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來趟時空旅行─回顧當代有森林的大歷史

eeft_96
・2014/03/11 ・3536字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 537 ・八年級

森林生態系與日常生活的關係相當密切,最近才剛上映的電影─KANO[1](嘉農),時空背景正是20世紀初的昭和台灣,在片中:

  1. 濱田拿著新改良的香蕉二號,為了替棒球隊找個教練而前往拜訪近藤先生──他那有著塌塌米與竹捲簾的木屋
  2. 竹竿模擬了滑球的軌跡,球員們對著軌跡奮力揮舞球棒
  3. 戴著斗笠的農夫們停下插秧,看嘉農少棒在田埂上練跑
  4. 八田與一乘著木船在嘉南大圳巡視
  5. 濱田告訴吳明捷,被釘上釘子的木瓜樹會結出肥碩的果實,連唯一一株沒被釘釘子的木瓜樹也會因此受到激勵,努力長大……。

在〈KANO〉的場景裡處處離不開自然元素,而片中沒提到的,甚至還有當時更重要的樟腦、林業發展等等……。

1. Koshien
木屋、木鎮、紙、毛筆…都是昭和時代人們利用自然資源的方式之一。( 圖源:KANO )

森林的呵護,1 年 365 天 24 小時不打烊

嘉南大圳放水的那一刻,深深地烙印在某些人的心中。讓我們把森林拉進歷史的舞台,再重新整理一下上述場景:

  1. 曾文溪與濁水溪的上游森林供給溪流養分,流進嘉南大圳、灌溉了嘉南平原與河域
  2. 稻米、香蕉、木瓜等填飽我們的肚皮,而斗笠為農夫遮蔭……
  3. 上游的森林涵養了水源、調節水文與氣候
  4. 人們利用林產物,發展出書法與棒球等休閒、娛樂文化,以及蘊於其中的精神信仰……

我們可以把這些森林生態系所提供的服務歸納成上面四種:供應(provisioning)、調節(regulating)、支持(supporting)、文化(culture),這是從遠古到現今,我們一直從森林生態系所得到的服務。

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2. 森林功能
森林生態系對人類的四大功能。( Millennium Ecosystem Assessment, 2005 )

想想看失去了森林生態系,嘉南大圳會變得怎麼樣吧!第二次世界大戰之後,國民政府為了以木材換取資金,多數山林被砍伐,結果導致冬春兩季的水源水量驟減、烏山頭水庫淤泥日增,於是嘉南大圳的水量也越來越少。照這樣來看,森林生態系難道不是在〈KANO〉時代背後,最默默也最重要的支持者嗎?

看完昭和時代的台灣之後,接下來就讓我們將搭上時光機,看看森林在不同時代與地域所面臨的議題吧!

寡頭政治與安全威脅,帶森林與文明走向衰敗

回到西元前 6000 年的兩河流域,蘇美、巴比倫的君王大興土木,建造宮殿廟宇[2],使原本森林茂密的美索不達米亞平原,樹木一棵棵倒下。征服巴比倫的西臺人首先發展出冶鐵技術,由於熔鑄銅、鐵礦的唯一燃料就是木材,也導致植被覆蓋加速消失。

同樣的情形發生在西元前1200年的地中海東岸,以色列、腓尼基為了榮耀耶和華,投入大量人力、物力興建大型宮殿,於是環繞王國的雪松林被砍伐殆盡[3]。如今,兩河流域與地中海東岸為大量荒漠所覆蓋。

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為了建立強大軍事力量,羅馬時期的義大利半島幾乎失去所有森林[4]。西元 400 多年時匈奴入侵一直到西元1400多年,期間更曾歷經黑死病,中世紀歐洲的森林得到休養與喘息。然而為了對抗穆斯林、開拓貿易,歐洲諸國設法運用緜長海岸線的優勢,並建立起龐大艦隊,再一次,不管是遠洋貿易或是爭奪海權,木頭都是船隻不可或缺的材料。

崛起的海上強權英格蘭,在 17 世紀初強烈感覺到木材短缺,於是將手伸往波羅的海與斯堪地那維亞的森林,更晚則是北美殖民地。18 世紀初與工業革命後,由於木材短缺的狀況相當急切,一些地方發展出以煤作為替代燃料的方式,稍稍舒緩歐洲國家對木材的急迫需求。

