【Gene思書齋】專注的超凡力量

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！

在這個嘈雜的世界裡，我們不能再那麼漫不經心的看待日常的喧囂。

這些噪音並沒有達到或超過一般所認定的「危險」程度，它們不是新奇的聲音，也不是令人提高警覺的聲音，而是一些持續不斷的聲音，並且它們的聲學特質隨著時間推移後通常還能保持一致。因此，這些聲音傳遞不了多少訊息，它們大部分被視為「背景噪音」，所以經常遭到我們忽略。

不容忽視的背景噪音

我們不去聽這些聲音，但我們是真的沒聽到？或者我們只是在一種持續警戒的狀態下過活？我們都有過這種經驗：聲音消逝後才發現它的存在。

常見的例子有空調壓縮機的運轉聲，或是卡車怠速時的引擎運轉聲，等空調的壓縮機結束運轉循環或卡車引擎關閉後，我們才突然「聽見」了寂靜，然後長舒一口氣，短暫地陶醉在這份平靜裡，直到聲音再次響起或被其他擾人的聲音所取代。

如果我們的耳朵沒有因此受損，而多數時候也可以不去理睬這些聲音，那麼我們還需要關心這樣的噪音所帶來的困擾嗎？科學給我們的答案是：

我們確實該注意這些聲音，並且為我們的大腦感到擔心。

暴露於中等程度的噪音後，聽力閾值屬正常的人可能會在有噪音的環境中出現難以理解語言的情況。除此之外，嘈雜的環境本來就有許多跟聽力無關的負面影響，但這種情況卻時常被低估。

長期暴露在噪音下如住在機場附近，會導致人們感受到整體生活品質的下降、感受到壓力增加並伴隨著壓力荷爾蒙皮質醇（cortisol）的分泌量增加、記憶力和學習能力產生問題、難以執行有挑戰性的任務，甚至會導致血管硬化和其他心血管疾病。

根據世界衛生組織估計，每一年因噪音暴露及其帶來的間接影響（如高血壓和認知表現衰退）而生病、引發殘疾，或早逝的人數相當驚人。

噪音使專注力下降

噪音還會對學習和專注度產生干擾。

在紐約市的公立學校，根據教室所在位置是學校鄰近繁忙的高架鐵路的一側，或是位於可屏蔽火車噪音的另一側，學生的閱讀測驗結果有明顯的差異；教室位於嘈雜側的學生閱讀能力落後同儕三到十一個月。

發現噪音有這般影響之後，紐約市公共運輸局在學校附近的鐵軌上鋪設了橡膠墊，教育局則是在環境最嘈雜的教室裡加裝了減噪建材，這兩項措施共計將噪音強度減少了 6 至 8 分貝，之後，不同教室間學生閱讀測驗的差異很快就消失了。

噪音造成的影響不只局限於聽覺相關，或是語言相關（如閱讀）之類的任務。有一項實驗要求受試者執行追蹤視覺物體的任務：用滑鼠跟著螢幕上一顆會動的球移動，與此同時，螢幕上還有其他動來動去的球。執行這項任務時，因為職業關係而長期暴露在噪音環境中的受試者遇到較多困難，尤其當任務搭配著隨機出現的噪音時更是如此，這些受試者的反應比較慢，無法緊跟著目標球。

睡眠凶手

在《為什麼要睡覺？》（Why We Sleep）一書中，加州大學柏克萊分校的睡眠科學家沃克（Matthew Walker）提到，缺乏良好的睡眠是「二十一世紀人類最大的公共衛生挑戰」。

睡眠逐漸被視為是影響健康的重要因素，我們的心血管系統、免疫系統以及思考能力，都會受到睡眠的影響；噪音是阻礙一夜好眠的最大凶手。噪音，甚至是音量極低的噪音，會破壞睡眠的品質，導致我們醒著的時間變多了，醒來的時間也提早了。

環境中的噪音會影響我們的睡眠品質，促使身體產生動作、從睡眠中醒來，以及心跳速率變快。交通噪音會縮短睡眠時的快速動眼期（rapid eye movement，REM，即做夢期）和慢波期（slow-wave，即深眠期），並降低夜晚睡覺時所感受到的放鬆感受。

——本文摘自《大腦這樣「聽」：大腦如何處理聲音，並影響你對世界的認識》，2022 年 12 月，天下文化出版，未經同意請勿轉載。

大約在18年前我來台唸書時，當時社會上閱讀風氣比現在好很多，有好幾本書爆紅，彷彿沒讀過他們，就不算有受過教育，其中一本是丹尼爾．高曼（Daniel Goleman）的《EQ》（Emotional Intelligence）。其實說是一本也不對，因為《EQ》的爆紅不僅是銷路極為暢銷而已，而是讓「EQ」流行到，曾經一度各書店和報章的暢銷書排行榜中，有近一半的書名都有「EQ」XD

