【記錄】M.I.C.VII 之「猿來」：黑猩猩告訴我們人類是什麼

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！

👉 更多研華Edge AI解決方案
👉 立即申請Server租借

我們享受著先進的醫療服務和科學知識，應該很難想像過去的醫學在我們眼中有多麼荒謬，像是四百多年前，放血和灌腸在歐洲被視為百病之解，兩百多年前的醫師必須打開病患的胸膛才能進行心臟按摩，甚至在一百多年前，量個血壓竟然還得劃開血管 ！其實每個醫學變革都是科學家的華麗冒險，本期【M.I.C. 血刃】邀請到台大醫學工程學研究所的林啟萬教授、台北市博仁綜合醫院心臟外科的蘇上豪主任，以及中央大學機械工程學系的曾清秀教授，為大家分享醫學的發展歷史以及醫療的科技革新。

止痛晶片 體外刷一下就不痛

講者：林啟萬｜台大醫學工程學研究所教授

https://www.youtube.com/watch?v=W0P2KWshJEQ

在西方醫學上最重要的20個轉捩點，其中2/3是因為醫療器材的發明，像是哥本哈根小兒麻痺大流行時，醫療用的鐵肺幫助病童度過危險期，成績相當壯觀；醫療器材除了應用在攸關生命的重大手術，也發展到日常生活改善患者的生活品質，像是老年人的人工關節。 科技除了幫助醫生治療病患，也能讓科學家找到疾病的根源，例如，直到顯微鏡發明後，人們才能之道細菌是十二指腸潰瘍的病原。過去幾百年來，科技已經幫助醫生拯救更多病患，隨著人類基因體的解密和生物技術的發展，未來甚至能做到主動式、個人化醫學的預防和治療。

廣義的仁慈—希望減輕患者的痛苦

林啟萬老師受到前人智慧的啟發，希望能減輕疼痛對人們生活造成的不便，因此研發植入式疼痛控制元件。 常見的舒緩疼痛方法為以痛制痛，像是按摩和物理治療，科學家發現電生理學後，電療也常應用在減痛的治療。許多人因為生活壓力或工作傷害造成下背疼痛，這雖然不是致命傷害，卻令人苦不堪言，醫生可以幫病患在脊椎裝上骨釘、骨板減輕壓力，但仍有15％的病患需要接受第二次手術；服用止痛藥也有長期濫用的風險，因此醫生尋找了其他的療法－電刺激。 林啟萬老師研發的植入室疼痛控制元件「Gimer」，命名來自於電影《星際大戰》中尤達大師的神奇手杖，Gimer植入在病患特定位置可以接收無線電訊號，發出刺激阻斷疼痛訊號以減緩病痛，療效可持續三天，只要從手持裝置操控就能止痛，可以省去就醫的麻煩，大大改善生活品質。Gimer已經在動物實驗上證實了止痛的療效，現在要將產品的材料符合安全規範，才能進行人體實驗，商品化造福人群。

醫學是歷史、是生活、也是科學

講者：蘇上豪｜臺北市博仁綜合醫院心臟血管外科主任

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

萬能的征露丸

醫學不是單獨存在的個體，醫學不只緊緊扣住生活，更是動人的歷史故事，談起醫療歷史，蘇上豪醫師說：「這一切……要從正露丸講起……」眾人滿臉疑惑，醫學史跟正露丸有什麼關係呢？

大家都知道喇叭牌正露丸可以治療腸胃不適，但大家不知道的是，正露丸以前竟然被當作治療梅毒、肺熱病的萬能仙丹！日本早期的正露丸廣告上還印有軍人的忠勇形象，因為正露丸是阿兵哥遠征水土不服時的必備良藥嗎？蘇醫師說：「這一切……要從腳氣病說起……」眾人再度一頭霧水，難道拉肚子也跟腳氣病有關？

