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健康與醫療資料的加值應用(六):國外健康資料加值相關情形

2012健康與醫療資料加值應用論壇_96
・2012/07/22 ・2346字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 531 ・七年級

(編註:)本文為〈健康與醫療資料的加值應用〉系列文章的尾篇,前面幾篇文章首先從健康紀錄如何轉換成健康資料庫談起,再分別詳細介紹目前台灣全民健康保險資料庫以及健康資料加值應用協作中心,接著從政策面的角度切入,為讀者們介紹政府預計推動的電子化醫療政策,還有健康與醫療資料應用上可能將面臨到的諸多議題挑戰。最後,本文列舉了一些國外健康資料加值的相關應用範例,作為參考與借鏡,期能幫助大家更全面地理解議題面貌。

一、美國的個人醫療資訊保障法案-HIPAA

美國HIPAA概念簡圖@wiki
美國HIPAA@wiki

1996 年,美國國會通過「健康保險可攜性與可責性法案」(The Health Insurance Portability and Accountability Act,以下簡稱 HIPAA),立法目的是為了將美國醫療產業電子化、規格化(大家的格式都差不多)、減少浪費,並促進醫療資源的有效運用、簡化行政作業,同時也提高了對於公民個人醫療資訊的保障。有許多學者指出,醫療電子化能夠使得醫師更能夠掌握病患資訊,像是醫師會知道病患同時間在服用甚麼藥物、做甚麼診療,或是能夠接續上一位醫師的診斷來修正用藥,舉例而言,小華看皮膚科,希望拯救她的痘痘問題,上一位醫師可能開了某些藥物,這一次,小華到另一家醫院就診,醫療電子化使得醫師知道小華之前是服用甚麼藥物,可以因此調整劑量或是換另外一種。

將醫療電子化、規格化,其目的就是促進醫療資訊的流通,減低因為病患換一家醫院,病歷資料就必須重新填寫、重新來過的時間。這些醫療資訊可能會存在同一個地方或資料庫,或者是用同一規格撰寫,使得醫師拿到病患之前的就診記錄,不需要謄寫過來。但是這些作法可能會威脅到病患隱私權、資訊安全。因此 HIPAA 分別在 2000 年制定「個人可辨識身分之健康資訊的隱私標準」(Standards for Privacy of Individually Identifiable Health Information),2003 年制定「安全標準」(Security Standards),為個人醫療資訊保障做更全面性的規範。

從前面小華和阿嬤的例子,我們可以看出,現階段能夠獲得病患醫療、就診紀錄的不僅僅只有醫師,而美國這法案使得醫療產業電子化,以後除了前面圖上所指出的單位能夠獲得就診記錄,其他醫院可能也可以獲得這次的就診記錄。HIPAA 擴大了能夠接受到單次就診紀錄的規模,換言之,醫療資訊被揭露給其他非醫院的人的情形更多了,由於醫療資訊可以識別出個人,或是特定個人(例如住在曼哈頓的白人之聾啞人士),相應地,它對於隱私也有更嚴謹的要求。2000 年制定的「個人可辨識身分之健康資訊的隱私標準」規定醫療資訊只有在為了下面這幾種原因,醫院才能將該次醫療資訊、就診記錄揭露給其他人使用:

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(1)把醫療資訊揭露給病患個人,例如病患個人向醫師申請該次就診的病歷摘要。
(2)基於診療、核銷費用或是健康照護之目的,例如醫師需要知道病患同時間服用甚麼藥物或是今年照過幾次 X 光片;保險公司、健保局需要知道這次的就診記錄、用藥紀錄以支付病患、醫師費用;安養院需要知道老人家健康檢查的結果以安排特定的照護人員和後續的檢查。
(3)合法的要求,像是 Medicare 資料庫,她們將保戶的資料做匿名處理、去身分辨識性之後,釋出供研究使用。
(4)其他獲得 HIPAA 授權的情形。

不過符合以上原因的揭露病患個人醫療資訊的行為必須要獲得病患個人的同意,同時也要符合最小使用原則,即如果醫師只需要知道病患同時間吃哪些藥,就不能要求病患要將上次就診時做了甚麼診療的記錄一併揭露。

HIPAA 不僅僅規範這些擁有個人健康資訊的機關必須要遵守規範,也明示公民個人的權利,像是我們可以決定這些機關能否將我的健康資料揭露給他人使用,或是當機關要把資訊給他人使用時必須要先經過我的同意,而且我可以更正我的健康記錄。