《EQ》不僅在台灣爆紅，也長居在《紐約時報》（New York Times）的暢銷書排行榜上長達一年半。由此可見丹尼爾．高曼的寫作功力有多深厚，他曾兩度獲得普立茲獎（Pulitzer Prize）提名。丹尼爾．高曼是哈佛博士，他當時研究的是禪修的經驗，所以這本新書《專注的力量：不再分心的自我鍛鍊，讓你掌握APP世代的卓越關鍵》（Focus: The Hidden Driver of Excellence）寫的正是他最得心應手的研究主題，也是他長期追蹤的研究興趣。

丹尼爾．高曼在《EQ》指出，認識自我、管理情緒、激勵自己、認知他人情緒，以及人際關係息息相關的能力，也就是EQ，才是決定個人成功、快樂與否的關鍵，比IQ還重要。在《專注的力量》，他把對禪修的研究興趣，加上最近的心理學、神經科學研究做整合。在禪修時，無論是哪個宗教或門派，都要用方法保持大腦的專注，把散亂的心收攝到當下，讓我們減少無謂的煩惱心。

在《專注的力量》中，丹尼爾．高曼探討專注力的各種變化形式事實上，專注力的運作有如肌肉，狂操專注力會累，可是不用會退化。專注力也像肌肉，愈鍛鍊則愈茁壯。勤於鍛鍊專注力，將是在所有競爭中脫穎而出的不二法門。

高曼指出專注力的三種形式。高曼以高度競爭性的運動、教育、藝術、企業界等領域的個案研究為佐證，說明這三種專注力缺一不可，是超凡與凡俗間難以跨越的界限：

• 內在（inner）的專注：聆聽自己的聲音，察覺自身的想法和感受，正確釐清事物的優先順序。此一內部控制機制，是決定我們一生榮枯之關鍵。
• 對他人（other）的專注：能以同理心去了解他人的內在想法與感受，並予以協助。
• 對外（outer）的專注：此種專注一如領導者的視野，有助於理解大環境或生態體系，對決策、組織的管理和創新非常重要。

專注力佳的人，也較少情緒上的困擾。心理學研究顯示，愈散亂、胡思亂想的心，是愈不快樂的。能夠專注在當下，不僅是和成功有約，也能夠較快樂。高曼也表示，高EQ才會有高專注力，因為高EQ代表了高同理心和自我覺察力。

閱讀全文：

專注的超凡力量

• 作者 / 艾佛瑞德 S. 波薩曼提爾、蓋瑞．柯斯、丹妮耶爾．索羅．維葛達默、凱瑟琳．基芙—柯柏曼
• 譯者 / 謝雯伃

減少讓人分心的事物

我們可以輕易看出，若從具挑戰性的問題上分心，就會造成解題的延遲。當我們分心時，我們會跟不上我們已建立起的資訊，因此很難流暢地繼續這項任務。持續經驗到分心，可能會造成你需要重覆開始同一項任務，因為在回想問題目標、變量及已有的成果上，你都會遭遇困難。

一般常會造成人們分心的事物，有電視、有歌詞的音樂、手機、持續進來的電子郵件，以及其他人的存在。有些人回報， 他們在背景有很多噪音的情況下工作狀況會更好；但研究顯示， 通常在沒有造成分心因素的情況下，才會有更好的工作效果。本章後續將會對此進行更多細節討論。

關掉電視及音樂吧，如果用不到電腦網路的話，在你埋頭進行某個專案時也關掉它。把你的手機放在另一個房間裡或者乾脆關機。停止與他人對話（當然是在他們與你要處理的問題無關的情況下）。一個常被忽略但會造成分心的因素是房間的溫度。如果你所在的房間太冷或太熱，你都可能會因為體溫的改變，或是身體上的不適而變得分心。

此外，一個任務越困難，所需耗費的腦力就越多，此時比起一般時刻，更需要將可能讓人從這項任務分心的干擾因素降到最低。回想一下你剛開始學開車時，這對大多數人來說都是相當具挑戰性的任務。許多人回報，在他們對開車駕輕就熟之前，他們必須將車內音樂關到非常小聲，甚至關掉音樂，同時也不能與他人說話，這是因為他們需要集中精神在路況上，才能安全駕駛。

即使現在你已是一名經驗老道的駕駛，你可能還是會發現， 自己在遇到像是在劇烈天氣下行駛、或是在迷路等不尋常行車狀況時，還是會把車內音樂關小或是暫停與他人的對話。在這些情況中，我們的大腦需要更多精力來解決這個迫切的問題。這表示，要將任何不必要的事物減少到最低或完全消除掉。

當然，這表示比起解決較困難的問題，若你解決的是比較容易的問題，你就不需要分配那麼多腦力在這項任務上。然而， 也不要因此就認為解決較容易問題時，分心對於成果不會造成任何影響。當任務較容易時，效率及速度成了關鍵。分心會讓小任務變成大挑戰，並讓簡單的問題變成困難且拖上很久才能解出的問題。思考下面列問題，大多數人都覺得這些題目相對簡單，但你可以試試在分心的情況下（像是開著電視，其他人在房裡說話等情況），盡你所能快速地完成題目，並把你完成每組題目的時間記錄下來。

