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國科會科教處陳國棟處長:「當我學生第一件事就是先加我FB」

PanSci_96
・2013/06/04 ・2144字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 524 ・七年級

習慣在網路上閱讀科技新知的朋友大概都知道去年大幅改版,以全新面貌和大家見面的「科技大觀園」 。要了解這項計畫,就一定得拜訪背後的推手-國科會科教處陳國棟處長。(所以我們就來啦~)

陳處長在台大電機一路從大學唸到博士,一開始研究的領域是電機工程,後來卻轉了個彎,投身電腦科學與教育。談起教育,他激昂地說:「以前我研究的領域跟現在的科技產品一樣,常常是為了新科技而新科技,不知道為何要做。後來我改研究『數位輔助學習』,找到明確的目標,每天想的就是學習者到底在想什麼?怎麼讓他們達到我們預期的學習效果?」

除了借調到國科會處理繁重的業務之外,陳處長仍然在中央大學資工系擔任教授。我們好奇陳處長平常是否有時間上網,他反倒說即使工作非常忙碌,他每天還是抽出許多時間上網,特別是在Facebook上,而其實這是為了要遠距掌握研究團隊的進度,並有效與學生互動。陳處長在Facebook上依照研究團隊跟教授的課程,分別設立了幾個社團。他說:「我希望要找學生的時候可以很快找到,所以就利用Facebook這個方便的工具。現在我收學生第一件事就是要他們加我為好友,他們畢業後若需要幫忙,也都會透過fb找我,藉由持續的聯繫與互動,看到學生畢業後有不同的成就,也覺得很欣慰。」

我們接著問,處長會關注學生平常在Facebook上分享的吃喝玩樂心情語錄跟kuso對話嗎?陳處長說:「還好,而且也沒甚麼好看的……學生總有辦法只讓『想給老師知道的事』讓老師知道嘛,像是開兩個帳號之類的。(笑)」

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那處長平常在臉書上都分享些甚麼呢?「笑話!」處長說:「我蒐集很多笑話,因為教學跟研究上用得著。」我們好奇處長是否知道9GAG這個笑話網站,「甚麼?沒聽過耶!」於是處長馬上奔向辦公桌拿紙筆抄下來…..

提到科教處的重點補助項目,「科普傳播事業發展計畫」(延續自 「科普傳播事業催生計畫」) ,陳處長解釋這是根據七年前的一項調查,發現民眾普遍還是透過電視、報紙、廣播來獲得新知,所以當時幾位傳播領域的專家學者就規劃了這項補助案,希望國內可以製作出自己的科學節目,讓民眾了解台灣的科學發展同時也平衡謬誤的節目內容,並成為具有商業價值的產業。他說:「現在很多節目的表達方式很不健康,內容也錯誤百出,但是電視台不停放送,而且又都在熱門時段播出,民眾看久了也會信以為真。所以更需要有製作嚴謹的電視節目,即使觀眾一個禮拜只花十分鐘收看嚴謹內容的節目,多少也有效果。」

「但是,不諱言這幾年的傳播模式改變非常快,現在很少人看電視,就算有看也很難像以前一樣有完整的時間,能看上半小時以上的節目。」陳處長補充。

因為科普傳播事業發展計畫持續了很多年,不能輕易停辦,所以後來科教處都會和申請補助的單位溝通,要求改製作播放時間比較短的節目,也希望這些單位能找到穩定的商業模式,可以逐年減少對補助款的依賴。「但老實說,很難。現在比較有眉目的是把製作的內容和教材結合,這樣基本收視群至少還有學校和公家機關。」

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除了規劃舊有計畫的轉型,一天有數小時在Facebook上的陳處長也注意到新媒體的威力,所以去年開始了「新媒體科普傳播實作」計畫,補助專業科普寫作團隊撰稿,內容與國內外科技新聞有高度的連動性,讀者可透過生動淺白的單篇短文或系列報導,進一步了解新聞中的科學內涵。不僅能對時事內容有更深入的理解,也有助於拓展視野,累積科普知識。