除了就診需求之外,許多研究單位、政府機關也會需要病患的健康醫療資訊,以利研究之用,於此,HIPAA 也做了相應的規範,當這些擁有公民個人醫療、健康資訊的組織在使用、釋出或是分享時,必須要遵守三大原則:不具有直接閱讀性、資料無法辨識出公民身分、在經過授權使用前,資料無法被重新建構。而此處 HIPAA 所保護的個人醫療資訊,指的是可以辨識出個人身分的醫療資訊,像是有個人姓名、社會保險號碼、駕照號碼、信用卡號碼、診斷記錄等敏感性資訊。由於許多機關擁有這些資訊,當他們在使用或是釋出資料上,有可能會侵害到個人的隱私權和資訊自主權。

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以美國聯邦醫療保險(Medicare)為例,此醫療保險是提供給 65 歲以上的老人、需要洗腎的民眾和身心障礙者,讓他們能以低廉的看診費獲得適宜的照護。Medicare 有將這些保戶資料釋出供做研究使用,申請費用大約是一年 400 美金(約 1 萬 2 千台幣),詳細費用因申請項目而不同。按照 HIPAA 規範,在資料釋出中,必須要處理過原始資訊,使得資訊無法被直接閱讀,即當資料不小心遺失時,其他沒有獲得授權的人是無法從上面獲知保戶的個人醫療資訊。Medicare 通常也只釋出部分保戶資訊(5%),不會將所有保戶資料都釋出。

而在 HIPAA 的安全規定要求,這些機關必須要建置合理的安全措施來保障個人醫療資訊的釋出,例如當要將個人醫療資訊以紙本方式釋出給研究人員、拿給保險公司的下游廠商做資料處理等,在傳輸的過程中,得放在一從外觀看不出是甚麼東西的不透明瓶罐裡,且送到研究單位後,要將這些資料存放在一個安全上鎖的地方,只有經過授權的人士才能從這存放處拿到資訊,而當資訊使用完之後,必須銷毀紙本資訊,像是化成紙漿、用碎紙機碎掉、燒掉等等。 而如果是電子資料,HIPAA 也要求擁有個人醫療資訊的機構必須要建置一適當的、可以維護個人隱私和資訊安全的防火牆,以限制個人資訊被盜取、避免未經授權者使用的可能。若是這些組織違反規定,因為營利、個人目的或是惡意散佈個人健康資訊,不僅會被罰 $100 到 $250,000 美金(約 3000 台幣到 750 萬台幣),更可以處理十年以上有期徒刑。

【下一頁:英國 GPRD 與歐盟的電子病歷管理制度】

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2012健康與醫療資料加值應用論壇_96
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舉辦公眾論壇,促成社會公眾對「健康及醫療資料運用及加值」進行理性、知情的討論,形成公共意見以作為決策的參考。 一、提出公眾論壇的討論成果:結論報告。 二、統整各界對健康及醫療資料運用及加值」之爭議意見及政策建議。 三、建構論壇準備期間為促成對話的重要程序和原則。

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地震之島的生存法則!921地震教育園區揭開台灣的防災祕密
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/09/20 ・4553字 ・閱讀時間約 9 分鐘

為什麼台灣會像坐在搖搖椅上,總是時不時地晃動?這個問題或許有些令人不安,但卻是我們生活在這片土地上的現實。根據氣象署統計,台灣每年有 40,000 次以上的地震,其中有感地震超過 1,000 次。2024年4月3日,花蓮的大地震發生後,台灣就經歷了超過 1,000 次餘震,這些數據被視覺化後形成的圖像,宛如台北101大樓般高聳穿雲,再次引發了全球對台灣地震頻繁性的關注。

地震發生後,許多外國媒體擔心半導體產業會受影響,但更讓他們稱奇的是,台灣竟然能在這麼大的地震之下,將傷害降到這麼低,並迅速恢復。不禁讓人想問,自從 25 年前的 921大地震以來,台灣經歷了哪些改變?哪些地方可能再發生大地震?如果只是遲早,我們該如何做好更萬全的準備?

