想像的力量：只有人類，看得到理查帕克

本文與 威力暘電子 合作，泛科學企劃執行。

想像一下，當你每天啟動汽車時，啟動的不再只是一台車，而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機，後果會有多嚴重？方向盤可能瞬間失靈，安全氣囊無法啟動，整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情，而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天，我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟，汽車的「大腦」—電子控制單元（ECU），是如何從單一功能，暴增至上百個獨立系統？而全球頂尖的工程師們，又為何正傾盡全力，試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化？

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代，當時的汽車工程師們面臨一項重要任務：如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力？「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現，關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間：火星塞的點火時機，也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內，這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一！引擎效率就能提升整整一成！這不僅意味著車子開起來更順暢，還能直接省下一成的油耗。那麼，要如何跨過這道門檻？答案就是：「電腦」的加入！

工程師們引入了「微控制器」（Microcontroller），你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法，在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內，精準計算出最佳的點火角度，並立刻執行。

從此，引擎的性能表現大躍進，油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元（ECU）的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」（Engine Control Unit）。

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功，在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像：「這 ECU 這麼好用，其他地方是不是也能用？」於是，ECU 的應用範圍不再僅限於點火，燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車，甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而，問題來了：這麼多「小電腦」，它們之間該如何有效溝通？

為了解決這個問題，1986 年，德國的博世（Bosch）公司推出了一項劃時代的發明：控制器區域網路（CAN Bus）。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上，就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是，CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如，煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息，絕對能搶先通過，避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題，但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線，並連接各種感測器和致動器。結果就是，一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里，總重量更高達 50 到 60 公斤，等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面，大量的 ECU 與錯綜複雜的線路，也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束，簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障，無疑讓人一個頭兩個大。

汽車電子革命：從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代，汽車電子架構迎來一場大改革，「分區架構（Zonal Architecture）」搭配「中央高效能運算（HPC）」逐漸成為主流。簡單來說，這就像在車內建立「地方政府＋中央政府」的管理系統。

可以想像，整輛車被劃分為幾個大型區域，像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙，就像數個「大都會」。每個區域控制單元（ZCU）就像「市政府」，負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合，並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理，就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台（HPC）擔任，統籌負責更複雜的運算任務，例如先進駕駛輔助系統（ADAS）所需的環境感知、物體辨識，或是車載娛樂系統、導航功能，甚至是未來自動駕駛的決策，通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中， 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子，便精準地切入了這個趨勢，致力於開發整合 ECU 與區域控制器（Domain Controller）功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢，威力暘提供的解決方案，就像是將好幾個「分區管理員」的職責，甚至一部分「超級大腦」的功能，都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力，可同時支援 ADAS 與車載娛樂，還能兼容多種通訊協定，大幅簡化車內網路架構。如此一來，車廠在追求輕量化和高效率的同時，也能顧及穩定性與安全性。

萬無一失的「汽車大腦」：威力暘的四大策略

然而，「做出來」與「做好」之間，還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯？具體來說，威力暘電子憑藉以下四大策略，築起其產品的可靠性與安全性：

1. AUTOSAR ： 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層（RTE）和基礎軟體層（BSW）。就像在玩「樂高積木」，ECU 開發者能靈活組合模組，專注在核心功能開發，從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
   
2. V-Model 開發流程：這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般，左側從上而下逐步執行，右側則由下而上層層檢驗，確保每個階段的安全要求都確實落實。
   
3. 基於模型的設計 MBD（Model-Based Design）： 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具，把整個 ECU 要控制的系統(如煞車)，用數學模型搭建起來，然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前，就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷，，並驗證安全機制是否有效。
   
4. Automotive SPICE (ASPICE) ： ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」，它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性，而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」，也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化，並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作，其能否正常運作，自然被視為最優先項目。為此，威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準：ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統（特別是 ECU）的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」，從概念、設計、測試到生產和報廢，都詳細規範了每個安全要求和驗證方法，唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略，威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準，才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而，ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡，「大腦」變得更集中、更強大後，汽車產業又迎來了新一波革命：「軟體定義汽車」（Software-Defined Vehicle, SDV）。