總結來說,出於安全威脅、以及權力集中的寡頭政治,古代西方文明過度耗用森林生態系,而一併將文明自身帶進歷史的墳墓。近代西方國家一方面發展出新的材料科技──煤礦與石油,作為燃料替代了木材;另一方面則以帝國主義與殖民主義等方式,將問題輸出到海外其他國家,以取得更多、更廉價的林產物供應。

上述兩種解決方式不僅為世界帶來了更多的安全威脅,也迎來了新的挑戰──氣候變遷。

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舊挑戰沒走、新挑戰接踵而來:氣候變遷與全球化

當代的國際環境政治,除了過去主要的安全威脅與權力集中問題之外,由於全球性的森林砍伐、化石燃料的使用等等,因此而生的氣候變遷,直接也間接地成為森林生態系的新威脅[5]。
除此之外,不僅歐美主流生活方式耗用大量自然資源,這種生活方式同樣影響了非西方國家,成為許多社群競相仿效的價值與風格──帝國殖民主義與全球化的結果衝擊了許多社群,並導致許多社群的傳統環境知識逐漸流失。

一個具體的例子是海地。海地在大航海時代便成為西班牙人的殖民地,在島上印地安人滅絕之後,西班牙人從非洲販運大量黑奴到海地。1697 年海地被割讓予法國,為法國人種植甘蔗、咖啡、棉花、菸草與靛青。1803 年,海地經過十多年的獨立戰爭,宣布脫離法國獨立,西方國家紛紛發動經濟制裁殺雞儆猴。

缺乏島上原生印地安人的傳統環境知識,也受困於經濟制裁,貧窮的海地居民為求生計紛紛砍伐森林,作為生活所需的燃料或者換取金錢。最後,海地喪失 98 %的林地,坡地失去森林、抓不住土壤,儘管 2004 年珍妮颶風沒有登陸海地,泥流仍吞沒了村莊、毀壞橋樑,造成疾病肆虐與 3000 多人死亡。相較於同一座島嶼上還保有茂密森林的多明尼加,在那次颶風中只有8人死亡。除此之外,氣候變遷導致極端氣候的強度與頻度增加,同樣為海地投下威脅的陰影。

1999 年的馬來西亞,因為濫伐所導致的森林衰退,與氣候變遷所導致的乾旱併聯在一起,引發了森林火災,迫使叢林蝙蝠到農民養豬場附近的果園覓食。豬隻吃下蝙蝠糞便,感染尼帕病毒(Nipah virus)再傳給豬農,造成 101 人死亡、100 萬頭豬遭撲殺。最終,病毒仍流竄到東南亞其他國家。

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生態系崩潰不僅造成災區居民的苦難,同時也將問題帶回西方國家:在許多西方國家,氣候難民成為社會內部尖銳對立的引爆點。英國國家黨議員 Richard Barnbrook 原本隸屬工黨,後來因故改投陣營。他指出,因為氣候變遷的影響,英格蘭南部缺水的問題越來越嚴重,然而東南方卻仍要展開大型造屋計畫。Richard Barnbrook 表示,移民問題與環境問題之間的關聯其實很簡單:「要是有更多人移入,就表示會有更多綠地被水泥叢林覆蓋。」

森林生態系的衰退案例層出不窮,對社會安定的衝擊全面而廣泛。考慮到傳統國民所得帳(GNP/GDP)並未計入生態系的非使用價值,2005 年的《千禧年生態系評估報告》將森林的「調節」、「文化」等功能量化,希望將這些價值納入決策者的決策架構之中。

3. 森林價值量化思考(2)
地中海國家年收益,「牧業、木材與燃料」計入市場經濟價值,其餘為未計入市場經濟價值計算的部分。
單位為2005年美元/公頃。( Millennium Ecosystem Assessment, 2005 )
4. 森林價值量化思考
生態系服務:土地利用方式轉變前後(Canada:完整的濕地→密集型農業、Cameroon:永續林業→小規模種植、Thailand:完整紅樹林→養蝦場、Cambodia:傳統森林利用→不永續的伐木模式)經濟收益比較。
單位為2005年美元/公頃。( Millennium Ecosystem Assessment, 2005 )