要找到這些問題的答案,最合適的地點就在一座從地震遺跡中冒出的主題博物館:國立自然科學博物館的 921地震教育園區。

圖:跑道捕捉了地震的瞬間 / 圖片來源:劉志恆/青玥攝影

下一個大地震在哪、何時?先聽斷層說了什麼

1999年9月21日凌晨1點47分,台灣發生了一場規模7.3的大地震,震央在南投縣集集鎮,全台 5 萬棟房子遭震垮,罹難人數超過 2,400 人。其中,台中霧峰光復國中校區因車籠埔斷層通過,地面隆起2.6公尺,多棟校舍損毀。政府決定在此設立921地震教育園區,保留這段震撼人心的歷史,並作為防災教育的重要基地。園區內兩處地震遺跡依特性設置為「車籠埔斷層保存館」和「地震工程教育館」。

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車籠埔斷層保存館建於原操場位置,為了保存地表破裂及巨大抬升,所以整體設計不採用樑柱結構,而是由82根長12公尺、寬2.4公尺、重約10噸的預鑄預力混凝板組成,外觀為曲線造型,技術難度極高,屬國內外首見,並榮獲多項建築獎。而地震工程教育館保留了原光復國中受損校舍,讓民眾親眼見證地震的驚人破壞力,進一步強調建築結構與安全的重要性。毀損教室旁設有由園區與「國家地震工程研究中心」共同策劃的展示館,透過互動展示,讓參觀者親手操作,學習地震工程相關知識。

國立自然科學博物館地質學組研究員蔣正興博士表示,面積上,台灣是一個狹長的小島,卻擁有高達近4000公尺的山脈,彰顯了板塊激烈擠壓、地質活動極為活躍的背景。回顧過去一百年的地震歷史,從1906年的梅山地震、1935年的新竹-台中地震,到1999年的921大地震,都發生在台灣西部,與西部的活動斷層有密切關聯,震源位於淺層,加上人口密度較高,因此對台灣西部造成了嚴重的災情。

而台灣東部是板塊劇烈擠壓的區域,地震震源分佈更廣。與西部相比,雖然東部地震更頻繁,但由於人口密度相對較低,災情相對較少。此外,台灣東北部和外海也是地震多發區,尤其是菲律賓海板塊往北隱沒至歐亞板塊的隱沒地震帶,至沖繩海槽向北延伸,甚至可能影響到台北下方,發生直下型地震,這種地震因震源位於城市正下方,危害特別大,加上台北市房屋非常老舊,若發生直下型地震,災情將非常嚴重。

除了台北市,蔣正興博士指出在台灣西部,我們特別需要關注的就是彰化斷層的影響,該斷層曾於1848年發生巨大錯動。此外,我們也需要留意西南部的地震風險,如 1906 年的梅山地震。此兩條活動斷層距今皆已超過 100 年沒活動了。至於東部,因為存在眾多活動斷層,當然也需要持續注意。

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我們之所以擔心某些斷層,是因為這些區域可能已經累積了相當多的能量,一旦達到臨界點,就會釋放,進而引發地震。地質學家通常會沿著斷層挖掘,尋找過去地震的證據,如受構造擾動沉積物的變化,然後透過定年技術來確定地震發生的時間點,估算出斷層的地震週期,然而,這些數字的計算過程非常複雜,需要綜合大量數據。

挑戰在於,有些斷層的活動時間非常久遠,要找到活動證據並不容易。例如,1906年的梅山地震,即使不算久遠,但挖掘出相關斷層的具體位置仍然困難,更不用說那些數百年才活動一次的斷層,如台北的山腳斷層,因為上頭覆蓋了大量沉積物,要找到並研究這些斷層更加困難。

儘管我們很難預測哪個斷層會再次活動,我們仍然可以預先對這些構造做風險評估,從過往地震事件中找到應變之道。而 921 地震教育園區,就是那個可以發現應變之道的地方。

圖:北棟教室毀損區 / 圖片來源:劉志恆/青玥攝影

921 後的 25 年

在園區服務已 11 年的黃英哲擔任志工輔導員,常代表園區到各地進行地震防災宣導。他細數 921 之後,台灣進行的六大改革。制定災害防救法,取代了總統緊急命令。修訂了建築法規,推動斷層帶禁限建與傳統校舍建築改建。組建災難搜救隊伍,在面對未來災害時能更加自主應對。為保存文化資產,增設了歷史建築類別,確保具有保存價值的建築物得到妥善照料。

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最後,則是推行防災教育。黃英哲表示,除了在學校定期進行防災演練,提升防災意識外,更建立了921地震教育園區,不僅作為教育場所,也是跨部門合作的平台,例如與交通部氣象署、災害防救辦公室、教育部等單位合作,進行全面的防災教育。園區內保留了斷層線的舊址,讓遊客能夠直觀地了解地震的破壞力,最具可看性;然而除此之外,園區也是 921 地震相關文物和資料的重要儲存地,為未來的地震研究提供了寶貴的資源。