接著，在沒有分心的情況下完成類似的一組問題。關掉你的手機及其他可能造成你分心的電子裝置。計時看看你花了多少時間完成問題。

你可能會注意到，你花在解第二組問題上的時間較少。你甚至可能會在解第一組問題時犯下一些錯誤，就因為你沒有完全專注在任務上。這兩組問題都只有幾道問題，但若是你有更多題目要解的話又會怎樣呢？更多問題會導致更多的錯誤，以及花在上頭更久的時間。

雖然閱讀本書的大多數人可能期待去學習如何處理冗長且具挑戰性的問題，但我們通常忽略了快速準確地解出更簡單問題的重要性。在現實生活中，我們每天面對許多簡單問題（再加上幾個具挑戰性的問題）。在大多數情況下，我們花在簡單任務上的時間多於實際所需，就因為我們並沒有專注在那項工作。接著，我們就因為分心而無法將這份工作做得完全或正確。減少分心，就算是問題很簡單的情況下也是如此，能增加我們的正確率及效率。

許多人聲稱，存在一些讓他們感到分心的事物，實際上能讓他們更加專心而非分心。舉例來說，人們邊工作邊聽音樂的情況相當普遍。有幾個理由可以說明，何以這似乎有助於工作效率而非造成分心。有可能是這種音樂能讓人情緒緩和，有助於減輕焦慮。如同第四章所討論的，焦慮通常會阻礙解題；因此，使用音樂作為減輕焦慮的方法可能有所幫助。然而，音樂也可能造成分心，特別當音樂中有歌詞或是歌詞十分琅琅上口時（「我愛這首歌！」）如果你覺得音樂有幫助，我們建議你選擇器樂音樂來聽。旋律會讓你冷靜下來，卻不會過度造成分心，同時也能讓你避開其他在你控制之外、令人分心的聲音（像是外頭施工的聲音，或是其他人製造的噪音）。

簡而言之，盡你可能地減少分心的狀況，無論你要完成的任務是大是小、或難或易皆然！如同在上面完成簡單數學題的活動中所顯示的，將分心事物降到最低，能幫助你更快速、更準確地完成任務。在下一段中，我們會展示在外界讓人分心的情況被降到最低後，該如何集中你的專注力。你可以試試以下兩個數學題，它們依然是簡單的題目，只是比之前單純的加法及減法問題再難了一些。在背景有令人分心的情況下解第一題， 而解第二題時要避開這些令人分心的事物。

有支軍隊與敵軍軍隊的士兵人數比是每 5 人對敵方 6 人。在一場戰鬥中，第一支軍隊失去了 40000 名士兵， 第二支軍隊失去了 6000 人。此時兩軍的士兵比是 2:3。請問，兩支軍隊在這場戰鬥後，分別剩下幾名士兵？

在走路上學的途中，查爾斯發現他每分鐘走 352 步。他每步的步長是 1.5 英尺。那麼，請問查爾斯每小時的時速為何？

練習正念：停止多工，一次專心做一件事

許多人都聽過正念，這是指將注意力一次放在一件事上， 專注於當下此刻（不要把這跟冥想搞混，那是正念的一種特定形式）。為了有效地練習正念，首先要減少外在令人分心的事物（如同前一節所提），像是關掉電視機，或是把你的手機留在另一個房間裡，都會有所幫助。然而，有很多人認為，要集中注意力是件極困難的事，即使令人分心的事物減到最低後依然如此。這是因為思緒或情緒等內在分心，也會干擾我們集中注意力的能力，特別是需要專注於當下及手邊任務時，會更加覺得干擾。

你是否注意過當你在正在進行工作時，你會冒出「不知道今晚要吃什麼？」或「喔，我剛剛想到明天上班時要開的那場會。那一定很糟！」之類的想法。從這個想法出發，你可能會對即將可能發生的事情出現焦慮或期待的感受，在你回過神來之前，你可能已經花了十五分鐘詳盡計畫了晚餐內容或是你明天上班時要討論的特定議題，但你原本的計畫是要完成一份報告或簡報！這是我們的思緒如何從當下分神的例子。

正因為如此，正念練習的關鍵就是要注意到你的注意力已經飄走了。如果你注意到自己因為外在刺激、或是當日稍早發生事件的想法、或是即將發生的事所分心，就要練習將你的注意力挪回你此刻的目標上。這個練習重覆將你的注意力拉回當下，是幫助一個人掌握正念的關鍵。一開始這看似非常困難， 但隨著練習次數增加，這會變得更容易！你可以幫自己想出一個像是「好了，回到工作上」，或甚至簡單到如「專心！」之類可以重覆念誦的咒語，幫助自己把注意力重新拉回來。