這些貼合社會脈動的科技報導,再加上過去累積的科普影音、科技新知、科普文章、科普演講及各類科普活動訊息,都整合於「科技大觀園」網站,再透過網路社群傳達給讀者。因為陳處長在通勤的時候也會透過iPhone閱讀,所以科技大觀園也設計了行動版的網頁,方便像他一樣利用零碎時間閱讀的讀者,能隨時透過行動裝置快速獲取資訊。陳處長分享「科技大觀園」的下一步規劃:「我們會整理所有內容,找出和中學自然課程的關聯,希望中學老師可以拿來作課程資料補充。」

對於國內科學傳播環境,陳處長提出兩項期許-一是希望更多科學家投入與大眾溝通,二是希望媒體內容更多元。「過去的環境先是要求教授發表論文,進而刊登於頂尖期刊,再來才會要求這些教授的社會責任-向大眾解釋他的傑出研究到底是什麼;這是階段性的,得一步一步來。」此外,目前國內的媒體內容相似性很高,一則新聞有收視率,大家都爭相報導,忽略了其他消息;除了內容太過雷同之外,訪問的專家也不夠多元,陳處長感慨地說:「現在媒體會訪問的專家就那幾位,我希望在國科會補助專業團隊製作了很多科學內容之後,媒體可以從中發掘更多願意向大眾解釋科學的專家。」

科技大觀園目前彙整了過去國科會曾補助的各種科學媒體內容,較長的影片也都貼心地切成10分鐘以內的小段落,配合網路閱聽習慣。我們也會精選科技大觀園站上的好文,配合適當的時機與PanSci的各位夥伴分享。當然,若有值得討論甚至質疑的內容,也歡迎讀者與我們聯繫。「科技大觀園」的文章下方雖然沒有留言區域,但各位如對內容有建設性的意見和批評,可以直接到他們的臉書粉絲專頁去回應,他們的兩位小編也非常認真,會很快回覆讀者的提問;若有相關的澄清或補充說明,也將一併刊登於該篇文章的下方,使讀者對該內容所蘊涵的科學內容有較清楚、全面的了解。

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圖形處理單元與人工智慧
賴昭正_96
・2024/06/24 ・6944字 ・閱讀時間約 14 分鐘

  • 作者/賴昭正|前清大化學系教授、系主任、所長;合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒,那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬.霍金(Stephen Hawking) 英國理論物理學家

大約在八十年前,當第一台數位計算機出現時,一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧;但七十年後,還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」(Artificial Intelligent,簡稱 AI)的能力最近十年突然起飛,在許多(所有?)領域的測試中擊敗了人類,正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元(graphic process unit,簡稱 GPU)是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia(英偉達)股票從每股不到 $5,上升到今天(5 月 24 日)每股超過 $1000(註一)的全世界第三大公司,其創辦人(之一)兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳(Jenson Huang)也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人!可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎?到底是時勢造英雄,還是英雄造時勢?

黃仁勳出席2016年台北國際電腦展
Nvidia 的崛起究竟是時勢造英雄,還是英雄造時勢?圖/wikimedia

在回答這問題之前,筆者得先聲明筆者不是學電腦的,因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事,不是我們外行人需要了解的;但作為一位現在的知識分子或公民,了解基本原理則是必備的條件:例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析,即可判斷永動機是騙人的;又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上,它們不用往室外排廢熱氣,就可以提供屋內冷氣,讀者買嗎?

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」(central process unit,簡稱 CPU)。CPU 是電腦的「腦」,其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務,如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作;但為了簡單化,我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作(arithmetic and logic unit,簡稱 ALU),如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下,CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

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在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時,CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後,CPU 開始顯示心有餘而力不足:例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素(pixel),每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年,英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定/裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」(註二)定位為「世界上第一款 GPU」,「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU,GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作,快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢?因每一時刻只能做一件事,所以其步驟為:

  • 計算 7×5;
  • 計算 6/3;
  • 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢?很多工作便可以同時(平行)進行:

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  • 同時計算 7×5 及 6/3;
  • 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間,但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢?單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間(16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間),而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間(1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間)!

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了,如何將它擺正成右圖呢? 一句話:「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點(座標 x, y)組成的,所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了:每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

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即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算!如果每一運算需要 10-6 秒,那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉,便需要 6 秒,這豈是電動玩具畫面變化所能接受的?

圖形處理的例子

人類的許多發明都是基於需要的關係,因此電腦硬件設計家便開始思考:這些點轉換都是獨立的,為什麼我們不讓它們同時進行(平行運算,parallel processing)呢?於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 106 運算,那上圖的轉換只需 10-6 秒鐘!