旅途上的燈塔:更多的參與、更好的溝通

將隱藏在背後的生態系價值公諸於世,這種努力雖多但只是其中一步,作為技術性量化工具,科學語言的對象仍然相當有限。此外,要將普遍的理論架構對應到複雜的真實世界,仍有重重的困難必須面對。

讓我們回顧當代森林生態系所面臨的各種挑戰:權力集中的決策架構、迫在眉睫的生存威脅、氣候變遷、全球化(不可持續生活風格、傳統環境知識流失)、現代社會的多重互賴……等。森林生態系衰退,儘管影響是全面的,給不同的社會、社群、個體所帶來的衝擊卻不均質。人們因此而生的衝突認知,更為溝通投下不確定的陰影。好消息是,越來越多人體認到一種社會溝通模式是有效的:多元利害相關人參與決策過程、小而美的社群規模、互相合作且彼此分享的文化價值,以及對永續經營生態系的共同關切。

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在這趟時空旅行後,我們依稀可以在過去羅馬時代,看到這樣的共同關切。普林尼在《自然史》裡是這麼書寫的──

“樹木與森林是賜給人類,最至高無上的禮物。森林提供人類食物、它們的樹葉提供人類柔軟的地毯與床鋪、它們的樹皮提供人類予滋養。……”

註:

  1. 馬志翔監製、黃志明及魏德聖監製的電影,說的是昭和時代,嘉義農林打進甲子園的故事。
  2. 吉爾伽美什史詩(The Epic of Gilgamesh)
  3. 舊約歷代志(The Old Testament)
  4. 自然史(Naturalis Historia, Plinius)
  5. 人禾環境倫理發展基金會:〈我不殺伯仁,伯仁因我而死?談氣候變遷下的物種危機〉

※ 延伸閱讀:

  1. 臺灣的非拓墾性伐林(1600-1975),陳國棟
  2. 〈森林。我〉
  3. The Role of Wood in World History. (K.J.W. Oosthoek)
  4. Millennium Ecosystem Assessment》, 2005
  5. 大遷移:暖化如何影響你我的未來》,傅季強譯(Forecast: The Consequences of Climate Change, from the Amazon to the Arctic, from Darfur to Napa Valley. Stephan Faris)
  6. 恢復力》,李振昌譯(Resilience: Why Things Bounce Back. Andrew Zolli & Ann Marie Healy)

本文同步刊載於「森林我的家」部落格,與林務局合作刊登

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人禾環境倫理發展基金會成立於2007年,以「推動體制內環境教育的落實」、「推動環境學習中心的建構」和「擴大社會對永續環境議題的關注和參與」為願景,持續致力於各式環境學習中心場域之教育推廣與經營管理工作,運用各種媒介平台,向大眾推廣大自然服務及水資源等主題的重要性,並持續累積發展不同主題之環境教育教材供教育單位使用。

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拆解邊緣AI熱潮:伺服器如何提供穩固的運算基石?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/05/21 ・5071字 ・閱讀時間約 10 分鐘

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。

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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。

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。/ 圖片來源:MotionArray

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)」!

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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。

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。

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。/ 圖片提供:研華科技

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。

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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。

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。/ 圖片來源:MotionArray

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)。

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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。

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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。

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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。/ 圖片提供:研華科技

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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什麼是文明?只要消滅病菌,就不再落後了嗎?——《醫療與帝國》
左岸文化_96
・2019/04/29 ・2222字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 572 ・九年級

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本文摘錄自《醫療與帝國──從全球史看現代醫學的誕生》,現代醫學與西方帝國主義的發展息息相關,本文將就病菌與文明的關係來探究帝國主義下的病菌史。

消滅病菌就能消滅落後?

