旗下已有多項邊緣 AI 的實戰應用。以工業瑕疵檢測為例,利用物件偵測模型,快速將工業產品中的瑕疵挑出來,而且由於 AI 模型可以使用同一套參數去檢測,因此品管上能達到一致性,減少人為疏漏。尤其在高產能工廠中,檢測速度必須快、狠、準。研華這套 AI 系統每分鐘最高可處理 8,000 件產品,替工廠節省大量人力,同時確保品質穩定。這樣的效能來自於一台僅有膠囊咖啡機大小的邊緣設備—IPC-240。

這樣的效能來自於一台僅有膠囊咖啡機大小的邊緣設備—IPC-240。/ 圖片提供:研華科技

此外,在智慧倉儲場域,研華與威剛合作,研華與威剛聯手合作,在 MIC-732AO 伺服器上搭載輝達的 Nova Orin 開發平台,打造倉儲系統的 AMR(Autonomous Mobile Robot) 自走車。這跟過去在倉儲系統中使用的自動導引車 AGV 技術不一樣,AMR 不需要事先規劃好路線,靠著感測器偵測,就能輕鬆避開障礙物,識別路線,並且將貨物載到指定地點存放。

當然,還有語言模型的應用。例如結合檢索增強生成 ( RAG ) 跟上下文學習 ( in-context learning ),除了可以做備忘錄跟排程規劃以外,還能將實務上碰到的問題記錄下來,等到之後碰到類似的問題時,就能詢問 AI 並得到解答。

你或許會問,那為什麼不直接使用 ChatGPT 就好了?其實,對許多企業來說,內部資料往往具有高度機密性與商業價值,有些場域甚至連手機都禁止員工帶入,自然無法將資料上傳雲端。對於重視資安,又希望運用 AI 提升效率的企業與工廠而言,自行部署大型語言模型(self-hosted LLM)才是理想選擇。而這樣的應用,並不需要龐大的設備。研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,體積僅如後背包大小,卻能輕鬆支援語言模型的運作,實現高效又安全的 AI 解決方案。

但問題也接著浮現:要在這麼小的設備上跑大型 AI 模型,會不會太吃資源?這正是目前 AI 領域最前沿、最火熱的研究方向之一:如何幫 AI 模型進行「科學瘦身」,又不減智慧。接下來,我們就來看看科學家是怎麼幫 AI 減重的。

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語言模型瘦身術之一:量化(Quantization)—用更精簡的數位方式來表示知識

當硬體資源有限,大模型卻越來越龐大,「幫模型減肥」就成了邊緣 AI 的重要課題。這其實跟圖片壓縮有點像:有些畫面細節我們肉眼根本看不出來,刪掉也不影響整體感覺,卻能大幅減少檔案大小。

模型量化的原理也是如此,只不過對象是模型裡面的參數。這些參數原先通常都是以「浮點數」表示,什麼是浮點數?其實就是你我都熟知的小數。舉例來說,圓周率是個無窮不循環小數,唸下去就會是3.141592653…但實際運算時,我們常常用 3.14 或甚至直接用 3,也能得到夠用的結果。降低模型參數中浮點數的精度就是這個意思! 

然而,量化並不是那麼容易的事情。而且實際上,降低精度多少還是會影響到模型表現的。因此在設計時,工程師會精密調整,確保效能在可接受範圍內,達成「瘦身不減智」的目標。

當硬體資源有限,大模型卻越來越龐大,「幫模型減肥」就成了邊緣 AI 的重要課題。/ 圖片來源:MotionArray

模型剪枝(Model Pruning)—基於重要性的結構精簡

建立一個 AI 模型,其實就是在搭建一整套類神經網路系統,並訓練類神經元中彼此關聯的參數。然而,在這麼多參數中,總會有一些參數明明佔了一個位置,卻對整體模型沒有貢獻。既然如此,不如果斷將這些「冗餘」移除。

這就像種植作物的時候,總會雜草叢生,但這些雜草並不是我們想要的作物,這時候我們就會動手清理雜草。在語言模型中也會有這樣的雜草存在,而動手去清理這些不需要的連結參數或神經元的技術,就稱為 AI 模型的模型剪枝(Model Pruning)。