GPU 的興起

GPU 可分成兩種:

  • 整合式圖形「卡」(integrated graphics)是內建於 CPU 中的 GPU,所以不是插卡,它與 CPU 共享系統記憶體,沒有單獨的記憶體組來儲存圖形/視訊,主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上;早期英特爾(Intel)因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤,在這方面的研發佔領先的地位,約佔 68% 的市場。
  • 獨立顯示卡(discrete graphics)有不與 CPU 共享的自己專用內存;由於與處理器晶片分離,它會消耗更多電量並產生大量熱量;然而,也正是因為有自己的記憶體來源和電源,它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年,英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後,科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化,在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效,因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理,不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化,也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬(註三)等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分,正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲,遠遠落在英偉達(80%)及超微半導體公司(Advance Micro Devices Inc.,19%,註四)之後,大約只有 1% 的市場。

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典型的CPU與GPU架構

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」,而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心(core)單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心,因此其核心功能不如 CPU 核心強大,但它們能同時高速執行大量相同的指令,在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心;GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書,不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等,也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺,它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是:嘴巴在講,腦筋思考已經不知往前跑了多少公里,常常為了追趕而越講越快,將不少學生拋到腦後!這不表示筆者聰明,因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技,因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣(matrix)的讀者應該知道,如果用矩陣和向量(vector)表達,上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的(註五)。而矩陣和向量計算正是機器學習(machine learning)演算法的基礎!也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在!因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石:它們的架構就是充分利用並行處理,來快速執行多個操作,進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」(deep learning)。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂:「下一次工業革命已經開始了:企業界和各國正與英偉達合作,將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升,幫助企業降低成本和提高能源效率,同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子:下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後,讀者是不是認為筆者該退休了?

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GPU(圖形處理單元)和 AI(人工智慧)之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力,特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步,使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率,使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐,而且使其更具成本效益,因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展,GPU 的角色可能會變得更加不可或缺,推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標,這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作,使我們能夠執行複雜的任務,例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外,研究表明,與非人類動物相比,人類大腦具有更多平行通路,這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上,一邊聽音樂一邊做飯,或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技,因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵:透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

(註一)當讀者看到此篇文章時,其股票已一股換十股,現在每一股約在 $100 左右。

(註二)組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」(GeForce 256)插卡吧?

(註三)筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時,就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士(fellow)」Enrico Clementi 的團隊:因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層,我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦(非 IBM 品牌!)與一大型電腦連接來做平行運算,進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

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(註四)補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商:英偉達及 ATI(Array Technology Inc.)。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立,2006 年被超微半導體公司收購,品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐(Lisa Tzwu-Fang Su)博士為執行長後,股票從每股 $4 左右,上升到今天每股超過 $160,其市值已經是英特爾的兩倍,完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色,正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題:超微半導體公司現任總裁(兼 AI 策略負責人)為出生於台北的彭明博(Victor Peng);與黃仁勳及蘇姿豐一樣,也是小時候就隨父母親移居到美國。

(註五)

延伸閱讀

  • 熱力學與能源利用」,《科學月刊》,1982 年 3 月號;收集於《我愛科學》(華騰文化有限公司,2017 年 12 月出版),轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
  • 網路安全技術與比特幣」,《科學月刊》,2020 年 11 月號;轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。
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賴昭正_96
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成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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激盪全民對科普的想像!Open Call 成果展 5 月 26 日盛大登場
PanSci_96
・2023/05/10 ・1712字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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國科會首度向全國高中職及大專院校廣下英雄帖,舉辦「Open Call 科普 創意松」,得獎名單已揭曉,並將於今(112)年 5 月 26 日在臺北松山文創園區一號倉庫進行頒獎及展示得獎作品,當日將結合國科會科普活動計畫及科普產品製播計畫成果一同展出,讓各界能藉此機會相互激盪對科普的想像!