病菌學說發現特定的病原是特定疾病的成因,提供了新的可能性以及迫切性去消滅疾病。然而,醫師和衛生官員從未完全接受病菌學說。即便在病菌學說已經確立之後,盛行於熱帶地區或歐美窮人的疾病仍和數個世紀前一樣,和骯髒連結在一起。例如,一八九○年代的霍亂被形容為「由骯髒的人帶到骯髒地方的骯髒疾病」。

引起霍亂的霍亂弧菌。圖/wikimedia

一八七○年代的酵素學說(zymotic theory)認為疾病是由分解與退化所造成,而創造了新的連結,將病菌學說與稍早的腐敗觀念關連在一起,並納入原先和骯髒腐敗相連結的道德價值觀,認為骯髒與病菌都會助長疾病。醫師相信道德瘴癘和物質瘴癘是相對應的;道德汙穢和身體汙穢同樣令人擔憂。就衛生與道德而言,新的病菌都代表了汙穢。病菌的「人類帶原者」(human carrier)理論認為,即便是最健康的人也可能在體內帶有病菌而感染他人,但本人卻沒有顯示出任何的疾病症狀,這重申了要根據種族和階級來進行醫學隔離。因此消滅病菌也成為一種清潔行動,清理掉汙穢、不乾淨的習慣與偏見,甚至隔離不受歡迎的種族與族群。

另一方面,巴斯德學派的科學家、公共衛生官員、疫苗接種者和政府,認為消滅熱帶疾病或窮人的疾病不僅是針對病菌進行疫苗接種,也是改革社會與文化的行動。汙穢與病菌的觀念在熱帶殖民地被賦予新的意義,帝國的醫療人員採取道德十字軍姿態,對抗殖民地和熱帶的病菌、疾病與偏見。細菌學在殖民地成為科學與工業現代性的新象徵,巴斯德滅菌法和疫苗接種在殖民地許諾了商業與工業的進步,因此消滅病菌經常象徵著消滅野蠻。

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「文明人」的優越感和特權

在亞洲、非洲、澳洲及南美洲的不同殖民脈絡下,「文明」一詞取得了不同的意義。

菁英使用「文明」與「病菌」等名詞來保護自己的特權,區隔城市的窮人。圖/pixabay

就階級、種姓與種族而言,它反映了一個群體或社群將其文化優越感強加在另外一群人身上,使得前者能夠決定後者的生活條件和經濟活動。病菌為政治、經濟與社會的歧視和隔離提供科學上的有效性。例如,十九世紀晚期在巴西里約熱內盧,該城的菁英使用「文明」與「病菌」等名詞來保護自己的特權,區隔城市的窮人。先是將窮人等同於汙穢與疾病的帶原者,接著將他們從市中心驅離,改變其日常習慣,大規模強迫接種疫苗。而里約城中日益增長的隔閡有更大的帝國背景。巴西是「非正式帝國」的一部分,高度依賴外國對成長中的可可與橡膠大農場進行投資,這同時導致移工和都會菁英的增加以及貧富差距擴大。

對國際資本的需求導致里約快速成長,國際資本提供資金並且規畫和督導經濟轉型,不僅里約熱內盧甚至整個巴西都是如此。城市菁英藉由「文明」一詞「改革」窮人的生活。由巴黎的巴斯德研究所訓練出來的奧斯華多.克魯茲(Oswaldo Cruz)擔任公共衛生總長,採取清潔城市的新措施,引進對都會窮人的疫苗接種。一九○二年克魯茲在里約建立細菌學研究所,並在城中展開嚴格的疫苗接種規定,且限制窮人進入城市某些區域,讓窮人遠離富人的視線。

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圖/pixabay

在澳洲,「文明」用來標示白人居民和亞洲移民之間的分隔線。澳洲政府在二十世紀發動了一位記者所謂的「對外國病菌的戰爭」,基本上這是對中國移民的戰爭。在政府對「白澳」(White Australia)的想像與規劃中,中國移民被視為是危險病菌的不潔儲主。當鼠疫於一八九○年代在中國爆發時,這樣的觀念變得非常明顯。隨著細菌理論的興起,澳洲的檢疫系統變得更為嚴格與更侵擾。

被當地人視為病菌的移民

移民與病菌被視為是同義詞,澳洲政府為了保護邊界不受入侵,甚至在一九二○年代介入美拉尼西亞與波里尼西亞島嶼的公共衛生事務。澳洲的衛生官員如此做,就是認為島民「原始」而容易受到病菌侵襲,需要現代科學衛生措施。澳洲醫師在太平洋島嶼建立預防衛生措施,自認為是在將文明帶到這些島嶼。