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模型剪枝的效果,大概能把100變成70這樣的程度,說多也不是太多。雖然這樣的縮減對於提升效率已具幫助,但若我們要的是一個更小幾個數量級的模型,僅靠剪枝仍不足以應對。最後還是需要從源頭著手,採取更治本的方法:一開始就打造一個很小的模型,並讓它去學習大模型的知識。這項技術被稱為「知識蒸餾」,是目前 AI 模型壓縮領域中最具潛力的方法之一。

知識蒸餾(Knowledge Distillation)—讓小模型學習大師的「精髓」

想像一下,一位經驗豐富、見多識廣的老師傅,就是那個龐大而強悍的 AI 模型。現在,他要培養一位年輕學徒—小型 AI 模型。與其只是告訴小型模型正確答案,老師傅 (大模型) 會更直接傳授他做判斷時的「思考過程」跟「眉角」,例如「為什麼我會這樣想?」、「其他選項的可能性有多少?」。這樣一來,小小的學徒模型,用它有限的「腦容量」,也能學到老師傅的「智慧精髓」,表現就能大幅提升!這是一種很高級的訓練技巧,跟遷移學習有關。

舉個例子,當大型語言模型在收到「晚餐:鳳梨」這組輸入時,它下一個會接的詞語跟機率分別為「炒飯:50%,蝦球:30%,披薩:15%,汁:5%」。在知識蒸餾的過程中,它可以把這套機率表一起教給小語言模型,讓小語言模型不必透過自己訓練,也能輕鬆得到這個推理過程。如今,許多高效的小型語言模型正是透過這項技術訓練而成,讓我們得以在資源有限的邊緣設備上,也能部署愈來愈強大的小模型 AI。

但是!即使模型經過了這些科學方法的優化,變得比較「苗條」了,要真正在邊緣環境中處理如潮水般湧現的資料,並且高速、即時、穩定地運作,仍然需要一個夠強的「引擎」來驅動它們。也就是說,要把這些經過科學千錘百鍊、但依然需要大量計算的 AI 模型,真正放到邊緣的現場去發揮作用,就需要一個強大的「硬體平台」來承載。

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邊緣 AI 的強心臟:SKY-602E3 的三大關鍵

像研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,就是扮演「邊緣 AI 引擎」的關鍵角色!那麼,它到底厲害在哪?

一、核心算力
它最多可安裝 4 張雙寬度 GPU 顯示卡。為什麼 GPU 這麼重要?因為 GPU 的設計,天生就擅長做「平行計算」,這正好就是 AI 模型裡面那種海量數學運算最需要的!

你想想看,那麼多數據要同時處理,就像要請一大堆人同時算數學一樣,GPU 就是那個最有效率的工具人!而且,有多張 GPU,代表可以同時跑更多不同的 AI 任務,或者處理更大流量的數據。這是確保那些科學研究成果,在邊緣能真正「跑起來」、「跑得快」、而且「能同時做更多事」的物理基礎!

二、工程適應性——塔式設計。
邊緣環境通常不是那種恆溫恆濕的標準機房,有時是在工廠角落、辦公室一隅、或某個研究實驗室。這種塔式的機箱設計,體積相對緊湊,散熱空間也比較好(這對高功耗的 GPU 很重要!),部署起來比傳統機架式伺服器更有彈性。這就是把高性能計算,進行「工程化」,讓它能適應台灣多樣化的邊緣應用場景。

三、可靠性
SKY-602E3 用的是伺服器等級的主機板、ECC 糾錯記憶體、還有備援電源供應器等等。這些聽起來很硬的規格,背後代表的是嚴謹的工程可靠性設計。畢竟在邊緣現場,系統穩定壓倒一切!你總不希望 AI 分析跑到一半就掛掉吧?這些設計確保了部署在現場的 AI 系統,能夠長時間、穩定地運作,把實驗室裡的科學成果,可靠地轉化成實際的應用價值。

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研華的 SKY-602E3 塔式 GPU 伺服器,體積僅如後背包大小,卻能輕鬆支援語言模型的運作,實現高效又安全的 AI 解決方案。/ 圖片提供:研華科技

台灣製造 × 在地智慧:打造專屬的邊緣 AI 解決方案

研華科技攜手八維智能,能幫助企業或機構提供客製化的AI解決方案。他們的技術能力涵蓋了自然語言處理、電腦視覺、預測性大數據分析、全端軟體開發與部署,及AI軟硬體整合。

