貓抓感染噬肉菌，澳女存活第一人

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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• 本文編譯自《Monkeypox goes global: why scientists are on alert》

猴痘是什麼？

猴痘是由猴痘病毒引起的傳染疾病，主要在非洲囓齒動物間傳播，偶爾也會感染靈長類。最初是在 1958 年從實驗室的猴子身上所發現，其傳染途徑是經由動物傳染給人類，或是其他受感染的人類相互傳播，屬於人畜共通傳染病。猴痘與天花非常類似，但是相對來說較不致命。

一般來說，每年確診猴痘病例約為幾千例，且範圍侷限在非洲中部及西部，非洲以外地區感染猴痘的病例數極少，通常是具有非洲旅遊接觸史，或是在進口野生動物時一併帶入病毒所致。

為什麼猴痘突然引起全球關注？

截至 6 月 2 日的統計數據顯示，目前有 27 個非洲地區以外的國家通報病例，包括英國 207 例、西班牙 156 例、葡萄牙 138 例、加拿大 58 例、德國 57 例。雖然這些國家目前還沒有死亡通報，但全球自英國報告首例本土病例（5 月 14 日）以來，非洲以外地區的確診病例就超過了 1970 年以來的總數。有鑑於此，WHO 於 5 月 29 日發布新聞稿，將猴痘列為中度風險傳染疾病。

猴痘突然在各地爆發，讓民眾不免擔憂是否重演 COVID-19 在全球肆虐的戲碼。據病毒學專家 Jay Hooper 表示，猴痘不具備像 COVID-19 在人與人之間的高度傳染力，而且與猴痘極為類似的天花早已有治療方法（研究證實天花疫苗對於猴痘同樣具有約 85% 的保護力），所以暫時不需要太過擔心。

猴痘症狀表現有哪些？

據 WHO 表示，猴痘的潛伏期（從感染病毒到出現症狀的時間間隔）約為 6 至 16 天，自發病到痊癒約需要二至四週。猴痘與 COVID-19 的症狀都類似流感，像是發燒、頭痛、畏寒、出汗、肌肉痠痛等，但是猴痘通常也伴隨淋巴結腫大，進而在頭部和四肢產生皮膚病灶。發燒後一至三天進入皮疹期，一般來說先從臉部出疹，再逐漸擴散到其他身體部位。皮疹的型態從斑丘疹（底部扁平的病變）、小水皰（充滿液體的小皰）轉變為膿皰，約十天後結痂，二至三週後完全消失。

一般來說，猴痘患者在沒有接受特別治療的情況下，可以在數週內自行痊癒。值得慶幸的是，猴痘的致死率並不算高——根據 WHO 資料顯示，約為 3% 至 6%。另外，猴痘感染者因為有皮膚病變的情形，症狀較不易被忽略；要是感染後多為無症狀的話，那可就真的難以追蹤了。

COVID-19與猴痘的差異——傳播方式

從傳播方式來看，其實猴痘並沒有 COVID-19 這麼強的感染力。COVID-19 的傳染途徑是經由空氣傳播的氣溶膠。氣溶膠微粒的大小介於 5 至 10 微米，超過 10 微米就會因重力作用沉降在物體表面，例如帶原者咳嗽，排出夾帶微量病毒的唾液微粒，懸浮在空氣之中。氣溶膠雖然夾帶的單一病毒量較飛沫傳播來的少，但是可傳播的距離較長，且病毒在微粒中又能存活一定的時間；如處在密閉空間內，滯留的氣溶膠又大幅提升了人們將病毒吸入和接觸感染的風險。

猴痘則是經由體液接觸傳染，通常是直接接觸到帶原者的體液而感染。猴痘屬於人畜共通傳染病，傳染途徑包括接觸受感染動物的血液、體液、黏膜和皮膚傷口，或是食用感染動物未完全煮熟的肉。另外，如遭到感染動物咬傷或抓傷，同樣也有可能感染。人傳人的方式則透過近距離接觸感染者體液，使猴痘病毒經由呼吸道、黏膜和皮膚傷口進入人體。

COVID-19 與猴痘的差異——基因組態

另外，COVID-19 新冠病毒以及猴痘病毒，在基因組態上也有差異，以下先簡單介紹 DNA 病毒以及 RNA 病毒。

COVID-19 新冠病毒屬於 RNA 病毒，因為 RNA 病毒沒有自我修正錯誤的機制，病毒存活時間也相對較短，所以有較高的突變率。當變異發生的機率提高，就有機會產生適應環境的有利變異，對病毒來說是一大優勢，但對於宿主來說就是壞消息了。這也是流感病毒在短時間內就能出現多種變異病毒株的原因；同樣的道理，當季有效的流感疫苗，很有可能因病毒突變的關係，在下一季就失去了保護作用。

猴痘與天花則同屬 DNA 病毒，DNA 病毒體積較大，可以儲存較多遺傳密碼。DNA 聚合酶本身具有修復錯誤鹼基的機制，如複製過程中出現錯誤，DNA 聚合酶可以偵測錯誤，並退回原先的步驟重新執行，也因此不太容易產生變異。基於 DNA 病毒的特點，猴痘病毒比較難在一夕之間突變為人傳人的方式。