自以為是的保護。圖/torange.biz

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病菌與文明在巴勒斯坦指涉的是現代性與東方主義之間的分隔。李奧.波姆(Leo Böhm)這位猶太復國主義醫師在二十世紀初期發起運動,要在巴勒斯坦設立巴斯德研究所,這個運動是要將「曠野」文明化並轉變為現代國族。他的努力受到世界猶太復國主義組織(World Zionism Organization)的支持與鼓勵。

該組織的成員抱持同樣觀點,認為猶太人要在巴勒斯坦復國,有賴現代科學與科技的應用。由歐洲一些猶太醫師與博士所組成的「猶太醫師與自然科學家巴勒斯坦衛生權益促進協會」(the Association of Jewish Physicians and Natural Scientists for the Sanitary Interests in Palestine)對此也加以支持。波姆在巴勒斯坦發動對抗瘧疾的戰爭,他認為瘧疾是現代文明的禍根。他也教導人們健康衛生的習慣以及檢疫制度的好處。

——本文摘自《醫療與帝國:從全球史看現代醫學的誕生》,2019 年 2 月,左岸文化出版。

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左岸的出版旨趣側重歷史(文明史、政治史、戰爭史、人物史、物質史、醫療史、科學史)、政治時事(中國因素及其周邊,以及左岸專長的獨裁者)、社會學與人類學田野(大賣場、國會、工廠、清潔隊、農漁村、部落、精神病院,哪裡都可以去)、科學普通讀物(數學和演化生物學在這裡,心理諮商和精神分析也在這裡)。

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來趟時空旅行─回顧當代有森林的大歷史
eeft_96
・2014/03/11 ・3536字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 537 ・八年級

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森林生態系與日常生活的關係相當密切,最近才剛上映的電影─KANO[1](嘉農),時空背景正是20世紀初的昭和台灣,在片中:

  1. 濱田拿著新改良的香蕉二號,為了替棒球隊找個教練而前往拜訪近藤先生──他那有著塌塌米與竹捲簾的木屋
  2. 竹竿模擬了滑球的軌跡,球員們對著軌跡奮力揮舞球棒
  3. 戴著斗笠的農夫們停下插秧,看嘉農少棒在田埂上練跑
  4. 八田與一乘著木船在嘉南大圳巡視
  5. 濱田告訴吳明捷,被釘上釘子的木瓜樹會結出肥碩的果實,連唯一一株沒被釘釘子的木瓜樹也會因此受到激勵,努力長大……。

在〈KANO〉的場景裡處處離不開自然元素,而片中沒提到的,甚至還有當時更重要的樟腦、林業發展等等……。

1. Koshien
木屋、木鎮、紙、毛筆…都是昭和時代人們利用自然資源的方式之一。( 圖源:KANO )

森林的呵護,1 年 365 天 24 小時不打烊

嘉南大圳放水的那一刻,深深地烙印在某些人的心中。讓我們把森林拉進歷史的舞台,再重新整理一下上述場景:

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  1. 曾文溪與濁水溪的上游森林供給溪流養分,流進嘉南大圳、灌溉了嘉南平原與河域
  2. 稻米、香蕉、木瓜等填飽我們的肚皮,而斗笠為農夫遮蔭……
  3. 上游的森林涵養了水源、調節水文與氣候
  4. 人們利用林產物,發展出書法與棒球等休閒、娛樂文化,以及蘊於其中的精神信仰……

我們可以把這些森林生態系所提供的服務歸納成上面四種:供應(provisioning)、調節(regulating)、支持(supporting)、文化(culture),這是從遠古到現今,我們一直從森林生態系所得到的服務。

2. 森林功能
森林生態系對人類的四大功能。( Millennium Ecosystem Assessment, 2005 )

想想看失去了森林生態系,嘉南大圳會變得怎麼樣吧!第二次世界大戰之後,國民政府為了以木材換取資金,多數山林被砍伐,結果導致冬春兩季的水源水量驟減、烏山頭水庫淤泥日增,於是嘉南大圳的水量也越來越少。照這樣來看,森林生態系難道不是在〈KANO〉時代背後,最默默也最重要的支持者嗎?