兼顧科普傳播與社會需求,將學生科普創意轉換為未來社會影響力

聚焦校園年輕世代所舉辦的「Open Call 科普創意松」徵件活動,分「科普創意提案」及「科普短片徵件」兩類,鼓勵高職中職及大專院校學生,透過多元科普傳播模式和影音創作發揮社會影響力。

自去(111)年 8 月底啟動徵件,有將近 90 所學校、400 多隊報名、超過 1200 人次的師生參與。在學子創意孵化的過程中,國科會也邀請業界各領域執牛耳的輔導業師,透過業師陪伴及前後世代的交流互動,優化學子的提案創意並強化其作品未來之可行性。

「科普創意提案」獲獎案例展現出青年學子對於科學教育、環境永續、生 態保育、偏鄉孩童心理輔導等議題的關注與熱情,並嘗試透過創新的科普傳播手法為在地社會議題尋求新解方。

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大專組金獎由來自臺北醫學大學及中國醫藥大學合組團隊「醫線教育」獲得,該團隊跨區域、跨校號召志同道合夥伴,針對疾病診斷邏輯,設計互動式教具與課程,幫助國內外大學生模擬情境以銜 接基礎知識在臨床的應用,獲評審們一致認同是難能可貴的社會實踐行動。

高中職組金獎,由彰化二林工商的「哇哈哈科學服務團」團隊獲獎,該團隊以在地高中職學生為出發點,率先成立科學服務社團,學習科技教育知識,再教導鄰近國中小學童,達到自助人助,進一步儲備種子志願團,由受助者變成助人者,形成良善循環機制,不僅將科學教育資源帶入偏鄉,培養在地科學人才, 且結合科學教育與地方文化,對地方經濟和社會發展有正面且積極的影響。

科普短片類大專組金獎作品為清華大學「清大天文社」之〈進擊的黑洞:類星體〉,該創作短片從熱門的科學新聞切入,呼應天文迷對於黑洞的好奇心, 片中穿插許多令人會心一笑的譬喻與橋段,風趣又不失其意涵。

高中職組金獎作品,是由虎尾高中「動感光波」團隊所創作之短片〈光通訊〉,主要講述以 發射器(燈泡)產生之光訊號,經由接收、轉換成電訊號,進而發出特定音階, 透過生動活潑的表演和拍攝手法,故事情節可愛清新,搭配簡易動畫和資訊圖卡,讓影片具知識性及趣味性。

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當日除了展示 21 個來自校園學子的獲獎科普創意,下午在舞台區會放映獲獎的 11 支科普短片及科普產品製播計畫影片,內容生動更兼具知識性與教育性,讓民眾沉浸於深入淺出的科學知識寶庫與科普視聽饗宴。

精選年度科普活動計畫作品及科普產品製播影片成果同步展出

國科會為持續推動全民科普,使科學教育不僅走入校園、更深入大眾生活,今年首度集結科普相關計畫 45 個團隊共同展出成果,國內長期推動科普、第一線面對學子的科普推手,為本次展覽設計豐富多元的科學演示,將深奧的科研成果轉化為各年齡層易懂的手作互動實驗等,包括循環材料與物件微展覽、 原住民文化數學數位教材、科普桌遊、AI 自駕車模擬行駛、植物染手作體驗、 蝴蝶科普解謎遊戲等有趣又豐富的科普體驗;此外,「數感盃中英文數學詩創作競賽」的創作成果,也將在展場中幻化為 24 公尺長的「數學詩牆」,當縝密精準的數學與柔軟詩意的文學交會,迸發出跨域創作的科普新火花!歡迎大小朋友帶著好奇心一同共襄盛舉!

活動官網

Open Call 頒獎典禮暨科普成果展」活動資訊

  • 時間:2023 年 5 月 26 日(星期五)上午 10:00 ~ 下午 5:00
  • 地點:臺北松山文創園區一號倉庫(信義區光復南路 133 號)
  • 展覽活動詳情請上活動官網:www.opencall-nstc.org.tw
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用防疫心態,面對資安威脅——國立臺灣大學資訊工程學系蕭旭君專訪
科技大觀園_96
・2021/09/15 ・3636字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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COVID-19 疫情籠罩全球,台灣也在今年初首度迎來疫情高峰,在疫情影響下,人們的生活型態出現大幅改變,遠端網路服務需求攀升同時也促使相關資安威脅升溫,究竟疫情帶來的資安問題有哪些?人們又該如何預防呢?