是否該施打猴痘疫苗？

世界衛生組織於 1980 年正式宣佈天花自地球上根除，並全面停止施打疫苗，使得人們對於天花的免疫力逐漸降低。如今，與天花相近的猴痘病毒現蹤，依照現在的態勢，可以推論感染猴痘的風險也許會增加。為避免猴痘傳播繼續擴散，各國的公共衛生機構都開始執行預防對策，像是維持天花疫苗庫存，以及研究針對猴痘病毒的治療方法等等。

美國疾病管制及預防中心（CDC）表示，目前美國認可的天花疫苗有兩種：ACAM200 以及 JYNNEOS；其中 JYNNEOS 也被核准為能夠有效預防猴痘的疫苗。另外，美國 CDC 也說明，最佳的接種疫苗時機是在個體暴露於猴痘病毒前；若在接觸病毒後四天內接種，仍有機會可以預防一些症狀產生；而在感染後 4 至 14 天才接種疫苗的話，僅能減緩症狀。

美國流行病學家 Andrea McCollum 表示，若是猴痘病毒大規模爆發，應採取環形接種疫苗（ring vaccination）策略，意即針對確診者身邊的接觸者進行接種，以阻斷猴痘病毒的傳播鏈。目前，確診猴痘的案例仍相對少，因此暫時不需要實施超過環形接種層級的防範措施。

結論

根據現有資料來看，如同專家學者們所說，猴痘暫時不會對人類造成太大的威脅。至於疾病爆發的由來和傳染的病因，仍有待流行病學研究和接觸者的追蹤調查結果出爐後，才會有比較詳盡的了解。追本溯源才能更有效地制定後續的對策，防止更大規模的傳播。

1. Max Kozlov. Monkeypox goes global: why scientists are on alert. Nature.
2. 邱劭霽。全球猴痘病例破百，恐成下一波大爆發疾病？傳染途徑、常見症狀、如何治療一次看懂。風傳媒。
3. 張詠晴。猴痘Monkeypox病例攀升，會成為大疫情嗎？誰要小心？。天下雜誌。
4. 萬國華。從COVID-19 談「飛沫」對人體的健康威脅與預防。長庚醫訊，43（6）。
5. Centers for Disease Control and Prevention. Monkeypox and Smallpox Vaccine Guidance.
6. 許紋賓。教你簡單預防，飛沫傳染與氣溶膠傳播。降低新冠肺炎感染機率！。普印通。
7. 衛生福利部。天花疾病介紹。
8. AMBOSS: Medical Knowledge Distilled. Viruses – Part 2: DNA vs. RNA Viruses. YouTube.
9. BBC News。猴痘：我們可能不需要太擔心的10個理由。
   

• 作者／陳建仁、胡妙芬
• 繪者／Hui

不只人傳人，動物也會傳給人

通常，親緣關係比較遙遠的動物，不會互相傳染疾病，例如魚和人，魚的傳染病通常不會傳染給人。但是，親緣關係較接近的動物，就有可能傳染共通的疾病，像是豬和人同屬哺乳類，豬的流感就會傳染給人，這一類的傳染病就叫做「人畜共通傳染病」。

自古以來，動物會傳染給人的疾病就不少，常見的像是從狗傳染給人的「狂犬病」、從牛羊而來的「炭疽病」，或由豬、馬、家禽而來的「日本腦炎」。但隨著人類生活與活動方式的改變，像是大量的畜養家禽、家畜，或是常常入侵野生動物的棲息環境，使得近幾年來人畜共通傳染病有越來越多的趨勢。

很多造成大流行的傳染病，像是 SARS、H5N1 禽流感、A 型 H1N1 新型流感和 COVID-19，都是二十一世紀後才冒出來的新興人畜共通傳染病。

我們都是狂犬病受害者

親緣關係相近的動物，不但身體構造比較類似，目標細胞外的化學物質也比較相近，所以容易被同一種病原體入侵，而得到共通的傳染病。例如狂犬病是一種由病毒引起的急性腦膜炎，被感染後一旦發病，致死率幾乎 100%。但是會傳染狂犬病的不只是狗，許多哺乳動物像是浣熊、果子貍、蝙蝠、狐狸、貓，也都可能傳染。所以如果不小心被這些動物咬傷或抓傷，應該緊急到醫院施打狂犬病疫苗。家裡的寵物貓、狗也應該每年接種狂犬病的疫苗。

A 型流感也是人畜共通傳染病

在常見的流行性感冒中，B 型流感只能人傳人，而 A 型流感卻是人畜共通傳染病。

有時候 A 型流感確實比 B 型流感容易傳染，因為除了人類之外，還可以傳染給家禽或鳥類等動物，所以病毒很容易因為在不同的動物之間傳來傳去，並出現基因突變、重組而形成不同的新型病毒株。

下圖標明的病種，皆為 A 型流感突變而成的新型病毒株，並在不同的動物之間傳來傳去。

——本文摘自《小大人的公衛素養課：流行病學×預防醫學》，2021 年 9 月，親子天下，未經同意請勿轉載。