無論是大小型語言模型的微調、工業瑕疵檢測的模型訓練、大數據分析,還是其他 AI 相關的服務,都能交給研華與八維智能來協助完成。他們甚至提供 GPU 與伺服器的租借服務,讓企業在啟動 AI 專案前,大幅降低前期投入門檻,靈活又實用。

台灣有著獨特的產業結構,從精密製造、城市交通管理,到因應高齡化社會的智慧醫療與公共安全,都是邊緣 AI 的理想應用場域。更重要的是,這些情境中許多關鍵資訊都具有高度的「時效性」。像是產線上的一處異常、道路上的突發狀況、醫療設備的即刻警示,這些都需要分秒必爭的即時回應。

如果我們還需要將數據送上雲端分析、再等待回傳結果,往往已經錯失最佳反應時機。這也是為什麼邊緣 AI,不只是一項技術創新,更是一條把尖端 AI 科學落地、真正發揮產業生產力與社會價值的關鍵路徑。讓數據在生成的那一刻、在事件發生的現場,就能被有效的「理解」與「利用」,是將數據垃圾變成數據黃金的賢者之石!

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找回擁有食物的主導權?從零開始「菇類採集」!——《真菌大未來》
積木文化
・2024/02/25 ・4266字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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菇類採集

在新冠肺炎(COVID-19)大流行後,馬斯洛「需求層次理論」裡的食品與安全在眾目睽睽下被抽離出來,變成後疫情時代最重要的兩個元素。對食物的焦慮點燃人們大腦中所有生存意志,於是大家開始恐慌性地購買,讓原本就已經脆弱、易受攻擊的現代糧食系統更岌岌可危。

值得慶幸的是,我們的祖先以前就經歷過這一切,留下來的經驗值得借鏡。菇類採集的興趣在艱難時期達到顛峰,這反映了人類本能上對未來產生的恐懼。1 無論是否有意,我們意識到需要找回擁有食物的主導權,循著古老能力的引導來找尋、準備我們自己的食物,如此才能應付食物短缺所產生的焦慮。

在新冠肺炎大流行後,馬斯洛「需求層次理論」裡的食品與安全在眾目睽睽下被抽離出來,變成後疫情時代最重要的兩個元素。圖/pexels

我們看見越來越多人以城市採集者的身分對野生菇類有了新的品味,進而找到安全感並與大自然建立起連結。這並不是說菇類採集將成為主要的生存方式,而是找回重新獲得自給自足能力的安全感。此外,菇類採集的快感就足以讓任何人不斷回歸嘗試。

在這個數位時代,菇類採集是讓我們能與自然重新連結的獨特活動。我們早已遺忘,身體和本能,就是遺傳自世世代代與自然和諧相處的菇類採集者。走出現代牢籠、進入大自然從而獲得的心理和心靈滋養不容小不容小覷。森林和其他自然空間提醒著我們,這裡還存在另一個宇宙,且和那些由金錢、商業、政治與媒體統治的宇宙同樣重要(或更重要)。

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在這個數位時代,菇類採集是讓我們能與自然重新連結的獨特活動。圖/unsplash

只有願意撥開遮蓋的落葉並專注尋找,才能體認到菇類的多樣性和廣泛分布。一趟森林之旅能讓人與廣大的生態系統重新建立連結,另一方面也提醒我們,自己永遠屬於生命之網的一部分,從未被排除在外。

腐爛的樹幹不再讓人看了難受,而是一個充滿機遇的地方:多孔菌(Bracket Fungi)──這個外觀看起來像貨架的木材分解者,就在腐爛的樹幹上茁壯成長,規模雖小卻很常見。此外,枯葉中、倒下的樹上、草地裡或牛糞上,也都是菇類生長的地方。

菇類採集是一種社會的「反學習」(遺忘先前所學)。你不是被動地吸收資訊,而是主動且專注地在森林的每個角落尋找真菌。不過度採集、只拿自身所需,把剩下的留給別人。你不再感覺遲鈍,而是磨練出注意的技巧,只注意菇類、泥土的香氣,以及醒目的形狀、質地和顏色。

只有願意撥開遮蓋的落葉並專注尋找,才能體認到菇類的多樣性和廣泛分布。圖/unsplash

菇類採集喚醒身體的感官感受,讓心靈與身體重新建立連結。這是一種可以從中瞭解自然世界的感人冥想,每次的發現都振奮人心,運氣好的話還可以帶一些免費、美味又營養的食物回家。祝您採集愉快。