堪稱園區元老,在園區服務將近 19 年,主要負責日語解說工作的陳婉茹認為,園區最大的特色是保存了斷層造成的地景變化,如抬升的操場和毀壞的教室場景,讓造訪的每個人直觀地感受地震的威力,尤其是對於年輕的小朋友,即使他們沒有親身經歷過,也能透過這些真實的展示認識到地震帶來的危險與影響。

陳婉茹回憶,之前有爸媽帶著小學低年級的小朋友來參觀,原本小朋友並不認真聽講,到處跑來跑去,但當他看到隆起的操場,立刻大聲說這他在課本看過,後來便聚精會神地聽完 40 分鐘的解說。

圖:陳婉茹在第一線負責解說工作 / 圖片來源:921地震教育園區

除了每看必震撼的地景,園區也透過持續更新策展,邀請大家深入地震跟防災的各個面向。策展人黃惠瑛負責展示設計、活動規劃、教具設計等工作。她提到,去年推出的搜救犬特展和今年的「921震災啓示展」與她的個人經歷息息相關。921 大地震時的她還是一名台中女中的住宿生,當時她儘管驚恐,依舊背著腿軟的學姊下樓,讓她在策劃這些展覽時充滿了反思。

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在地震體驗平臺的設計中,黃惠瑛強調不僅要讓觀眾了解災害的破壞力,更希望觀眾能從中學到防災知識。她與設計師合作,一樓展示區採用了時光機的概念,運用輕鬆、童趣的風格,希望遊客保持積極心態。二樓的地震體驗平臺結合六軸震動臺和影片,讓遊客真實感受921地震的情境。她強調,這次展覽的目標是全民,設計上避免了血腥和悲傷的元素,旨在讓觀眾帶著正向的感受離開,並重視防災意識。

圖:地震體驗劇場 / 圖片來源:921地震教育園區

籌備今年展覽的最大挑戰是緊迫的時間。從五月開始,九月完成,為了迅速而有效地與設計師溝通,黃惠瑛使用了AI工具如ChatGPT與生成圖像工具,來加快與設計師溝通的過程。

圖:黃惠瑛與設計師於文件中討論設計/ 圖片來源:921地震教育園區

蔣正興博士說,當初學界建議在此設立地震教育園區,其中一位重要推手是法國地質學家安朔葉。他曾在台灣指導十位台灣博士生,這些博士後來成為地質研究的中堅力量。1999年921大地震後,安朔葉教授立刻趕到台灣,認為光復國中是全球研究斷層和地震的最佳觀察點,建議必須保存。為紀念園區今年成立20週年,在斷層館的展示更新中,便特別強調安朔葉的貢獻與當時的操場圖。

此外,作為 20 週年的相關活動,今年九月也將與日本野島斷層保存館簽署合作備忘錄(MOU),強化合作並展示台日合作歷史。另一重頭戲則是向日本兵庫縣人與自然博物館主任研究員加藤茂弘致贈感謝狀,感謝他不遺餘力,長期協助園區斷層保存館的剖面展品保存工作。

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右圖:法國巴黎居禮大學安朔葉教授。左圖:兵庫縣立人與自然博物館主任研究員加藤茂弘
/ 圖片來源:921地震教育園區

前事不忘,後事之師

盡力保存斷層跟受創校舍,只因不想再重蹈覆徹。蔣正興博士表示,921地震發生在車籠埔斷層,其錯動形式成為全球地質研究的典範,尤其是在研究斷層帶災害方面。統計數據顯示,距離車籠埔斷層約100公尺內,住在上盤的罹難率約為1%,而下盤則約為0.6%。這說明住在斷層附近,特別是上盤,是非常危險的。由於台灣主要是逆斷層活動,這一數據清楚告訴我們,在上盤區域建設居住區應特別小心。

2018年花蓮米崙斷層地震就是一個例證。

在921地震後,政府在斷層帶兩側劃設了「地質敏感區」。因為斷層活動週期較長,全球大部分地區難以測試劃設敏感區的有效性,但台灣不同,斷層活動十分頻繁。例如 1951 年,米崙斷層造成縱谷地震,規模達 7.3,僅隔 67 年後,在 2018 年再次發生花蓮地震,這在全球是罕見的,也因此 2016 年劃設的地質敏感區,在 2018 年的地震中便發現,的確更容易發生地表破裂與建築受損,驗證了地質敏感區劃設的有效性。