看完昭和時代的台灣之後,接下來就讓我們將搭上時光機,看看森林在不同時代與地域所面臨的議題吧!

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寡頭政治與安全威脅,帶森林與文明走向衰敗

回到西元前 6000 年的兩河流域,蘇美、巴比倫的君王大興土木,建造宮殿廟宇[2],使原本森林茂密的美索不達米亞平原,樹木一棵棵倒下。征服巴比倫的西臺人首先發展出冶鐵技術,由於熔鑄銅、鐵礦的唯一燃料就是木材,也導致植被覆蓋加速消失。

同樣的情形發生在西元前1200年的地中海東岸,以色列、腓尼基為了榮耀耶和華,投入大量人力、物力興建大型宮殿,於是環繞王國的雪松林被砍伐殆盡[3]。如今,兩河流域與地中海東岸為大量荒漠所覆蓋。

為了建立強大軍事力量,羅馬時期的義大利半島幾乎失去所有森林[4]。西元 400 多年時匈奴入侵一直到西元1400多年,期間更曾歷經黑死病,中世紀歐洲的森林得到休養與喘息。然而為了對抗穆斯林、開拓貿易,歐洲諸國設法運用緜長海岸線的優勢,並建立起龐大艦隊,再一次,不管是遠洋貿易或是爭奪海權,木頭都是船隻不可或缺的材料。

崛起的海上強權英格蘭,在 17 世紀初強烈感覺到木材短缺,於是將手伸往波羅的海與斯堪地那維亞的森林,更晚則是北美殖民地。18 世紀初與工業革命後,由於木材短缺的狀況相當急切,一些地方發展出以煤作為替代燃料的方式,稍稍舒緩歐洲國家對木材的急迫需求。

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總結來說,出於安全威脅、以及權力集中的寡頭政治,古代西方文明過度耗用森林生態系,而一併將文明自身帶進歷史的墳墓。近代西方國家一方面發展出新的材料科技──煤礦與石油,作為燃料替代了木材;另一方面則以帝國主義與殖民主義等方式,將問題輸出到海外其他國家,以取得更多、更廉價的林產物供應。

上述兩種解決方式不僅為世界帶來了更多的安全威脅,也迎來了新的挑戰──氣候變遷。

舊挑戰沒走、新挑戰接踵而來:氣候變遷與全球化

當代的國際環境政治,除了過去主要的安全威脅與權力集中問題之外,由於全球性的森林砍伐、化石燃料的使用等等,因此而生的氣候變遷,直接也間接地成為森林生態系的新威脅[5]。
除此之外,不僅歐美主流生活方式耗用大量自然資源,這種生活方式同樣影響了非西方國家,成為許多社群競相仿效的價值與風格──帝國殖民主義與全球化的結果衝擊了許多社群,並導致許多社群的傳統環境知識逐漸流失。

一個具體的例子是海地。海地在大航海時代便成為西班牙人的殖民地,在島上印地安人滅絕之後,西班牙人從非洲販運大量黑奴到海地。1697 年海地被割讓予法國,為法國人種植甘蔗、咖啡、棉花、菸草與靛青。1803 年,海地經過十多年的獨立戰爭,宣布脫離法國獨立,西方國家紛紛發動經濟制裁殺雞儆猴。

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缺乏島上原生印地安人的傳統環境知識,也受困於經濟制裁,貧窮的海地居民為求生計紛紛砍伐森林,作為生活所需的燃料或者換取金錢。最後,海地喪失 98 %的林地,坡地失去森林、抓不住土壤,儘管 2004 年珍妮颶風沒有登陸海地,泥流仍吞沒了村莊、毀壞橋樑,造成疾病肆虐與 3000 多人死亡。相較於同一座島嶼上還保有茂密森林的多明尼加,在那次颶風中只有8人死亡。除此之外,氣候變遷導致極端氣候的強度與頻度增加,同樣為海地投下威脅的陰影。