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計畫

菇類採集就像在生活中摸索一樣,很難照既定計畫執行,而且以前的經歷完全派不上用場。最好的方法就是放棄「非採集到什麼不可」的念頭,持開放心態走出戶外執行這項工作。菇類採集不僅是享受找到菇的滿足感,更重要的是體驗走過鬆脆的樹葉、聞著森林潮濕的有機氣味,並與手持手杖和柳條筐的友善採菇人相遇的過程。

菇類採集很難照既定計畫執行,最好的方法就是放棄「非採集到什麼不可」的念頭。採集過程幾乎就像玩捉迷藏,只不過你根本不確定自己在找什麼,甚至根本不知道要找的東西是否存在。圖/unsplash

你很快就會明白為什麼真菌會有「神秘的生物界」的稱號。真菌無所不在但又難以捉摸,採集過程幾乎就像玩捉迷藏,只不過你根本不確定自己在找什麼,甚至根本不知道要找的東西是否存在。但還是要有信心,只要循著樹木走、翻動一下原木、看看有落葉的地方,這個過程就會為你指路。一點點的計畫,將大大增加你獲得健康收益的機會。所以,讓我們開始吧。

去哪裡找?

林地和草原,是你將開始探索的兩個主要所在。林地底層提供真菌所需的有機物質,也為樹木提供菌根關係。橡樹、松樹、山毛櫸和白樺樹都是長期的菌根夥伴,所以循著樹種,就離找到目標菇類更近了。

林地底層提供真菌所需的有機物質,也為樹木提供菌根關係。圖/pexels

草原上也會有大量菇類,但由於這裡的樹木多樣性和環境條件不足,所以菇類種類會比林地少許多。如果這些地點選項對你來說都太遠了,那麼可以試著在自家花園或在地公園綠地當中尋找看看。這些也都是尋菇的好地方。

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澳洲新南威爾斯州奧伯倫

澳洲可以說是真菌天堂。與其他大陸隔絕的歷史、不斷變化的氣候以及營養豐富的森林,讓澳洲真菌擁有廣大的多樣性。澳洲新南威爾斯州(New South Wales)的奧伯倫(Oberon)就有一座超過四萬公頃的松樹林,是採集菇類的最佳地點之一。

在那裡,有廣受歡迎的可食用菌松乳菇(又稱紅松菌),據說這種真菌的菌絲體附著在一棵歐洲進口樹的根部,而意外被引進澳洲。 1821 年,英國真菌學家塞繆爾・弗里德里克・格雷(Samuel Frederick Gray)將這種胡蘿蔔色的菇命名為美味乳菇(Lactarius deliciosus),這的確名符其實,因為「Deliciosus」在拉丁語中意為「美味」。如果想要在奧伯倫找到這些菇類,秋天時就要開始計劃,在隔年二月下旬至五月的產季到訪。

位於澳洲新南威爾斯州的奧伯倫就有一座超過四萬公頃的松樹林,是採集菇類的絕佳地點。圖/unsplash

英國漢普郡新森林國家公園

在英國,漢普郡的新森林國家公園(Hampshire’s New Forest)距離倫敦有九十分鐘的火車車程。它由林地和草原組成,當中有種類繁多的植物群、動物群和真菌可供遊客觀賞,甚至還有野生馬匹在園區裡四處遊蕩。

這片森林擁有兩千五百多種真菌,其中包括會散發惡臭的臭角菌(Phallus impudicus),它的外觀和結構就如圖鑑中描述般,與男性生殖器相似且不常見。還有喜好生長於橡樹上,外觀像架子一樣層層堆疊的硫色絢孔菌(Laetiporus sulphureus ,又稱林中雞)。該國家公園不允許遊客採收這裡的菇,所以請把時間花在搜尋、鑑別與欣賞真菌上。如果幸運的話,該地區可能會有採集團體可以加入,但能做的也僅限於採集圖像鑑別菇類,而非採集食用。

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在英國,漢普郡的新森林國家公園由林地和草原組成,當中有種類繁多的植物群、動物群和真菌可供遊客觀賞。該國家公園不允許遊客採收這裡的菇,所以請把時間花在搜尋、鑑別與欣賞真菌上。圖/unsplash

