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「城堡・網路・外骨骼」首部曲 —城堡到底在哪裡?

oeo
・2014/09/12 ・5983字 ・閱讀時間約 12 分鐘 ・SR值 530 ・七年級

Credit: solar.empire via Flickr
Credit: solar.empire via Flickr

城堡,相信對很多人來說,在軍事戰爭、藝術娛樂、科技科學、科幻奇幻、旅遊觀光、歷史地理、文學符號各類層面,都有一種無比魅力與經典地位,深入探究,在心中不免有一份好奇:城堡,到底是文明科技的遺跡,還是野蠻爭鬥的印記?

「沒有經歷荒漠的人,無法真正知道要塞的意義!」

安東尼・聖修伯里在《要塞》一書中如此表述,他更說:「城池是撲向大地的突擊。……城池在我眼裡像是正待揚帆的船隊,城池的真理不再是井然有序和幾何學家的真理,而是人乘風破浪撲向大地的突擊。」筆下的要塞,和其他如寨樓、牆垛、宮殿、堡壘、碉堡……這諸相眾名,都算是「城堡」這豐富之物含混廣義的別稱。而「建築」一詞的原意本就是指「各類技藝之總和」。

城堡作為一種科技體(大住居),它的「演化」受到物質與精神層面的影響,也受到個體(設計)和群體(文化迷因)的決定,歷史上,中式、日式、希臘、羅馬、歐陸、英式、美洲、非洲…都出現了「城堡」,在科技、工程發展上角色顯示出一種水到渠成般地自然,但各處的城堡樣式與結構,卻又如此多元分歧、森羅萬象,更有意思的是,各自獨立發展的科技產品,卻要在同一時代競逐分合甚至「互動攻防」。像是荷蘭的居民型態也與其他各地大不相同。早在1500年,所謂低陸地區(Low Countries,當時也包括比利時)共有兩百多個要塞化城市與一百五十個大型村落[1]。單從德國城堡來看,中世紀城塞的時態與分布。從無數封建統治小區塊發展出來的上萬城堡群。13世紀時,德國建造了多如繁星的軍事城堡「Burg」。其建設時期、數量、分布的實態,都再再反映著當時仍屬於神聖羅馬帝國的德國土地上細分化的政治狀態。隨著中世紀落幕,城塞也走向終點,轉移至城郭、宮殿的時代。如果我們能跨越「空間地圖」一書中所稱「三千年來西方哲學與神學思想中,最為突出的特色之一即是物質與精神徹底分家的二元論」,或許更能體會城堡實實在在是一種東西(物質),卻不只是東西(物質);的的確確是一種科技(體),卻也不只是一種科技(體)。正如十九世紀英國建築師兼理論家August Pugin說:「建築的歷史就是世界的歷史。」……這裡的「世界」,可能同時是物質的,也同時是精神的。

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激賞科技作家安德魯.布蘭姆寫就《網路到底在哪裡?》一書的著作精神,他將我們已經概知「網路」虛擬化的世界,把線路、海底電纜、路由器、數據中心…這些實體存在的網路要素重新搬回我們對「電腦網路」的認知並占應有「真實」的分量,讓「化虛為實」的探究功夫給人們深刻的印象。我也期待將來有一部將城堡「化零為整」、「以靜連動」的完整專作,此篇像是做個拋磚引玉的引言。

Credit: novofotoo via Flickr
Credit: novofotoo via Flickr

「城裡的人,他們必然也在盼望、尋找、期待、保護和培育某種東西。不然他們圍著什麼建築城牆?你若在一口小井四周築護牆,我在護牆外面造一個湖,你的護牆顯得可笑,不攻自破。你若築城牆保護一個祕密,而我的士兵在城牆四周,高聲把你的祕密喊出來,你的城牆不攻自破,裡面空若無物。」人有兩種本質上的傾向是矛盾卻又相長的,一種是分辨解析,一種是囊括統合。即便在奇幻科幻作品中,這兩種傾向也是交疊的,我們喜歡《星際大戰》、《魔戒》這種神話,因為它愛恨情仇,善惡分明(嚴格來說,黑武士和咕嚕在不同時段的角色設定仍是黑白立斷的),激勵人心;我們又喜歡《銀河英雄傳說》、《冰與火之歌》近乎「寫實」的混雜與殘酷,提醒所謂「陣營」(其他像是國家、名份、立場、主義)絕對不是高明的認同投射與主觀期待!而城堡,洽是這種人類內心與文明矛盾之處的經典顯現,它是一種防禦工事,劃分敵我,確立邊界,也是一種鞏固建築,集合居者,擴展領土。從軍寨、牆塔、樓台、城池到宮殿、要塞,各地各時的城堡為何那麼各異其趣?卻又有那麼多驚人的相應之處?現代,城堡真的消失了嗎?上古、中古世紀的城堡想分隔的是我族與外邦,若將電子網路與國界視為城堡的演替,那它分隔的是什麼?更精準嗎?更合情合理嗎?