原來，正露丸的誕生不是為了止瀉，而是為了治療腳氣病。工業革命後的碾米技術提昇，人們可以吃到口感Ｑ軟的精緻白米，卻因為卻少麩質中的維生素Ｂ１而導致腳氣病，但一百年前的人不知道維生素這玩意，也拿這個怪病沒辦法。他們觀察到腳氣病常見於監獄、軍隊跟療養院，三者都是擁擠、飲食衛生條件差的環境，因此當時對於腳氣病的病因有著兩派說法：毒物說和病菌說，分別認為腳氣病的病因是某種食物中毒或病菌感染，兩派學說的支持者分別是高木兼寬和森林太郎。

擁護毒物說的高木兼寬帶領海軍出征，他發現軍人上了船就得腳氣病，但到美國移地訓練後，軍人們抱怨美國食物難吃的同時，腳氣病竟也奇蹟似的好轉了，因此高木兼寬主張以和洋並食療法治療腳氣病。另一方面，留德的森林太郎堅信腳氣病是病菌造成的，因此他以殺菌用的雜酚油做成藥丸，讓日軍出征俄國時隨身攜帶。雖然以現在的知識來看，用正露丸治療腳氣病是條歪路，正露丸也當然沒有成功治療腳氣病，然而日俄戰爭的勝利，卻讓這臭臭的黑色小藥丸得到了出征露西亞（Russia）的光榮稱號——「征露丸」，這個名字一直沿用到二戰結束，為了政治考量才將這個侵略性的名字改成正露丸。

大家在高中的健康教育課，一定都跟安妮小姐有過親密接觸，但很少人知道安妮在成為CPR練習人偶之前，其實有個淒美的愛情故事！？「西施捧心，東施效顰」中的西施，成天胸悶胸痛，她究竟是得了什麼病？蘇醫師幽默道出的更多精彩醫療歷史，都在影片紀錄！

科技與手術

講者：曾清秀｜中央大學機械工程學系教授

https://www.youtube.com/watch?v=5KKbZRg1tkc

外科醫生的九把刀

醫學不僅是科學，外科醫師的手感跟技術，更可說是一門藝術，曾老師先帶大家瀏覽手術室歷史照片，從過去簡陋的、雜亂的開刀房，到未來的高科技檢測、手術儀器，其中歷經的不只是醫學革新，也是科技的進步。研究手術導航的曾清秀老師將向大家介紹科技如何領導外科手術的進行。

手術刀是外科醫師的魔杖，透過鋒利的刀刃劃開疾病和健康，黑傑克藏在大衣裡的閃亮亮的手術刀，可以咻咻兩聲往敵人射去一刀斃命，現代外科醫生放在手術房裡的能量「刀」，不僅更銳利，用途也更廣了呢，除了傳統的手術刀，外科醫生的九把刀還有哪些呢？

1. 電刀：針狀或刀狀的金屬電擊，可瞬間產熱，蒸發組織水分，連續電能可切割組織，間斷電能可止血。
2. 雷射刀：利用溫度效應（thermo effect）的原理，軟組織在吸收雷射能量後，升溫到60℃會開始凝固，有止血效果，不同組織依不同波長有不同反應，可做美容、視力矯正等手術。
3. 光子刀：用直線加速器打出電子，激發Ｘ光，損害癌細胞的DNA以殺死癌細胞或阻止其生長，可依照腫瘤形狀變更照射範圍，也可調控放射線強度，缺點是照射方向有限、精準度低。
4. 迦瑪刀：201顆鈷六十排列成球狀，發射放射線。針對腦瘤的治療，比起X光，更加準確，對表皮的傷害較小。
5. 電腦刀：可動式X光射線，定位腫瘤位置，以移動的機械手臂改變X光照射方向，減少放射線對健康細胞的傷害。
6. 螺旋刀：旋轉式X光射線，配合6D影像定位系統，X光束旋轉方位，降低對健康細胞的傷害。
7. 海扶刀：用超音波治療，精準度可集中到一個米粒大，但只能應用在靜止的目標，且需以水作為介質，應用不廣。
8. 質子刀：質子經過迴旋加速器產生帶電質子束，直接照射在腫瘤上，不像Ｘ光的能量隨距離下降，質子束在某個距離瞬間釋出能量，可以精準攻擊目標腫瘤，同時避免傷害健康的表皮細胞。