美國紐約市中央公園

甚至紐約市的中央公園也有採集菇類的可能性。雖然在 1850 年代公園建造之時並未刻意引進菇類物種,但這個占地八百四十英畝的公園現已登錄了四百多種菇類,足以證明真菌孢子的影響之深遠。

加里・林科夫(Gary Lincoff)是一位自學成才、被稱作「菇類吹笛人」2 的真菌學家,他住在中央公園附近,並以紐約真菌學會的名義會定期舉辦菇類採集活動。林科夫是該學會的早期成員之一,該學會於 1962 年由前衛作曲家約翰・凱吉(John Cage)重新恢復運作。凱吉也是一位自學成才的業餘真菌學家,並靠自己的能力成為專家。

甚至紐約市的中央公園也有採集菇類的可能性。雖然在 1850 年代公園建造之時並未刻意引進菇類物種,但這個占地八百四十英畝的公園現已登錄了四百多種菇類。圖/wikipedia

進行菇類採集時,找瞭解特定物種及其棲息地的在地專家結伴同行,總是有幫助的。如果你需要一個採集嚮導,求助於所在地的真菌學會會是一個正確方向。

何時去找?

在適當的環境條件下(例如溫度、光照、濕度和二氧化碳濃度),菌絲體全年皆可生長。某些物種對環境條件較敏感,但平均理想溫度介於 15~24 ℃ 之間,通常是正要進入冬季或冬季剛過期間,因此秋季和春季會是為採集菇類作計畫的好季節。

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秋季和春季是為採集菇類作計畫的好季節,但因為菇類受溫度變化模式和降雨量的影響很大,所以每年採菇的旺季時間會略有不同。圖/unsplash

當菌絲體從周圍吸收水分時,會產生一股破裂性的力量,讓細胞充滿水分並開始出菇。這就是菇類通常會出現在雨後和一年中最潮濕月份的原因。牢記這些條件,就可以引導你找到寶藏。但也要記得,因為菇類受溫度變化模式和降雨量的影響很大,所以每年採菇的旺季時間會略有不同。

註解

  1. Sonya Sachdeva, Marla R Emery and Patrick T Hurley, ‘Depiction of wild food foraging practices in the media: Impact of the great recession’, Society & Natural Resources, vol. 31, issue 8, 2018, <doi.org/10.1080/08941920.2 018.1450914>. ↩︎
  2. 譯注:民間傳說人物。吹笛人消除了哈梅林鎮的所有老鼠,但鎮上官員拒絕給予承諾的報酬,於是他就吹奏著美麗的音樂,把所有孩子帶出哈梅林鎮。 ↩︎

——本文摘自《真菌大未來:不斷改變世界樣貌的全能生物,從食品、醫藥、建築、環保到迷幻》,2023 年 12 月,積木文化出版,未經同意請勿轉載。

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長效型單株抗體治療新冠,助高風險族群遠離重症
careonline_96
・2023/02/09 ・2118字 ・閱讀時間約 4 分鐘

「醫師,我每周要洗腎3次,如果確診 COVID-19 怎麼辦?」

「長期洗腎或身體狀況較差的患者,要如何治療 COVID-19?」

洗腎、器官移植患者感染新冠肺炎的風險較高,而且較容易出現重症或死亡,雙和醫院腎臟內科主任吳美儀醫師指出,雖然已有抗病毒藥物可以使用,但是這些患者平時會使用較多藥物,在使用抗病毒藥物時,容易受到限制,治療效果也受到影響。

因為洗腎患者需要定期接受透析,所以醫院會安排隔離區域來幫確診 COVID-19 的病患洗腎。吳美儀醫師說,在治療方面,除了開立口服藥物之外,目前也有針劑型的單株抗體,可供共病較多、重症風險較高的患者使用。

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長效型單株抗體可用於治療「具任一重症風險因子,未使用氧氣且於發病五天內之成人或 12 歲以上且體重 40 公斤以上」COVID-19 輕症患者。採單次肌肉注射,施打之後留院觀察 1 個小時就可以回去。

從臨床數據來看,在出現症狀後五天內給藥,能夠降低住院或死亡風險近 7 成(66.9%)[1],若能盡早於三天內給藥,則能夠降低 88% 的風險,所以把握黃金時間盡早治療是關鍵。

