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你也在耶誕節工作嗎?

科景_96
・2011/02/10 ・309字 ・閱讀時間少於 1 分鐘 ・SR值 524 ・七年級

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Original publish date:Dec 30, 2007

編輯 JR 報導

 

研究指出有越來越多的科學家放棄耶誕假期,繼續工作。

英國牛津大學科學家Richard J. Ladle與同事,用Google Scholar來統計在1996~2006年間於耶誕節當天繳交的科學論文數量,結果發現數量有增加的趨勢,並且10年來成長了6倍。此結果發表在Nature期刊上。

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他們猜測有四個可能的因素助長這個趨勢:第一,以論文數量作為研究能力的衡量標準;第二,越來越多的行政與教學要求加諸在研究者上,使得科學家不得不犧牲假期寫論文。第三,全年無休的線上繳交系統越來越普遍。第四,宗教迷信-替來年的論文數量討個好兆頭。

超時工作已不是個陌生的話題,如何取得工作與生活的平衡,正考驗著現代人類社會的智慧。

 

參考來源:

 

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科景_96
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Sciscape成立於1999年4月,為一非營利的專業科學新聞網站。

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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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!

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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)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

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?

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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。

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。/圖片來源:shutterstock

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。

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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。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

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)。

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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!

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大家都認為自己值得更多的薪水!給你更多錢會提升工作表現嗎?——《超越直覺》
一起來
・2024/05/02 ・1949字 ・閱讀時間約 4 分鐘

框架問題理應提醒我們,我們只要自動腦補就一定會犯錯。我們確實向來如此。不過「人類」這個對象不同於 AI 研究人員開發的機器人或電腦,並不會讓我們訝異到必須被迫改寫思考時的整個心智模式。相反地,一旦我們知道答案,就似乎總能找出先前被忽略、後來明顯相關的面向,就像拉扎斯菲爾德假想的《美國士兵》讀者——他們在事後發現,每一個對立的結果都同樣理所當然。

也許我們原本預期自己中了樂透之後會超級開心,結果中獎之後,卻發現自己很鬱悶,這個預測顯然很糟糕。但當我們意識到自己預測錯誤時,同時也獲得新的資訊,例如那些突然出現要借錢的親戚。於是我們會心想,如果早點知道這些資訊,就可以正確預測未來的幸福狀態,也許就不會去買樂透彩了。

因此,我們沒有質疑自己預測未來幸福程度的能力,反而只是認為我們漏掉了一些重要的東西,並且確保自己不再犯相同錯誤。然而我們卻一錯再錯。事實上,無論對於他人行為的預測失準了多少次,我們總是可以用當時未知的事情做為辯解。透過這種方式,我們掩蓋了框架問題,一再說服自己下次會做好,卻永遠都不明白我們真正錯在哪裡。

圖/envato

這種行為模式在動機與金錢報酬的關係中最為明顯,也最難消除。例如,實施金錢獎勵制度顯然能提升員工表現,而且數十年來,職場上大幅出現以績效為基礎的薪資制度,最具代表性的就是高階主管薪酬與股價掛鉤。

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當然,員工在意的顯然不只薪水,還有內在的愉悅感、認同感,以及在個人職涯上的成長與晉升等因素,這些都會影響工作表現。

在其他條件都相同的情況下,適當的金錢獎勵可以提升個人表現——這似乎理所當然。然而,多年來有多項研究顯示,薪酬與工作表現之間的關係,實際上的複雜程度讓人難以想像。

舉個例子,最近我跟雅虎(Yahoo!)的同事梅森(Winter Mason)進行了一系列網路實驗。我們給予受試者不同的薪資,並要求他們執行各種簡單的重複性工作,例如:按照正確的時間順序排列一組車流照片,或是在矩形網格上,找出隱藏在一堆英文字母中的英文單字。

所有受試者都是在亞馬遜土耳其機器人(Amazon’s Mechanical Turk)這個外包網站上招募而來,這個網站是亞馬遜公司於二○○五年推出,原先是用來找出重複的庫存商品。現在有數百家企業使用土耳其機器人進行「群眾外包」(crowd-source),處理五花八門的各種任務,像是標示圖片中的物品、描述新聞報導的觀點,或是判斷兩種說法中哪一個比較清楚。這個網站也是招募心理學實驗受試者的一個有效方法,就像心理學家多年來在大學校園裡張貼廣告那樣,不過土耳其機器人網站的「託客」(turkers)完成一件任務的報酬通常只需要幾美分,只占了研究經費的一小部分。

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圖/envato

我們的實驗總共納入數百位受試者,完成了數萬件任務。有些受試者完成一件任務只能得到 1 美分的酬勞,例如整理一組圖片、找出一個單字。但是,有些受試者完成相同任務卻會得到 5 美分或 10 美分。這在工資上是相當大的差異,要知道,美國電腦工程師的平均時薪只有聯邦最低工資的六倍,所以你可以預期這個工資差異會對受試者的行為產生強烈影響。

結果確實如此。我們付的錢越多,受試者離開實驗之前完成的任務就越多。我們還發現,不管工資多少,分配到「簡單」任務(每一組有兩張圖片需要歸類)的人,比分配到中等或困難任務(每一組有三至四張)的人完成更多任務。換句話說,這些都符合常理。

但接下來的問題是:雖然存在上述差異,我們發現這群受試者的工作品質,也就是歸類圖片的準確度,並不會因為工資不同而下降,即使只有正確完成才能拿到酬勞。

該如何解釋這個結果?我們並不十分確定。在受試者完成任務之後,我們問了一些問題,包括他們認為自己的工作該得到多少報酬。有趣的是,他們的回答與工作難度無關,而是取決於獲得的工資。平均而言,每件任務得到 1 美分的受試者,認為自己該得到 5 美分。得到 5 美分的認為自己該得到 8 美分,而得到 10 美分的則認為自己該得到 13 美分。

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換句話說,不論他們實際上得到多少(還記得有些受試者的工資是別人的十倍嗎),每個人都覺得工資過低。大家在直覺上會認為,給予金錢獎勵就能夠提升員工的動機,但這個實驗告訴我們,即使是非常簡單的工作,工作動機也會因爲員工的權利意識提升而大幅減弱。

——本文摘自《超越直覺》,2024 年 01 月,一起來出版,未經同意請勿轉載。

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你也在耶誕節工作嗎?
科景_96
・2011/02/10 ・309字 ・閱讀時間少於 1 分鐘 ・SR值 524 ・七年級

Original publish date:Dec 30, 2007

編輯 JR 報導

 

研究指出有越來越多的科學家放棄耶誕假期,繼續工作。

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最硬核線上課程來了!工研院不藏私開課的原因是?
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・2023/12/14 ・1114字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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本文由 工研院 委託,泛科學企劃執行。

「ITRI Lab on-line」線上學習平台,讓複雜的科技原理簡單學! 圖/envato

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首先,來說說「環構計畫」的緣起。這個計畫是為了配合國家創新產業政策而生,它的目標是建置和維護創新技術與服務平台。這不僅幫助企業開發新產品和服務,推動新興產業和新創公司,還能加速創新技術的產業化,促進企業的轉型升級。為此,工研院不斷擴建新研發場域,涉及各主要技術領域,實驗室分為檢測/認驗證、試量產/試營運、軟體與硬體設施服務等類別。

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