果汁大戰！怎麼喝比較健康呢？

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。

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。

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）」！

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。

以研華科技為例，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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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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最近許多名人不約而同地在推薦一種看起來好棒棒、好好喝、好清爽的冷壓果汁，價格比一般的果汁高不少，並號稱這樣的果汁可以保留蔬果的完整營養、無人工添加。有的品牌甚至還打出無麩質、能排毒、改善身體的新陳代謝等效果。冷壓果汁真的那麼神奇嗎？讓我們一起來剖析吧！

https://www.youtube.com/watch?v=jrsqkfGY15Q

冷壓果汁v.s.一般果汁！有什麼不一樣？

一般果汁是果汁機打成的，果汁機大多是利用離心力，讓快速旋轉的葉片將水果撕地細碎，這樣的過程會讓水果容易氧化，和暴露在較熱的環境之中。而這些都是會降低果汁內維生素和植生素（植生素包含植物當中的營養物質）含量的原因。而冷壓的技術理論上能避免這些我們想在果汁裡喝到的營養物質的流失。

冷壓果汁保留營養素、延長賞味期的方式分成兩階段：

1. 第一階段，將蔬果切片，在低溫狀態下（攝氏四度到十度之間）施加壓力取汁。這樣的做法雖然保留營養素，卻還有細菌快速滋長的隱憂，得盡快飲用。
2. 第二階段，就是透過「高壓加工技術」(High Pressure Processing, HPP) 取代高溫殺菌來延長賞味時間，透過施加高壓，破壞細菌的細胞組織，讓細菌喪失生理活動能力，也較能保留微量營養素跟食物原本的味道跟口感。一般來說可以延長賞味期至一週以上。

高壓加工技術這種處理法也稱為帕斯卡法，命名來自十七世紀的哲學家與科學家布萊茲‧帕斯卡。這邊要特別釐清的是，有些冷壓果汁在銷售上會強調「無高溫殺菌」，這種說法對比的是其他以提高溫度為主的食品加工法，包括巴氏滅菌法（Pasteurization）這類「低溫長時間殺菌」（約在攝氏63度到72度之間），雖然 HPP 與之相比溫度是低了許多，不過通常在食品加工上，只要低於一百度就被認為是低溫了。

冷壓果汁超營養？而且無麩質讓人不容易過敏？

適當攝取蔬果營養對人體當然好，但並沒有證據證明冷壓後的果汁是對人體更好的，因為能保留營養跟人體是否會吸收那些營養是兩碼子事。另外要注意的是冷壓的處理方式並不一定對所有營養素都很友善，像是番茄紅素在加熱過後人體才更好吸收，而不同的技術對鈣、鐵、鎂等微量元素並不會有太大影響。

另外，有些冷壓果汁強調「無麩質」，但其實蔬果中原本就沒有麩質，再重申一次：蔬菜水果裡沒有麩質！

麩質（gluten）來自於小麥、大麥、燕麥等穀物，只要不加入這些，當然不會有麩質；而近期的研究也顯示，在認為自己對麩質過敏的人之中，其實只有三分之一的人真的對麩質過敏。所以有沒有麩質不應該被拿來當作好果汁、壞果汁的指標。

冷壓果汁為何比較貴？果汁濃有什麼問題？

一般果汁一杯差不多70元，那為什麼冷壓果汁那麼貴？據說（但是無法查證）是因為每16盎司（約453.6克）的果汁要使用6磅（約2.7公斤）的蔬果去冷壓（這個數字，得自於最昂貴的冷壓果汁品牌Blueprint’s），但各家冷壓果汁的數字就不一定了。高價來自於冷壓技術本身就相當昂貴，所以冷壓果汁貴其實是技術與原料（如果真的有使用那麼多的蔬果的話）的雙重原因，提高了製作的成本。

但喝這麼濃的果汁真的好嗎？這是得小心的。

現在的水果甜度都很高，飲用太多很容易過量攝取糖份。對於糖尿病或是血糖代謝有問題的人，真的不建議嘗試。在國外的冷壓果汁網站上強調，依照他們的飲用法，一天可以攝取到20磅（約9.08公斤）的蔬果，但是攝取這麼多的蔬果所含的糖份，對身體也會造成不小的負擔。所以如果如果要喝冷壓果汁，得選擇蔬菜成分較高，糖分較低的才好。可以的話，營養專家 還是建議直接吃蔬菜水果，才是最好的方式囉！