圖:黃英哲表示曾來園區參訪的兒童寄來的問候信,是他認真工作的動力 / 圖片來源:921地震教育園區

在過去的20年裡,921地震教育園區不僅見證了台灣在防災教育上的進步,也承載著無數來訪者的情感與記憶。每一處地震遺跡,每一項展示,都在默默提醒我們,那段傷痛歷史並未走遠。然而,我們對抗自然的力量,並非源自恐懼,而是源自對生命的尊重與守護。當你走進這座園區,感受那因地震而隆起的操場,或是走過曾經遭受重創的教室,你會發現,這不僅僅是歷史的展示,更是我們每一個人的責任與使命。

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來吧,今年九月,走進921地震教育園區,一起在這裡找尋對未來的啓示,為台灣的下一代共同築起一個更堅固、更安全的家園。

圖:今年九月,走進921地震教育園區 / 圖片來源:劉志恆/青玥攝影

延伸閱讀:
高風險? 家踩「斷層帶、地質敏感區」買房留意
「我摸到台灣的心臟!」法國地質學家安朔葉讓「池上斷層」揚名國際
百年驚奇-霧峰九二一地震教育園區|天下雜誌

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政府、學校、公民三方合作,共同完成臺灣第一份「國家鳥類報告」
PanSci_96
・2020/12/25 ・2131字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 492 ・五年級

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中華民國野鳥學會與特有生物研究保育中心正式發表「2020 臺灣國家鳥類報告(The State of Taiwan’s Birds 2020)」!這是臺灣第一份由政府部門、大專院校及民間組織共同完成的鳥類生存狀態評估報告。

2020 臺灣國家鳥類報告封面。圖/2020 臺灣國家鳥類報告

「2020 臺灣國家鳥類報告」整合了臺灣長期透過公民科學和監測調查的鳥類類群和特定鳥種,首次報導其族群狀態、數量變化趨勢、受威脅程度,以及保育策略與行動。簡單的說,這份報告將告訴各位,臺灣的鳥類們活得好不好?數量是變多還是變少?可能是什麼原因造成的?以及我們接下來該怎麼做?

「2020 臺灣國家鳥類報告」同時發布中文版與英文版,以及一冊報導更多細節的「詳細報告」,三冊報告都會公開在網路上供自由下載,讓臺灣大眾與世界各國認識臺灣鳥類的生存現況,以及思索未來鳥類保育和我們的生活環境的發展。

目前,全臺灣有確切紀錄的野生鳥類共有 674 種,其中有 52 種鳥類的生存受到威脅。29 種繁殖鳥類的數量在減少,有 15 種度冬水鳥的數量在下降,這些都是臺灣自然環境劣化的警訊。「2020 臺灣國家鳥類報告」共分成三大篇:

  • (一)特定類群:包括繁殖鳥、度冬水鳥、繁殖燕鷗及遷徙猛禽。
繁殖鳥—烏頭翁。圖/2020 臺灣國家鳥類報告,呂翊維攝
繁殖燕鷗—鳳頭燕鷗。圖/2020 臺灣國家鳥類報告,呂翊維攝
  • (二)、特定鳥種:包括黑面琵鷺、黑嘴端鳳頭燕鷗、黑鳶、水雉、八色鳥、小辮鴴、山麻雀、草鴞及熊鷹等 9 種鳥類。
黑嘴端鳳頭燕鷗。圖/2020 臺灣國家鳥類報告,呂翊維攝
水雉。圖/2020 臺灣國家鳥類報告,吳志典攝
  • (三)、保育議題:探討鳥類可能的受脅原因及未來的保育策略,包括氣候變遷、濕地喪失與劣化、野鳥販賣、農藥毒害、外來入侵種及海鳥混獲共6項議題。

什麼是「國家鳥類報告」

鳥類是反映棲地環境狀態的重要指標生物,鳥類活得好不好,是一個國家環境是否健全的指標。許多重視環境健全和鳥類保育的國家,包括美國、加拿大、英國、印度、南非、澳洲和紐西蘭,都會定期整理鳥類調查紀錄並發布「國家鳥類報告」,作為環境狀況的重要基礎資訊,也是環境劣化的預警機制。