在池上正太、ORG的《城堡事典》一書中提到「翻開人類的歷史,戰爭乃是無可避免之事。無論喜好與否,人類在漫長的歷史中經歷過許多戰爭,並從中孕育出諸多事物,為歷史、社會、文化帶來了龐大影響。」「城堡亦是自爭鬥的歷史中所衍生出來,且長期發展的一項存在。它運用了當時最先端的建築技術,進而以實戰中所獲得的經驗為基礎,不停延伸、添加新的變化。殘存至今的城堡與要塞遺跡,正是當時人們的智慧與技術結晶,也是戰鬥的記憶。」

Credit: James Gordon via Flickr
Credit: James Gordon via Flickr

城堡會因其時代文化、技術,以及該片土地上的民族之思考模式而改變型態。它們既是從古至今技術沿革上的演變成果,也是迥異文化融合後的產物,例如11世紀末開始的十字軍東征,為歐洲帶來影響,固若金湯的十字軍城堡(如敘利亞的騎士堡),由東西文化接觸發展出的劃時代築城技術變革。大多數的城堡,都是會變化的。以歐洲城堡的發展形式來說,時空向度上大致可分為下列「演化」階段:

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  1. 土壘內庭式(十一世紀前半:英國/諾曼地區):主要為居住於歐洲的諾曼人所建造的古式城堡。由高約6~12公尺的人造土墩,以及圓形前庭構成。建材使用的是木頭。土敦上是領主的宅邸,或作為瞭望塔使用,前庭則設有供堡內居民居住的房子。
  2. 貝形主樓式(十二世紀後半:英國/諾曼地區):土壘內庭式發展而來,但主樓改為石造。
  3. 矩形主樓式(十二世紀:英國/法國):由於主樓建於堡內中央而擁有更強大的防衛機能。…羅馬人建築的城堡對矩形主樓式具有極大影響。
  4. 愛德華式城堡(十三世紀:英國(威爾斯)/歐洲全境):包括愛德華式城堡在內的同心圓式城堡,是十字軍東征後設計出的新型城堡。
  5. 文藝復興式宮殿(十四~十七世紀:歐洲全境):繼承十三世紀後半的文藝復興思想後誕生的建築物。比起用於戰爭的城堡,此類建築作為領主宅邸或政治據點的功能較強。建築物依對稱形式或黃金比例配置。
  6. 要塞(十五世紀:歐洲全境):為了對抗大砲而產生的新型城堡。堡內設施為了不被大砲擊中而設計得十分低矮,城牆也為了吸收衝擊力而用泥土作為基底,並建造得相當厚實。隨著時代進步,出現名為「稜堡」的防衛設施,大多設置目的是用來環視整座城堡,因此蓋成多角型以消除死角,若自上空俯瞰後來的要塞會是美麗的星形。這是法國的天才築城家沃邦所設計的形式,並逐漸發展成軍事要塞。
Credit: Giuseppe Moscato via Flickr
Credit: Giuseppe Moscato via Flickr

上述各式城堡外郭的防衛設施:內庭、望樓、護城河、壕溝、邊門;建築物及結構:主樓、門樓、屠口、升降閘門、塔樓、胸牆、射口、突堞口、吊橋、稜堡…千變萬化,亂中有序,無一不是當時科技能力與人文偏好的巧妙設計與精闢應用,存活下來、繼續流變的更是彰顯其通過實戰與生活需求的嚴苛驗證。

而嚴格來說,城堡規劃與建築模式的變遷並非直線單向式的,像生物演化、雜交一般,它們(規劃與構築模式,非城堡本身)是錯綜交織的「演化譜系」,例如羅馬駐軍城塞演化出卡爾卡松城與拜占庭、阿拉伯式城堡,後者演化出騎士堡,騎士堡又影響卡爾卡松城的構築,而且其本身也屬於土壘內庭堡的演化分支之一,也再演化成卡菲利城堡、倫敦塔、多佛城堡,卡菲利城堡又再演化為波馬利斯城堡、哈雷赫城堡、康威城堡,而卡那封城堡又由土壘內庭堡與康威城堡共同演化而來…。[2]