動手術也要開導航

開車在人生地不熟的地方，需要GPS將我們的位置顯示在地圖上，並且引導我們到目的地；治療腦瘤的手術，不僅像在玩電流急急棒，必須謹慎的擬定策略，小心翼翼走每一步，不能傷到脆弱的神經和血管，醫生用經驗斷定腫瘤位置，也像在未知國度找尋目的地一樣可能走錯路，因此醫生也需要導航指引腫瘤位置。在手術進行前，要先為身體做斷層掃描，製作「地圖」，將掃描的影像輸入電腦後，系統就像GPS的衛星，追蹤身體確切位置並結合身體地圖，放射機器得到身體地圖的資訊後，就能精確的瞄準目標。

影像定位系統不僅能用在放射線治療，也能用在其他外科手術。在脊椎打骨釘是風險很高的手術，若不小心傷到神經，可能損害運動能力，影像導航系統可以定位出脊椎的確切位置，提高準確度；相較於靜態的手術部位，在動態器官上進行放射線治療更為困難，肺部會隨著呼吸不斷的起伏，結合影像定位和X射線的電腦刀，可以及時追蹤變化的身體位置，在發射光束的前一刻瞬間更新定位，校正機械手臂的位置。

說到手術科技，不能不提到達文西機械手臂！外科醫生要執行大大小小的手術，大手術動輒好幾小時，醫生必須站在手術台旁，長時間低頭維持專注，非常耗體力，達文西機器人的引進，讓醫生可以坐在控制器前操控機器手臂，執行精密的微創手術較為輕鬆。達文西機器人的影像導引設備符合醫師的直覺動作，讓醫生能輕易上手，不僅可以為醫生節省體力，更延長了手部靈敏度逐漸下降的老醫生的執業年限，讓老醫生也能有第二春！因此醫院願意慷慨的投資這昂貴的醫療機器人。科學家仍持續研發醫療機器人的技術，未來醫生甚至可用google眼鏡和遙控器，在遠端操作機器人執行手術呢！

【關於 M. I. C.】 M. I. C.（Micro Idea Collider，M. I. C.）微型點子對撞機是 PanSci 定期舉辦的小規模科學聚會，約一個月一場，為便於交流討論，人數設定於三十人上下，活動的主要形式是找兩位來自不同領域的講者，針對同一主題，各自在 14 分鐘內與大家分享相關科學知識或有趣的想法，並讓所有人都能參與討論，加速對撞激盪出好點子。請務必認知：參加者被（推入火坑）邀請成為之後場次講者的機率非常的高！ 本場演講由科技部「科普資源整合運用推廣計畫」支持，PanSci泛科學與國家高速網路與計算中心共同舉辦。

本場演講由科技部「科普資源整合運用推廣計畫」支持，PanSci泛科學與國家高速網路與計算中心共同舉辦。感謝大邑文化支持科普好書 鐵與血之歌。歡迎大家到科技大觀園閱讀更多科學內容。

文 / 羅佩琪

唰──地脫下外套，露出胸前閃爍著耀眼藍光的弧形反應爐[1]，講者廖英凱還沒開口，就清楚揭示了今晚的演講主題：核能。

曾在《廢核大遊行》擔任公民審核四的講者，也曾主持網路社群《核能流言終結者》的對談，長期協助國內反核、擁核團體釐清核能議題中的科學論述，PanSci專欄作者廖英凱再次登陸PanSci M.I.C.[2]，嘗試放下社會火熱的反核、擁核對立，以「科學」為立場，分享（其實是澄清？）核能議題中的那些骯髒事。

(閱讀全文…)