「2020臺灣國家鳥類報告」的緣起

臺灣雖然不是聯合國的會員國,但是仍積極配合聯合國生物多樣性公約,發布生物多樣性相關的國家報告。2013 年,眾多關注生物多樣性保育的政府機關、大專院校及民間組織,共同整合與分析我國鳥類的監測資料成果,編撰成「2020 臺灣國家鳥類報告」。於全世界檢視保育成果的 2020 年,向全世界報告臺灣的鳥類保育狀況。

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台灣鳥類紅皮書摘要。圖/2020 臺灣國家鳥類報告

「公民科學」與「開放資料」功不可沒

「2020 臺灣國家鳥類報告」集結了許多臺灣在地鳥類的監測與研究,更有許多由民間長年來累績的公民科學資料,這些資料是完成國家鳥類報告的必要條件。

eBird Taiwan 賞鳥紀錄資料庫為例,已有近 3900 人貢獻鳥類觀察紀錄,並累計超過 47 萬 3 千份賞鳥紀錄,是全球排名第 7。「臺灣生物多樣性網絡」也累積了超過 780 萬筆鳥類觀察紀錄。這樣在國際上名列前矛的成績,歸功於數千名鳥類及自然觀察愛好者熱切且熱心的觀察與記錄、並且分享資訊。

有了這樣的大數據,我們才能知道這些鳥類的數量多不多、活得好不好。

2022 下集待續

「2020 臺灣國家鳥類報告」是臺灣鳥類保育工作的重要里程碑,但不是終點站。在報告的編撰過程中,我們也注意到了還有許多鳥類和牠們的棲地尚未受到關注,也還需要保育資源的投入。鳥類的生活不會受到國界限制,身為全球夥伴的一員,臺灣的保育工作將以聯合國千禧年永續發展目標作為核心,持續與國際社會分享我們的觀察紀錄和保育工作進展。

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未來,每兩年會發布一次國家鳥類報告,定期更新臺灣鳥類的生存與保育狀況,我們期待下一份報告會為大家帶來更多的好消息。

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技術宅如何拯救真實世界?這不是輕小說,是資料科學家陳伶志的專訪
研之有物│中央研究院_96
・2018/01/07 ・4558字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 473 ・五年級

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用「資料科學」解決生活問題

2018 年後台灣國中小學生要學程式設計,如何「編寫」程式可以教,但如何「運用」程式就需要以人生經驗付學費。

本文專訪中研院資訊科學所陳伶志副研究員,擅長硬體組裝設計,也擅長分析資料數據,透過心路歷程為你揭曉:無論是孕婦和老人搭公車遇到的玩命關頭,或是氣喘兒遇到的 PM2.5 空污問題,都能用「硬體感測」結合「公開資料」找出對策。

陳伶志希望能用程式解決生活問題, 和團隊研發「公車舒適度評測 App」和「空氣盒子」偵測 PM2.5 。圖/張語辰

小時候會好奇亂拆東西嗎?

「小時候會把東西拆開來再組回去,也不懂原理,其實就是搗蛋,然後就越玩越大。我哥哥以前是讀電子科,家裡有很多小零件,所以我從小就喜歡玩、不會害怕這些電的東西。有一次不小心把電子錶丟到洗衣機洗,結果壞了,只好自己把電子錶全部拆開來曬乾,想不到組回去又可以用。也常常隨便把東西插到插座裡,造成家裡跳電,因為怕被大人罵就學會自己把插座拆下來、換上新的保險絲。」

陳伶志家裡以前就有很多電子小零件。圖/Pexels@pixabay

大學是宅宅嗎?都在做什麼?

「我算蠻宅的 (呵呵)第一次開始學電腦是在大學,那時候參加過三次 ACM – ICPC 程式比賽,平常花很多時間練習解題。也當過計中的工讀生,到各處室幫忙解決電腦問題,到了那邊發現很多只是插頭沒插、或是網路線被踢斷而已(笑)。」

「大學時做過最熱血的事情是擔任 BBS 站長,現在 BBS 有彩色模式、丟水球等功能,但那時候還蠻陽春的,我們團隊就花很多時間熬夜摸程式,自己想怎麼做出來、弄得很炫。也有一次進站發現駭客入侵,把整個 BBS 站台砍掉,畫面中只留下駭客的名字證明他很厲害。那時候不太知道怎麼辦,就和朋友一起挖系統的歷史資料,把駭客潛伏的洞補起來,後來透過其他高手我們也入侵駭客的主機,發現他有點收藏癖,收藏了各個駭過的完整站台,我們也把被駭客備份的 BBS 站台再整個備份回來。」