1999 年的馬來西亞,因為濫伐所導致的森林衰退,與氣候變遷所導致的乾旱併聯在一起,引發了森林火災,迫使叢林蝙蝠到農民養豬場附近的果園覓食。豬隻吃下蝙蝠糞便,感染尼帕病毒(Nipah virus)再傳給豬農,造成 101 人死亡、100 萬頭豬遭撲殺。最終,病毒仍流竄到東南亞其他國家。

生態系崩潰不僅造成災區居民的苦難,同時也將問題帶回西方國家:在許多西方國家,氣候難民成為社會內部尖銳對立的引爆點。英國國家黨議員 Richard Barnbrook 原本隸屬工黨,後來因故改投陣營。他指出,因為氣候變遷的影響,英格蘭南部缺水的問題越來越嚴重,然而東南方卻仍要展開大型造屋計畫。Richard Barnbrook 表示,移民問題與環境問題之間的關聯其實很簡單:「要是有更多人移入,就表示會有更多綠地被水泥叢林覆蓋。」

森林生態系的衰退案例層出不窮,對社會安定的衝擊全面而廣泛。考慮到傳統國民所得帳(GNP/GDP)並未計入生態系的非使用價值,2005 年的《千禧年生態系評估報告》將森林的「調節」、「文化」等功能量化,希望將這些價值納入決策者的決策架構之中。

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3. 森林價值量化思考(2)
地中海國家年收益,「牧業、木材與燃料」計入市場經濟價值,其餘為未計入市場經濟價值計算的部分。
單位為2005年美元/公頃。( Millennium Ecosystem Assessment, 2005 )

4. 森林價值量化思考
生態系服務:土地利用方式轉變前後(Canada:完整的濕地→密集型農業、Cameroon:永續林業→小規模種植、Thailand:完整紅樹林→養蝦場、Cambodia:傳統森林利用→不永續的伐木模式)經濟收益比較。
單位為2005年美元/公頃。( Millennium Ecosystem Assessment, 2005 )

旅途上的燈塔:更多的參與、更好的溝通

將隱藏在背後的生態系價值公諸於世,這種努力雖多但只是其中一步,作為技術性量化工具,科學語言的對象仍然相當有限。此外,要將普遍的理論架構對應到複雜的真實世界,仍有重重的困難必須面對。

讓我們回顧當代森林生態系所面臨的各種挑戰:權力集中的決策架構、迫在眉睫的生存威脅、氣候變遷、全球化(不可持續生活風格、傳統環境知識流失)、現代社會的多重互賴……等。森林生態系衰退,儘管影響是全面的,給不同的社會、社群、個體所帶來的衝擊卻不均質。人們因此而生的衝突認知,更為溝通投下不確定的陰影。好消息是,越來越多人體認到一種社會溝通模式是有效的:多元利害相關人參與決策過程、小而美的社群規模、互相合作且彼此分享的文化價值,以及對永續經營生態系的共同關切。

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在這趟時空旅行後,我們依稀可以在過去羅馬時代,看到這樣的共同關切。普林尼在《自然史》裡是這麼書寫的──

“樹木與森林是賜給人類,最至高無上的禮物。森林提供人類食物、它們的樹葉提供人類柔軟的地毯與床鋪、它們的樹皮提供人類予滋養。……”

註:

  1. 馬志翔監製、黃志明及魏德聖監製的電影,說的是昭和時代,嘉義農林打進甲子園的故事。
  2. 吉爾伽美什史詩(The Epic of Gilgamesh)
  3. 舊約歷代志(The Old Testament)
  4. 自然史(Naturalis Historia, Plinius)
  5. 人禾環境倫理發展基金會:〈我不殺伯仁,伯仁因我而死?談氣候變遷下的物種危機〉

※ 延伸閱讀:

  1. 臺灣的非拓墾性伐林(1600-1975),陳國棟
  2. 〈森林。我〉
  3. The Role of Wood in World History. (K.J.W. Oosthoek)
  4. Millennium Ecosystem Assessment》, 2005
  5. 大遷移:暖化如何影響你我的未來》,傅季強譯(Forecast: The Consequences of Climate Change, from the Amazon to the Arctic, from Darfur to Napa Valley. Stephan Faris)
  6. 恢復力》,李振昌譯(Resilience: Why Things Bounce Back. Andrew Zolli & Ann Marie Healy)