軟體定義汽車 SDV：你的愛車也能「升級」！

未來的汽車，會越來越像你手中的智慧型手機。過去，車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」，想升級？多半只能換車。但在軟體定義汽車（SDV）時代，汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」，能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA（Over-the-Air）技術，車廠能像推送 App 更新一樣，遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過，這種美好願景也將帶來全新的挑戰：資安風險。當汽車連上網路，就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭，輕則個資外洩，重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV，業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略，確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程，到安全認證，這些努力，讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新，也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力，威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota，以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈，更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴，以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈，並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產，驗證其流程與品質。

毫無疑問，未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷，交由電腦判斷，比交由人類駕駛還要安全的那一天，離我們不遠了。而人類的角色，將從操作者轉為監督者，負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全，人類甘願當一個「最弱兵器」，其實也不錯！

我們現在都知道，在現生所有動物當中，和人類親緣關係最親近的，就是生活在非洲大陸的黑猩猩。據說我們人類的基因體，與黑猩猩的差異，只有區區1.2%。人如何之所以為人，一直是生物學家最想要解答的問題之一。

日本京都大學靈長類研究所教授松澤哲郎的《想像的力量：心智、語言、情感，解開「人」的祕密》（ 想像するちから: チンパンジーが教えてくれた人間の心），就是要透過對黑猩猩進行的研究，來解答這個疑惑。

松澤哲郎，大家可能不太熟悉（我也不例外XD），可是世界著名的黑猩猩專家珍．古德（Jane Goodall, 1934- ），大家就比較熟悉了。珍．古德在非洲朝夕相處地陪伴了她心愛的黑猩猩三十年，用心觀察了這群可愛的動物的心血結晶。在她的名著《大地的窗口：珍愛猩猩三十年》（Through a Window: My Thirty Years with the Chimpanzees of Gombe）是中說了一些充滿哲理的話：

「人生有許多供我們透視世界，尋找意義 的窗口，科學即是其中一扇。有許多絕頂聰明、洞見犀利的科學家，前仆後繼地擦亮了窗上的玻璃──透過這些窗戶，我們對於人類過去不盡知道的領域將可以 看得更遠、更清楚。這些年來我透過這扇窗，逐漸了解許多關於黑猩猩的行為模式，以及它們在大自然的地位。反過來這些也幫助我們了解人類本身的行為，和 人類在自然界的地位。」

《大地的窗口》給 我太多感動和啟發。我們有時常會看到一個有趣的物理現象：當我們在玻璃窗的這一邊比另一邊亮時，我們可以看到我們模糊的影子映在窗子上。 珍．古德不只是提供了我們一扇窗口來看看黑猩猩的世界以了解我們的過去。她還讓我們看到了就是那映在窗口上我們的模糊但輪廓清晰可辨的影子來認識現在的我 們自己！

我們確實從黑猩猩身上學到許許多多關於我們人類的事，除了《大地的窗口》和《想像的力量》，還有《雄性暴力》（Demonic Males: Apes and The Origins of Human Violence），以及《猿形畢露：從猩猩看人類的權力、暴力、愛與性》（Our Inner Ape: A Leading Primatologist Explains Why We Are Who We Are）。

松澤哲郎秉持著的，應該就是珍．古德信念，來花費長時間在非洲田野的辛勞，長期觀察黑猩猩，並且在京都大學靈長類研究所，用黑猩猩進行了諸多有趣的認知實驗。科學研究很多時候是艱辛的，還得忍受長期不為人知的孤寂，可是少數人仍願意為科學研究獻身，為了就是追求知識帶來的感動。

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人類想像的力量

高中畢業時，我第一次有機會出國，與亮金色頭髮的美國朋友相處，收音機打開是用民謠吉他彈奏的鄉村音樂，打開接待家庭的大門，前面是大院後面養了三隻狗五隻貓……，浸泡在「洋墨水」裡，我開始看到一些以前沒注意過的台灣社會文化。《想像的力量》就像是這樣浸泡在異文化裡，帶領你進入黑猩猩的世界，然後認識自己的「比較認知科學」。

在認知神經科學的許多動物實驗，常使用猴子來做神經生理研究，然後根據其結果，再使用如核磁共振（fMRI）或跨顱磁刺激（TMS）等，非侵入式的研究方法，應用在人類身上，探究大腦與行為之間的關係。而閱讀《想像的力量》後才知道，比較認知科學，則是觀察黑猩猩在野外，或是實驗室中的行為，和人類的相同與相異，以演化的角度了解「人，何以為人？」