吳美儀醫師補充,重症風險因子包括年齡 65 歲以上、氣喘、癌症、糖尿病、慢性腎病、心血管疾病(不含高血壓)、慢性肺疾(間質性肺病、肺栓塞、肺高壓、氣管擴張、慢性阻塞性肺病)、結核病、慢性肝病(肝硬化、非酒精性脂肪性肝炎、酒精性肝病與免疫性肝炎)、失能(注意力不足及過動症、腦性麻痺、先天性缺陷、發展或學習障礙、脊髓損傷)、精神疾病(情緒障礙、思覺失調症)、失智症、BMI≧30(或 12~17 歲兒童青少年 BMI 超過同齡第 95 百分位)、懷孕(或產後六週內)、影響免疫功能之疾病(HIV 感染、先天性免疫不全、實體器官或血液幹細胞移植、使用類固醇或其他免疫抑制劑)等。符合資格的患者,便可使用公費長效型單株抗體。

除了感染後的治療,長效型單株抗體也可用於 COVID-19 暴露前的預防。吳美儀醫師解釋,暴露前預防可用於曾在一年內接受實體器官或血液幹細胞移植、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、曾在一年內接受 CAR-T 治療或 B 細胞清除治療、具有效重大傷病卡之嚴重先天性免疫不全病患、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)以及感染人類免疫缺乏病毒(HIV)且最近一次 CD4 < 200 cells/mm3 者。

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上述病患若 6 個月內沒有感染 COVID-19 且 1 周內與感染者無已知的接觸史,可以注射長效型單株抗體作為預防。從臨床數據來看,長效型單株抗體在接種後六個月內可降低 83% 感染風險[2],效力與安全性已通過臨床試驗證實,證據也顯示該藥品針對台灣主流病毒株 BA.5 及 BA.2.75 具保護力。

「在長效型單株抗體通過使用後,我們就有把一年內接受過腎臟移植的患者找回來,替他們注射單株抗體。」吳美儀醫師說,「單株抗體大約有 6 個月的保護效果,讓患者較不會受到感染,即使遭到感染,也較不會演變成重症或死亡。」

單株抗體與疫苗有何差異?

接種疫苗的目的是刺激我們的免疫系統產生對抗特定病原的抗體,後續遭到感染的時候,便能發揮保護效果,屬於「主動免疫」。吳美儀醫師解釋,至於單株抗體藥物是預先製作好對抗特定病原的抗體,注入體內後,單株抗體便能夠發揮保護效果,屬於「被動免疫」。

免疫低下的病患,例如接受器官移植使用免疫抑制劑的病人、先天性免疫不全的病人等,即便接種疫苗,免疫系統可能也無法產生足夠的抗體。吳美儀醫師說,透過注入長效型單株抗體,患者可以獲得被動免疫,對抗入侵的病原。

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單株抗體是蛋白質藥物,注射後要留意過敏反應,所以會請患者在醫院觀察 1 個小時再離開。吳美儀醫師說,在我們的臨床經驗中,大多數患者都沒有明顯的副作用。

單株抗體是被動免疫,不能取代疫苗接種,且注射單株抗體後依然要做好各項防疫措施。接種 COVID-19 疫苗後應至少間隔兩周再接種單株抗體,若在注射單株抗體後要接種疫苗,則沒有時間間隔的限制。

貼心小提醒

面對 COVID-19 疫情,最重要的是勤洗手、戴口罩、接種疫苗。

吳美儀醫師叮嚀,至於免疫不全、器官移植、血液腫瘤、使用免疫抑制藥物等,對於疫苗接種的反應較差、重症風險較高的患者,可與醫師討論,依照規定使用 COVID-19 長效型單株抗體,用於暴露前的預防或感染後的治療。

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  1. https://www.thelancet.com/journals/lanres/article/PIIS2213-2600(22)00180-1/fulltext
  2. https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2116620
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快篩錯誤率高達八成,那當成反指標正確率不就爆高嗎?
數感實驗室_96
・2020/04/09 ・1963字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 575 ・九年級

這幾天有新聞報導,捷克和其他國家使用了中國製的快篩劑來檢驗新冠病毒,結果錯誤率高達 80%!對此許多網友表示:

笑死,標準的中國製造

但我同時也看到另一群喜歡數字的網友們,討論起:

 80% 的錯誤率,那檢測出來的陰性當陽性看,陽性就是陰性,不就是 80% 的正確率了嗎?