亞洲,中國的「萬里長城」天下知名,甚至號稱是在「天外」(太空)都頗為搶眼的文明建物。日本城堡的發展形式大致上,由山城(十二世紀)、平山城(十六世紀)、平城(十六世紀)這樣的時序演變,但外觀和內涵又與西方有著截然不同的風格,但不變的,像櫓與防衛設施,如天守、御三階櫓、長屋、隅櫓、渡櫓、柵欄、石垣、射口、落石口…,林林總總,仍不外是當時科技能力與人文偏好的巧妙設計與精闢應用,在日本戰國歷史中,更有著一夜(築)城、以水淹城的古早「科技戰」。

而在「城堡」的演化史中,「稜堡式築城」的出現是一個它在軍事攻防上重要的轉捩點。1453年,歐洲最大城塞屈服於大砲之日—君士坦丁堡淪陷。鄂圖曼帝國攻佔拜占庭帝國。這不但是文化歷史丕變的一刻,其實也是宣告城堡科技必須浴火重生的一幕,因為在攻城砲的破壞力面前,中世紀舊式城堡根本無力抵抗,而為了要以火砲進行反擊而應急構築起的「稜堡」最後卻使築城技術產生重大的轉變,形成了近代要塞。15世紀末,法國的查理八世率領著有組織的優秀大砲部隊入侵了義大利。被攻擊的義大利各城市雖然都有中世紀的高聳城牆保護,不過石造城牆在大砲的壓倒性威力面前卻陸續遭到破壞。以此為契機,火力對於城堡所佔的優勢已告底定,並迫使中世紀的築城技術必須展開變革。稜堡式要塞開始於此登場,由吸收義大利、荷蘭、德國等各先行國家築城理論的法國築城學派領袖:帕干所設計的要塞,他將各國的方式加以改善,並增設了「堡障」以提高完整性。在法國築城名師佛邦(1633~1707)更讓這樣的築城模式達至登峰造極的境界,之後陸陸續續還有斜堤、覆道、集合場的發明。

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Credit: Sigurd Rage via Flickr
Credit: Sigurd Rage via Flickr

1683年,擋住伊斯蘭侵略的近代要塞實力—維也納包圍戰,攻方為鄂圖曼帝國,守方為哈布斯堡帝國。伊斯蘭國家鄂圖曼帝國馬不停蹄地持續往西方侵蝕,連神聖羅馬帝國的帝都維也納也遭到包圍。不過近代要塞卻粉碎了他們的野心,擊退大軍與大砲的要塞時代就此來臨。這段歷史再次讓我們看到科技很少是獨立發展,城堡科技的演變和火砲發明的進化絕對是息息相關的,更重要的,城堡科技從問題、假設、驗證、典範轉移的「大科技」脈絡明顯易見。

就算只談城堡的軍事角色,演化的故事當然仍未言盡,對付稜堡的攻城術:透過擴大壕溝與堡籃系統試圖解決。1525年帕維亞戰役之後,這些壕溝工事,野戰陣地的構築已經升級成強大的要塞,跟要塞城堡幾乎沒有不同。在攻方工事與火力(尤其火炮的改良)不斷提升的壓力下,軍事城堡繼續相應演化,為改善稜堡式要塞的缺點,曾有蒙塔朗貝爾(誕生於法國的德國學派騎兵少將)的垂直要塞的發明。重視火力的築城思想,多層砲台,攻守合一。因應科技文明、攻擊武器、戰爭型態的不斷改變,總體戰時代的國境防禦以及其極限來臨,發展壕溝戰與永久要塞線,著名齊格菲防線、馬其諾防線等城堡的最終登場,期間搭配地下堡壘、升降式砲塔的發明。看似地上龐大顯眼且有實戰價值的軍事「城堡」從人類歷史消失,但「真實」真是如此嗎?

最欣賞寫作「城堡」主題的作家中,安東尼・聖修伯里一定在我的名單上頭,深刻不失親切,溫馨富含哲理。他寫道:「這樣,從要塞最高的那座塔樓的頂部,我發現要惋惜的不是受苦,不是死在上帝的懷抱裡,不是哀悼本身。因為死者得到人們的悼念,要比生者更顯而易見,更有力。我明白了人的憂患,我惋惜的是人。」更說「宮殿的這種布局,其道理是在其中培養人。帝國的習俗、法律與語言,從本身尋找不出它們的意義。我很明白,把石塊砌在一起,創造的是靜默。靜默不是在石頭中可以發現的。我很明白,有了負擔與束縛,使愛情啟動。我很明白那個分解屍體、給骨頭和內臟秤分量的人,什麼事都一竅不通。因為骨頭與內臟本身毫無用處,書籍中的墨水與紙張也是如此。只有書籍帶來的智慧才是一切,而智慧不包含在墨水與紙張中。…神殿都是用同樣的石頭建成的,可以宣揚愛,也可以宣揚恨。」最後,他透過《要塞》書中的主人翁宣告:「要塞,我要把你建造在人的心坎裡!」