比起神經生理研究做實驗的猴子與人類的相似程度，黑猩猩與人類在DNA上更是雷同接近，僅有1.2%的差別，而這個千分之十二究竟有什麼不同？

作者松澤哲郎最初是視覺研究者，在大三大四時體悟出「認知世界的不是眼睛，而是大腦！」所以從視覺研究向上一層，試圖了解左右腦的分工，他透過白老鼠進行實驗，但卻覺得仍與人類相差甚遠。研究所畢業後，才開始透過猿、猴的眼睛看世界，比較與人類的同與異。

這一路走來，先在人類的研究，理清「認知」來自大腦，而後再與猩猩比較人類的行為：人類更能有同理心且進而互惠，會分工合作，不只使用工具還能應用，甚至轉化工具另造用途……這些都說明了這1.2%的差別──我們能設身處地的為人著想；我們可以體悟爸媽對我們的好，然後進而回饋與敬孝；我們不只把雨傘拿來擋雨，還可以遮陽；我們會在窮途末路時感到絕望，遇到貴人後重燃希望……諸如這樣高階的認知能力，透過思考轉化想像，才得以達成，正所謂廣告詞「想像力，是你的超能力！」

人，何以為人？大概就像許多動物卡通，透過擬人化的方式來傳遞小故事的大啟示；《少年Pi的奇幻漂流》你究竟選擇相信那個充滿動物的版本，還是那個刻骨銘心的故事？我們可以把黑猩猩當作還沒有想像力的我們，而擁有這項超能力的你我，才能在絕望時，因為理查．帕克而重燃勇氣。

【2013/3/3補述】朋友提醒我說：「『理查．帕克』代表著負面詞，或是恐懼……。你這樣寫，好嗎？」故請容我補述，Pi的恐怖經驗，透過理查．帕克的想像寄託，即使獲救了也都沒有「告別」。而我是相信第一個故事的！想像中的理查．帕克給予我勇氣，這樣想像的信念，會因為相信而真實。《想像的力量》在第八章提及，黑猩猩不會感到絕望。人類回憶過去，緬懷、以歷史借鏡；人類放眼未來，期望、追求夢想，但黑猩猩活在當下，現在所做的「會讓我變成什麼樣子？」是人類才有的想像。

序章：心智、語言、情感

我到現在都清清楚楚記得，第一次見到小愛（Ai）的那一天。

小愛是在一九七七年的十一月，來到京都大學靈長類研究所。而我，則是在那前一年的十二月來到這邊，擔任研究助理。一直到那一天之前，我從來沒有近距離看過黑猩猩（Pan troglodytes）。只覺得想像中，應該是隻黑黑的、大一點的猴子吧？要來到這裡的黑猩猩，到底是什麼樣的動物呢？

那是一個有點涼意的初冬之日，在一間完全沒有對外窗戶的地下室房間，只有一顆裸電燈泡，從天花板上懸垂下來。房間裡，有一位幼小的黑猩猩在裡面──她是小愛，那時才剛滿一歲而已。

我一看著小愛的眼睛，小愛也直盯著我的眼睛看。這可相當令人驚訝！因為在這之前，我整整和日本獼猴（Macaca fuscata）相處了一年，知道和猴子在一起時的大忌，就是無論如何千萬別直視他們的眼睛。只要你一看著猴子的眼睛，他要不是「吱──」的一聲逃走，就是「嘎──」地對你動怒。

對猴子而言，「視線的接觸」只代表一種意義──那就是瞪視與挑釁。更何況，遇見陌生人的日本獼猴會很緊張，情緒一點兒都靜不下來。可是小愛卻不一樣。只要你看著她的眼睛，她就會一直注視著你。這種感覺，真的是太神奇了。

回過神以後，我想應該來試試看做點什麼事。可是很不巧，當時我沒特別帶著什麼東西在身上，只是穿著一件便於進行各種作業的白色實驗袍，並在袖子上戴著一枚像以前導護老師會戴在臂上的那種黑色袖章而已。因為實在什麼都沒有，所以我就把袖章從手臂上取下來，試著遞給小愛。結果小愛一接過去，就直接把她的手穿進袖章裡。