遠距工作帶來的資安風險

談到資訊安全,許多人第一時間想到的可能是大企業面臨的問題,但其實個人生活中也可能隨時遭遇相關威脅不自知,連帶造成後續許多問題,而讓個人生活與工作更加密切的遠端作業則更加深化其中存在的風險。

臺灣大學資訊工程學副教授蕭旭君指出,原有工作型態下為了防止機密外洩,多數企業都會在網路邊界系統設有防火牆、偵測系統等多套措施,內部網路與系統也會部署偵測機制加以重兵防護,即使有惡意程式入侵也能夠迅速發現,或甚至內部網路根本不對外開放,但隨著遠距工作型態出現,迫使企業網路必須接受來自公開網路的連線,也導致原本的防線出現破口。

蕭旭君教授。圖/蕭旭君教授提供

由於必須開放內網給在外員工連接,許多企業會要求員工使用 VPN 連接到內網,儘管 VPN 確實能提供相對安全的連線環境,但這也讓 VPN 變成很明顯的目標,許多報告都顯示面向 VPN 的攻擊大幅增加,2020 前十大常被利用的資安漏洞幾乎都與和 VPN 有關。

遠端作業型態下,員工必須使用許多軟體協助工作,而個人電腦也多有其他用途,由外部連到企業內網的網路節點增加,這一切都使得遠距工作需要防護的面向變的更加廣泛。當企業原有的防護難以延伸到員工自己的網路和設備上,一旦員工在基礎資安防護上出現疏漏,如使用常用密碼登入 VPN,或個人電腦曾經下載過一些惡意軟體,便可能導致潛在的資安隱憂出現。

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值得一提的是儘管更不常被視為目標,但國外許多研究都發現,與具有充足資源的大企業相比,疫情可能帶給中小企業更大的資安挑戰,蕭旭君解釋,中小企業可能被看做是容易得手的目標,或成為勒索軟體無差別攻擊下的受害者,或被當成攻擊其他客戶的破口或跳板,對於資源較有限的公司來說要避免受害,最好的方式就是確定自己至少有達到基本資安防護。

除了與大公司有業務往來的上游廠商被當成跳板的『供應鏈攻擊』較難以應對,多數中小企業面臨的攻擊都是來自簡單的地方,像是不要亂點釣魚信件、注意連線加密(HTTPS)、確保密碼不重複且注意洩露、軟體定期更新等,在攻擊者利益導向的目的下,只要不要讓攻擊能夠太簡單侵入,就可以做到有效防護。

「雖然這些都已經講了很多年,但因為容易疏忽還是可能被當成破口。建議企業在有限資源下從簡單地方入手比較容易達成,如果有額外資源還可以做額外防範。」

防疫生活重心轉變

在遠端工作上面臨的資安風險之外,防疫帶來的生活重心轉變也成為攻擊者關注焦點。以網路購物為例,過去數年網購詐騙就已經是 165 全民防騙網上的常客,在防疫提倡維持社交距離情況下,牽動的網購風潮更加推升了這種情況。

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疫情之下,網路購物的人大量增加,資安風險也隨之增高。圖/pexels

蕭旭君解釋,網路購物的資安風險主要與個資洩露相關,當攻擊者拿到個資後為了轉換獲利,便可能透過詐騙電話與受害者聯繫,利用獲取的個資取信於人,進一步詐取相關財務,而台灣購物網站過去便經常傳出個資外洩的事例,更別提近期社群媒體上盛行的網路拍賣,在金流沒有受到控管下更加沒有保障。除此之外,疫情也促使許多實體店家展開線上販售服務,在上線時間匆促下,如果程式碼沒有妥當檢查,一旦被攻擊者加以利用,同樣也具有個資洩露風險。
 

至於經常被拿來討論的 QR Code 簡訊實聯制,雖然大幅提高便利性,但社會上仍有少數質疑可能遭濫用的聲浪存在。蕭旭君認為,從民眾角度來說,難免擔心足跡是否會被收集做為他用,但事實是各式做法都存在不同隱私隱憂,民間版本同樣也存在個資被作為廣宣用途的疑慮,然而實際情況是,所有開發者必須在安全性、民眾接受度跟資安上做出權衡,民眾可以基於公開資訊,自行選擇更傾向的追蹤方式來做好防疫並保障隱私。

因應防疫新興的遠端網路服務,攻擊者利用人們迫切想要吸收疫情相關資訊的心態,散佈假消息到處傳播,甚至假裝疫調騙取個資的情況都時有耳聞。蕭旭君提及,未來可能出國必備的疫苗護照、檢測證明也是國外熱門議題,除了牽涉個人隱私,是否會被偽造、如何防範被偽造也是國際焦點,顯見防疫下的資安議題仍不容小覷。