本文同步刊載於「森林我的家」部落格,與林務局合作刊登

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人禾環境倫理發展基金會成立於2007年,以「推動體制內環境教育的落實」、「推動環境學習中心的建構」和「擴大社會對永續環境議題的關注和參與」為願景,持續致力於各式環境學習中心場域之教育推廣與經營管理工作,運用各種媒介平台,向大眾推廣大自然服務及水資源等主題的重要性,並持續累積發展不同主題之環境教育教材供教育單位使用。

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《KANO》的逆境催甜術,用在蓮霧更有效!
Brainy Waker 腦子醒了
・2015/10/05 ・943字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 387 ・三年級

文/王白竹

「你知道如何種出又大又美的木瓜嗎?」

大家還記得電影《KANO》給了什麼答案嗎?它說,將鐵釘釘在木瓜樹的樹根,木瓜會感受到危機,就會長出甜美的果實!很可惜,如此經典的妙方在電影播出後馬上就被果農推翻。釘鐵釘不但不會讓果實更甜,生鏽的鐵釘甚至可能讓木瓜樹感染,導致死亡。

但是!不要失望的太早,這個「木瓜理論」可不是完全錯誤!錯只錯在用錯水果了!經歷逆境後果實更加香甜的其實是蓮霧!

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Lian_wu
Source: wikipedia

植物之所以會結果,主要是為了將果實內的種子散佈到更遠的地方去。甜美的果實會吸引其他動物前來大快朵頤,很多動物就像有些人吃西瓜不吐子一樣,順便就把種子吃進去了。種子大多有堅硬的外殼,還沒被消化就會被排泄出體外。如此一來,種子就會隨著動物上廁所的地方找到一個新家,還多了一大坨有機肥料當嫁妝呢!就算沒有被吃掉,甜甜的果肉腐爛後也是種子發芽時不可多得的養分。果樹為了傳宗接代,可真是各盡其招呢!

蓮霧的招數更是奇特!蓮霧喜歡濕潤肥沃的土壤,終年需要充足的水分,因此大部分生長在水邊。蓮霧還能對付土壤鹽化,讓它們可以在海邊生長。因此,有別於只喝淡水的其他樹,蓮霧樹被鹹鹹的海水淹過後,不但不會死亡,竟然還能結出果實。海水淹過後的果實比較小、果皮色澤也比較黑,但不會影響到傳宗接代。而且小小黑黑的果實反而更甜更香!果農發現這個現象後,便在結出果實前取海水灌溉蓮霧樹,培育出又黑又亮,又香又甜的蓮霧,就是有名的「黑珍珠」。

筆者不禁猜想,會不會還會有動物(就像我們人類?)知道小小黑黑的蓮霧會更甜,會在海水淹過後興沖沖地跑來吃蓮霧?這樣會不會反而讓蓮霧種子更廣泛的散播呢?

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蓮霧真的是生命強韌的果樹,其實不只是鹽水,果農還可以將蓮霧樹斷根、環刻、覆蓋黑網、浸水和肥傷等等,只要不要下手太重,蓮霧都能對付,雖然會活得很艱辛,但在生死邊緣還是可以長出又黑又甜的果實。

蓮霧成功地在逆境找到生存的空間,是不是比木瓜更符合《KANO》裡球員面對逆境時保持奮戰不懈的精神呢!

延伸閱讀:

黑珍珠V-I 水果版的台灣奇蹟

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本篇授權轉載於【腦子醒了‧Brainy Waker

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Brainy Waker 腦子醒了
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自古以來,神話與科學息息相關,人們往往將科學無法解釋的事件,歸納為神的力量,而在科學昌明的年代,我們希望人們能將科學視為一種新的信仰,一種追求真理與事實的態度。因為我們相信不斷向真理靠攏的知識,能夠改變人類眼中的世界,塑型出更真實的宇宙!新穎的資訊,不同的視角,挑戰你的舊觀念!我們將喚醒你們的腦子,用不同的觀點切入科學,再次挑戰你們對科學的想像!所以,我們來了,腦子醒了!