今天如果換作是日本獼猴，拿到了這個東西之後，首先一定是嗅嗅它的味道，試著咬一咬，發現這東西不能吃以後，就隨手往旁邊扔掉，再也不會多看它一眼。可是小愛卻毫不猶豫地接過袖章，兩三下迅速將它戴在自己手臂上，當我還在「什麼？」地大感驚訝之際，小愛又兩三下迅速地把它從手臂上取下來，遞還給我。

遇到小愛的這第一天，就讓我清楚地瞭解到，在我眼前的並不是一隻猴子。她會凝視著你的眼睛，會主動模仿，而最重要的，是有什麼東西觸動了你的心弦。

從那一天起，我就這樣展開了跟黑猩猩相處的漫長歲月。可是，每天都像是新的一天。每天，黑猩猩都教了我某些新的東西。我想，就是因為這樣，所以我才會一直不斷研究，直到現在。

一九六九年，我進入京都大學就讀，選擇的科系是哲學系。我想知道「人到底是什麼？」。考慮了很多以後，我決定專攻當時仍附屬於哲學系之下的心理學。而現在，我研究的學問成了一門新學門，叫做「比較認知科學」（Comparative Cognitive Science）。

所謂的比較認知科學，是把人類和人類以外的動物做比較，以追溯人類心理演化起源的一門學問。

正如同人類的身體是演化的產物，人類的心智，同樣也是演化的產物。一旦能以這樣的眼光看事情，就會發現無論是教育、親子關係或是社會，全都是演化的產物。透過深入瞭解黑猩猩這個「人類的演化近親」，我們可以對照出人類心智的哪個部分特別不一樣，能因此得以窺見教育、親子關係或社會的演化起源。我想，這也就相當於是對「人，到底是什麼？」這個問題的一種解答吧。

對於比較認知科學這門我自己的研究學門，我認為其焦點在於「心智」「語言」和「情感」。這三個主題，是在思考「人類」這種生物時，幾個非常重要的角度──透過對黑猩猩的研究，我漸漸地產生出這樣的領悟。

我想，「心智」「語言」與「情感」對人類而言很重要這件事，我們從很久以前開始，就已經有所理解。比方說，有句話是這麼說的，「心中若沒有愛，無論羅列多美麗的辭藻，都無法在對方心裡激起共鳴。」聖保羅（St. Paul）的教誨，可說是一針見血地把位於「人與人之間」的「人際關係」本質，恰如其分地表達了出來。（譯注：見使徒保羅的書信〈哥林多前書〉十三章第一節：「我若能說萬人的方言，並天使的話語，卻沒有愛，我就成了鳴的鑼，響的鈸一般。」）

隨著時光流轉，從第一次和小愛相會那天起，到現在已經整整經過了三十三個年頭。從一九八六年起，我也開始對非洲的野生黑猩猩進行研究。每年到非洲進行一次野地調查，到現在也已經進入第二十五年。不知不覺，我的人生也已經超過一甲子。（譯注：作者出生於一九五○年。）

與黑猩猩邂逅之後，開始深入觀察黑猩猩。在日本、在非洲，積累每個與黑猩猩一同度過的日子之後，我漸漸地開始理解他們。

日本諺語有句話說「淺川也當深川渡」。這句話的原義，是告誡人們行事必須慎重，要步步為營。即使乍看之下是條淺淺的小溪，有時候水深可能會出乎意料之外。所以過河時務必小心，千萬別稍一不慎，就被大水沖走了。

但是這句諺語，對我來說卻代表著另外一種不同的意義──乍看之下覺得沒什麼而忽略的事物，實際上卻可能隱含著深刻的意義。因此，我聽起來這句古訓，是告誡我們：看起來淺薄的事情，也要深入地去分析、思索。事物的本質，正是會出現在經常被忽略的細節裡。

黑猩猩並沒有人類一樣的語言。可是，他們有他們的心智，而以某種意義而言，他們甚至有著比人類更深刻的情感。透過對黑猩猩的更深入理解，我們得以嘗試思考，「人，究竟是什麼？」

在這本書裡，我想跟各位讀者談談，我把「淺川也當深川渡」之後的心得與所見──人類的心智、語言和情感的演化起源。

（摘自PanSci 2013年二月選書《想像的力量：心智、語言、情感，解開「人」的祕密》〈序章　心智、語言、情感〉，經濟新潮社出版）