陳伶志大學最熱血的事情是曾擔任 BBS 站長,現在的 BBS 功能比較複雜。圖/By moboo@ Wikimedia Commons

不用怕問題,這個世界上一定有人解決過其中部分的問題,上網看看別人怎麼做、自己也試試看。

「師大第一次網路選課系統,是我在大三暑假時寫出來的,因為當時廠商要價太高,計中的主任就丟了一個 SQL Server 叫我試試看。玩了一兩天後發現如果用這種方法,我大概開學後也寫不出來,就改用在檔案系統上開檔讀檔的做法,硬是把選課系統完成。那時程式語言不像現在這麼方便,寫法比較低階,沒有那麼豐富的函數庫可以呼叫。最麻煩的是,如果同時有兩個人選門課,中間會有競爭關係,必須去學怎樣把檔案優先權鎖起來。那時候還沒學到這些課,我把這個選課系統做出來之後,後來上課時才發現原來這些理論我之前已經實作過。回想這段期間是最快樂的,因為可以自己上網找資源解決問題,很開心。」

「大學很宅的原因是,把這些事情跟別人講,別人只覺得你很無聊。(呵呵)」

程式很厲害,還需要出國讀書嗎?

「考量到家庭經濟,我本來一直很不想出國,因為我是師大資訊教育系的師範生,大學畢業後我先教書再去當兵。當兵時有各單位來選兵,常常都會先讓資訊系的站起來,然後只有大學學歷的坐下,後來我根本不想站起來,因為最後一定會坐下、不會被選到,那時讓我很有感觸,也改變心意決定繼續深造。」

「退伍後曾經有公司提供很好的待遇,但那時有位長輩跟我說『你這時候年輕,要先投資自己,錢以後再賺就好』,加上當兵時看了很多勵志的書,被《牧羊少年奇幻之旅》這本書打動,就決定出國讀碩士。但出國念碩班沒有獎學金,那時候第一年就要花 100 萬,為了在出國前就先存到一年的錢,我就白天上班、晚上兼差、同時準備托福和 GRE 考試、也回學校跟老師做研究,退伍後那一年過得超充實。」

當你真心渴望某種東西時,整個宇宙都會聯合起來幫助你完成。──《牧羊少年奇幻之旅》

「在加州大學洛杉磯分校讀資訊科學碩博士時,一開始我是做 Wi-Fi 網路的行動運算研究。例如我的筆電現在連到 A 網路,但我走一走連到 B 網路時,正在下載的檔案或正在看的棒球比賽轉播能不能不要中斷、直接切換過去。接著想進一步研究頻寬變化,因為若切換時知道頻寬如何改變,就能即時調整影片傳輸大小。最後論文主軸聚焦在頻寬研究,現在很多測頻寬都是丟資料去量「可用頻寬」,但我研究的是「最大頻寬」,難度是不能送太多封包影響別人,還要可以測量高速網路、低速網路、或者是去跟回來速度不一樣的非對稱性網路。這些計畫在國外做得差不多,回台灣後就沒有繼續往下鑽,改成尋找別的題目。」

陳伶志曾從事 Wi-Fi 網路的行動運算研究,可以應用在棒球直播上。圖/Roberto Coquis – Flickr

從宅宅變成中研院的研究人員,你認為研究是什麼?

研究成果應該用來解決人們生活中的問題,要能看得到、實際可以使用。

「中研院蠻自由,不會干擾你要做什麼題目。我比較不喜歡純粹只有理論,會希望理論最好跟現實接上線,因此選擇研究題目時比較實際導向,例如之前做過『公車舒適度評測 APP』。做研究會有很多理論,要想辦法在理論和實際間找到連接點,不是所有題目都能在現階段就能看得到東西,但現階段看得到東西的題目,又很容易變成是在做黑手、沒有理論。要能兩者兼具的題目很不好找,我們一直想辦法挖掘,像『空氣盒子』計畫就有符合。」

陳伶志與團隊研發的「微型空污偵測模組」,可以即時偵測所在環境的溫濕度、氣壓、 PM2.5 濃度。圖/張語辰

人生中有失敗過嗎?