我自己第一反應也是這麼想的,把中國快篩劑當成股海冥燈或反指標來使用就好了, 0 或 1 的決定,錯誤率最糟糕就是50%,不會再更高了。但又想了想,才發現不能這樣用。因為不同情境有著微妙但決定性的差異。

該測出來的沒測到≠沒事的被測成有事

關鍵在於「誤判健康者生病」跟「沒檢查出患者」不能一併而論。前者我們稱為假警報(false alarm),後者稱為失誤(miss)。

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打過世紀帝國的人可以想像,你以為有敵軍來襲趕快敲鐘,結果小白馬只是在外面晃兩圈就走,村民白收了,這就是假警報。你以為建築物堵得很好卻漏了一個洞,回家一看村民都仆街,這就是失誤

圖/wikimedia

假警報與失誤各自對應不同的錯誤率

  • 假警報機率:有多少健康的人被誤判生病
  • 失誤機率:多少患者沒被檢查出來

我們以表格為例,在 100 位健康者中,檢測出 10 位呈陽性反應,假警報機率是 10%;總共 10 位患者,其中 2 位呈陰性反應,失誤機率是20%。

  • 假警報機率高:導致確診人數比實際高,會過度消耗醫療資源。
  • 失誤機率高:社會中有許多潛在患者,提高傳染危機。
圖/數感實驗室

不管何者都有負面影響,不過是截然不同的影響,所以不盡然篩檢越多人越好,因為篩檢完後,還得面臨篩檢結果的不確定性考驗。

以篩檢人數最多的南韓為例,他們的死亡率只有 1.4%,對此有各種解釋原因,像是南韓只有約兩成的高齡感染者,大量檢測能早期發現控制之類的。但也有一派的說法是,死亡率=死亡患者人數/確診人數。

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南韓篩檢了這麼多人,就算假警報機率低,兩個數字相乘起來,還是會造成確診人數被高估。分母增加,死亡率就下降了。相關討論可以參考東海大學應用物理系〈話都給我講就好其之168〉

至於某些報導中提到的靈敏度(sensitivity)、特異度(specificity),分別指的是「多少真正生病的人被篩檢出來」,以及「多少健康的人通過篩檢」,稍微想一下就會知道他們其實是:

靈敏度 = 1-失誤率

特異度 = 1-假警報率

不同錯誤率的意義

換個角度,還有不同的錯誤率定義。好比說,同樣是表格的數據,檢驗人員今天快篩出 18 位陽性患者,再進一步用更精密的檢測後,發現只有 8 位真的生病。這個狀況可以用準確率(precision)= 8/18 = 44%來表示。

換句話說,根據不同的分子和分母,各種錯誤率會有不同的數值和物理意義,我們很難光憑「錯誤率高達 80%」這句話,就知道是

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  • 檢測出陽性的人,有 80% 是健康的(準確率偏低)
  • 健康的人,有 80% 會呈陽性反應(假警報機率偏高)
  • 生病的人,有 80% 檢測不出來(失誤機率偏高)
圖/giphy

還有更多不同的可能在此略表不提。這幾種狀況都很難用股海冥燈的方法去逆向操作,只能得到兩個結論:

  1. 錯誤率太高的快篩試劑真的不好用。
  2. 檢測永遠有不確定性,所以不是盡量檢測越多人就越好。

關於這點,陳建仁副總統在臉書上介紹了另一個指標「檢驗陽性率」,之後有機會我們也會再來跟大家科普一下(雖然大仁哥已經科普的很完整了)。

本篇文章感謝北科大賴冠廷 (Kuan-ting Lai) 教授、比利時 IMEC 柯統輝博士諮詢討論

延伸閱讀

本文轉載自數感實驗室粉絲專頁貼文 一種試劑,不只一種錯誤率,想讓數學更融入你的生活嗎?還不趕快追蹤!

抗原快篩、PCR 檢測又有哪些不同呢?快看影片一探究竟!

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數感實驗室_96
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數感實驗室的宗旨是讓社會大眾「看見數學」。 數感實驗室於 2016 年 4 月成立 Facebook 粉絲頁,迄今超過 44,000 位粉絲追蹤。每天發布一則數學文章,內容包括介紹數學新知、生活中的數學應用、或是數學和文學、藝術等跨領域結合的議題。 詳見網站:http://numeracy.club/ 粉絲專頁:https://www.facebook.com/pg/numeracylab/