可以排毒錯了嗎？輕斷食不好嗎？

我們常聽到的排毒，其實是指透過代謝來排除以不同方式進入身體的有害化合物。而這些有害物質可分為水溶性跟脂溶性，水溶性的物質在代謝前後可以經由排泄或排遺排出；如果是脂溶性的就比較麻煩了，像是戴奧辛或多氯聯苯等會累積在體脂肪跟骨骼裡的高親脂性毒物，那就算怎麼喝冷壓果汁也沒有用的。

聽起來微文青的輕斷食，起源於「五比二輕斷食」：五天正常用餐，接下來兩天則接近禁食，只吃每日建議熱量的四分之一。

但這篇文章《破解減重飲食法》提到：「2005年7月發表於《美國臨床營養期刊》（AJCN）的研究顯示，長期看來，「持續」的節制飲食比較容易減重成功：天天節制飲食的參與者在一年內體重變化維持於2.2公斤內的可能性，是週間嚴格控制飲食者的1.5倍。因此，這個方法可能短時間有效，不過長遠來看，持續控制似乎比較有勝算。美國伊利諾大學的研究人員在2014年的文獻回顧中提到，每天限制攝取熱量仍然是比禁食更有效的減重方式。」

所以想減肥與其依賴斷食，不如還是持續控制熱量吧！

說了那麼多，難道冷壓果汁喝不得嗎？判斷它值不值得一瓶兩百多元，這就是你們的事了。

• 本文由泛科學編輯室編輯整理相關資料（鄭國威、雷雅淇），部分內容改寫自專欄作者葉綠舒部落格文章：冷壓果汁是什麼？為什麼那麼貴？真的有那麼棒嗎？

其他參考資料：

• What is High Pressure?
• Nobody Can Prove That Cold-Pressed Juice Is Better for You. [04.07.15] Wired.
• Study: two-thirds of gluten-sensitive people had no ill effects when given gluten. [1 SEP 2015] Science alert.
• 破解減重飲食法。 [2015/04/30|] 泛科學。
• 高壓加工技術在農產食品的應用。行政院農委會。

你處於廣闊的開放空間，狹窄，或是封閉的空間時，會焦慮嗎？那很高的地方呢？唉噁！還是有蜘蛛出沒身邊時？如果這種恐懼常發生，且讓你全身無力，那你可能有恐懼性焦慮障礙（phobic anxiety）。而且你並不孤單－－至少有8％的美國人對至少一種東西有恐懼性焦慮障礙。

這些心理壓力可能會對身理健康造成傷害。一項新研究顯示，嚴重的恐懼性焦慮障礙會加速生物老化－－且可能對中年及年長女性造成相關的健康問題。

有些人會思考壓力到底會不會加速老化，及其中原因，此研究的共同作者，位於波士頓布里格姆婦女醫院的心理學家Olivia Okereke在一份早先的聲明中提到。因此她與同事著手測試這個想法。

此研究檢驗了血液樣本及5243位（42歲到69歲）參加Nurses Health Study女性的研究結果，發現恐懼性焦慮障礙程度最高的女性擁有與自身年長六歲女性相同的生物標誌（biological markers）（即她們出現較為老化的生物標誌）。研究結果七月十一日線上刊登刊於《PLoS ONE》上。

Okereke與同事特別研究了端粒（telomeres）－染色體尾端，能夠保護基因訊息在細胞分裂時不會遺失。當我們老化，端粒會自然縮短。科學家認為縮短的現象是由氧化壓力（oxidative stress）及發炎造成。與同齡對照下，較短的端粒有可能會有較高機率罹患心臟疾病、癌症，及失智症。

這個新研究顯示，一種普遍的心理壓力－恐懼性焦慮障礙－及能解釋提早老化的合理機制之間的關連，Okreke說。她指出現今的研究都沒有仔細測試是否焦慮會造成較短的端粒。她和另一位共同作者在研究中寫到，即使這文獻資料仍在早期的研究階段，其中還是有生物合理性（biologic plausibility）來支持焦慮與較短端粒間的關連，特別是透過氧化壓力及發炎。

恐懼性焦慮障礙通常發於早年，且較常發於女性。但往好的方向來看，恐懼性焦慮障礙是可治療的。若恐懼症確實縮短了端粒，藉由治療焦慮現象，端粒也可能能控制提早老化，及危害千萬人的相關疾病。

資料來源：Major Phobias Might Hasten Aging. [Scientific American. July 11, 2012]