「2009 年時研究院路二段發生一起公車車禍,甚至有人因此喪命。坐過公車都知道有些公車開得很猛、有些公車開得很穩,那時候我們在想能不能把大家坐過都知道的事實,用科學化數據呈現出來。這個數據對孕婦和老人很重要,因為他寧可多等五分鐘,搭到一班比較穩的公車,才不用在公車上抓桿子抓得那麼緊,所以我們就做了『公車舒適度評測 App』,鼓勵大眾攜帶手機、搭公車時使用。」

「我們將『公車舒適度』定義為『公車的搖晃程度』,也可以延伸到路平專案的道路顛簸偵測。一般走路的震動很小,但公車的震動很大,利用手機的三軸加速度計就能測量公車晃動程度,接著將震動量測換成舒適度分數。因為手機同時有 GPS ,可以知道這台公車的行車軌跡,藉以比對台北市公開資料中的公車即時軌跡,就能找出這台使用者的手機是在哪台公車上,連車牌號碼都能知道,藉以評比哪台公車開得比較穩。這個 App 獲得 2011 年『App Star 高手爭霸戰』社會組首獎,但一陣子後就沒有人在用了。因為 App 有生命週期,像 Pokemon GO 和 Angry Birds 當初那麼紅,現在還有多少人在玩?」

憤怒鳥(Angry Birds)為曾經風靡一時的手機遊戲。 圖/thethreesisters@flickr

如果 Angry Birds 熱潮都會消退,我們的 App 憑什麼活這麼久?

「我們學到的經驗是,若要讓『公車舒適度評測』變得長久,大眾的手機不是一個好平台,因為我們帶手機是為了講電話,不是為了量這些事情,這和我們的使用習慣不一樣,也沒辦法請大眾上公車後還幫忙打開 App 測量,因為上公車後抓住桿子都來不及。後來我們想用開源的硬體來做簡單的設備,剛好搭上自造者運動( The Maker Movement ),才有接下來的『空氣盒子』計畫。」

「但『公車舒適度評測』其實還有個應用機會,現在我父親因為行動不方便,會搭復康巴士去醫院。我發現復康巴士有的開得很好、有的很晃,輪椅上去都會綁安全帶,有的甚至開得會跳動,身為家屬會希望有個評鑑機制。復康巴士每台車都有 GPS 連線,業者或政府如果要評估復康巴士開得穩不穩,只要在上頭裝個一兩千塊的智慧型手機蒐集數據,也不用需要即時的網路傳輸,只要看記憶卡上的儲存紀錄就能知道今天巴士是怎樣的開法。」

做研究至今,覺得現實哪裡殘酷?解決的方式?

「以前遇到一個問題,大家會期待政府從上而下解決問題,但這樣不太容易推動大型計畫,因為上面的人不容易了解下面的人真正需要什麼,又要花很多錢,而且通常下面的人也會反彈。但無論『公車舒適度評測 App』或『空氣盒子』計畫,都是先找出大家需要什麼、關心什麼議題,我鼓動你、讓你有辦法做想做的事情,在協助你的同時也順便做我的研究,由下而上推動事情完成。」

空氣盒子的介紹網頁

「做研究需要大量 Data ,如果由上而下推行往往需要花費很多資源,但若找到大眾關心的議題,由下而上就能像滾雪球、越滾越大,只是需要一種包裝讓大眾接受你的想法。當對方認為『你是來幫助我的』,對方就會願意合作,例如『空氣盒子』的切入點是:我幫你知道現在的空氣狀況怎樣、幫你做分析、找出空氣污染的變化。」

要和參與專案的人站在一起、由下而上一起解決問題,而不是我想做什麼研究、我要你接受。

「合作時也要注意守住科學的立場。例如就曾經有訴求較強的議題團體找我們合作,但畢竟我們是做科學的人,雖然心理也許認同對方的想法,但還是要嚴守『讓數據說話』的原則,不要被帶著走。在台灣一旦被貼上特定立場的標籤,你的數據別人就再也不相信了,這是過程中學到的經驗。我們現在的合作對象可以是環保團體、政府單位、不同企業、不同社群,彼此之間靠著一條『線』互相合作,而這條『線』就是我們提供『正確的數據』。」

「平常學校都在講理論,沒有實際上戰場。理論的資料都很乾淨漂亮,可以做很多模型,但現實世界拿到的任何資料都很『髒』,要花很多時間清理資料。有些資料會有 outlier (異常值),有些有 missing data (缺失值),理論模型不一定套得上去。以前在學校都從理論出發,再去找實際觀測值,但現在實際的觀測資料就開放在這裡,就看你有沒有辦法解決問題。從這個角度出發,實作出來的東西馬上就會有價值,而且你會找到新的理論,這是一個很好的過程。」

「這段話太妙啦!」陳伶志從網路上看到,印下來勉勵自己。

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本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位

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研之有物│中央研究院_96
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