不存在沒有資安風險的網路服務

說了這麼多,許多人可能會好奇從資安的角度來說,有可能會存在完全沒有資安問題的網路服務嗎?針對這點,蕭旭君表示,以實務角度來說是沒有辦法做到這點,「除非你不上網,那當然就沒有網路資安的問題」。

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蕭旭君解釋,在資安攻防中,需要對威脅做出具體假設並針對特定攻擊者進行重點防護,然而實際生活中有太多事情沒有辦法掌控,像是無法控制使用者如何使用系統,一旦行為與預期不同便可能出現意外漏洞。同時資安防護成本有限、對電腦的效能有較高需求前提下無法加上太強大防護,這些都會導致實務上無法防範所有攻擊。在具有太多假設不確定性下,無資安隱憂的網路服務基本上是不可能做到。

「資安攻防中有特定對手,在資訊安全進化的同時,攻擊者也會進化、會成長,就算能防範已知威脅,未來還是會有新攻擊出現。」

網路駭客的攻擊手段也會隨著時間不斷推陳出新,防不勝防。圖/pexels

當然,這並不意味著我們對資安攻擊便只能認份接受,就像生活中的大小意外一樣,只要做好足夠防範並保持靈活想法就能隨時應對處理問題。拿學校遠端教學來說,線上測驗同樣可能為教授們帶來代考問題。在保障考試公平性和學生隱私的權衡中,有些單位使用監考軟體,一些則取消考試改用其他方式評分,或像蕭旭君一樣選擇採取線上考試但讓同學可以翻書找答案。

如上所述,資安防護其實有許多手段可供選擇,蕭旭君強調,實務上資安防護就是風險管控,如何盤點自身弱點並利用手上有限資源進行最佳部署減少風險才是最重要的。只要做好基礎防護提升攻擊難度,在希望獲利的前提下當攻擊成本提高,攻擊者便可能打退堂鼓或轉換目標。

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攻擊並不可怕,更令人擔憂的是被攻擊了還處在未知情況,「至少做到被打要覺得痛,才能更好做出接下來的反應。」

將資安防護當成防疫看待

即使未來疫情告一段落,可想見帶起的遠端風潮仍會持續,資安環境提升對未來的影響與重要性無言可喻。對於台灣資安環境,蕭旭君整體還是樂觀看待, 她表示隨著資安被拉升到國安層級,國際上對資安重視度越來越高,台灣產官學也越來越重視,整體投入的資源及人力都有顯著提升。

做為大學副教授,蕭旭君明顯感覺到近年來對資安有興趣的學生越來越多,在政府稽核標準要求提高下,企業方對資安人才的需求也持續升溫,近期教育部舉辦的資安暑期課程參與學生數明顯增加,參與媒合的廠商意願也提高,隨著台灣團隊參加國際資安競賽等正面報導傳出,人們對資安有更多正面應用的印象也提高相關興趣。

台灣由於地理位置特殊,潛在攻擊者特別強,出發點也並非僅出於利益導向,在政治意圖引領下防禦起來更為困難,近年針對關鍵基礎設施的攻擊、大企業的勒索也陸續傳出,蕭旭君認為,未來大家更需要謹慎因應並更重視資安,「資安不只是政府部門或企業的事情,對一般人來說也很重要。」

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由於日常較少涉略,許多人對於談及『在個人生活中應對資安』可能會明顯卻步或感覺抗拒,但其實這並不是這麼困難的事情。在個人生活中就像前面提醒大家的一樣,確保網站密碼強度足夠且不重複,盡量減少留下個資機會、連線時注意保護加密、不要打開奇怪信件並關閉自動預覽,這些基礎原則就已經提供足夠的上網保障。

蕭旭君表示,在疫情影響下,現在大家對疫情防護策略較為熟悉,隔離、篩檢、疫調、打疫苗…等,而在她看來,這些防疫概念其實都可以對應到資安防護上,只要簡單想像並比照辦理,做好『防疫』並『增強體魄』,就能做到基本資安防護。

「如何保護自己不受 COVID-19 的侵襲,你就用同樣的策略去確保面對個人資安保護。」

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