「終究,我們會發覺,這個在我們看來是奇蹟之總和的帝國,其實是無盡的、不成形的廢墟,腐敗的壞疽已經蔓延太廣,連我們的王權也無法治療,戰勝敵國只不過讓我們繼承了他們長久以來的百廢待舉,此後,絕望沮喪的時刻變降臨了。只有在馬可波羅的故事裡,忽必烈汗才能在注定傾頹的城牆與高塔裡,辨別出那倖免於白蟻啃噬的細雕花窗飾。」——伊塔羅・卡爾維諾《看不見的城市

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Credit: Dale Musselman via Flickr
Credit: Dale Musselman via Flickr

看著朋友從歐洲旅遊帶回來的「卡爾卡松城」簡介贈書,讓人想起上述這段詩句,會有種想寫下一句:「科學嘲笑歷史!」的衝動。當我構思此篇「城堡」主題時,讀到科學人期刊NO.149的一篇報導:「兩種生活在城市的蜜蜂已經開始利用塑膠碎片築巢。……苜蓿切葉蜂,除了使用一般的的葉子,也會合併使用塑膠購物袋做為築巢材料。而通常會利用植物和樹木的汁液來封住蜂房的風鈴草切葉蜂,也會使用塑膠製品來當做蜂房的材料,有時還會當做蜂房的填塞物。」更讓人激盪出奔放玩味的聯想。城堡的演化錯綜複雜、豐富交疊,但卻是科技內部及其與歷史文化的「巨大整合與展現」,迷因(meme,道金斯《自私的基因》一書所提的文化基因)的具體表現,不若「國邦」、「社群」這類演化那般無形抽象、混雜難解。「看到一堆未經自己努力而成為風景的石子,哪個孩子會歡欣雀躍呢?」也就是說,「城堡」提了許多問題,也給了許多答案!

參考資料

  1. 家的設計史
  2. 戰略戰術兵器事典—歐洲城郭篇

推薦書單

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森林學研究所畢業 曾任台大創發社幹部(臉書社團 "創發社CAIV" 召集人 ) 某屆倪匡科幻獎得主 從事教育工作 科學科幻 自然生態 文藝創意 一切"豐富生命"的愛好者...

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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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解密 Wi-Fi、WLAN、802.11:網路通信的差異與演進
數感實驗室_96
・2024/06/21 ・774字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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本文由 國立臺灣師範大學 委託,泛科學企劃執行。 

在現代社會,如果我們到咖啡廳或其他公共場所,打開筆電坐下來後,通常的第一句話都是「請問這裡有 Wi-Fi 嗎?」。

沒除了 4G、5G 行動通信以外,Wi-Fi 是我們日常生活中常用的上網方式。那麼,Wi-Fi 到底有什麼特點呢?

首先,來解釋一下幾個常見的名詞:Wi-Fi、WLAN、802.11。

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你或許都聽過這些詞,特別是 Wi-Fi,但它們之間有什麼差別呢?

LAN 是 Local Area Network,區域網路的意思。通常指的是像一間網咖這樣的範圍。而 WLAN 就是 Wireless LAN,無線區域網路,這是現在的主流用法。而 802.11,則是專門針對區域網路中無線部分的技術標準。而 Wi-Fi 呢,則可以看作是 802.11 這個技術標準的口語化說法。而 Wi-Fi 的 logo 一黑一白,與太極圖非常相似並非巧合,其 logo 衍生自太極圖,就是想取其相容於任何設備、平台,不管在哪裡都能順利連上網的意象。

有人說 Wi-Fi 在現代已經像空氣、陽光、水和電一樣,成為不可或缺的基本需求。

除了 Wi-Fi 我們還介紹 MIMO 這個關鍵技術,如果對更多技術細節感興趣,或是想聽聽像 Bluetooth 是以國王名字命名的科技小故事,都歡迎在留言告訴我們,期待與你們繼續分享更多有趣的科技知識!

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參考資料

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數感實驗室_96
76 篇文章 ・ 50 位粉絲
數感實驗室的宗旨是讓社會大眾「看見數學」。 數感實驗室於 2016 年 4 月成立 Facebook 粉絲頁,迄今超過 44,000 位粉絲追蹤。每天發布一則數學文章,內容包括介紹數學新知、生活中的數學應用、或是數學和文學、藝術等跨領域結合的議題。 詳見網站:http://numeracy.club/ 粉絲專頁:https://www.facebook.com/pg/numeracylab/

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電磁波全揭秘:了解頻帶、頻寬、頻率和通信技術的基礎知識
數感實驗室_96
・2024/06/13 ・672字 ・閱讀時間約 1 分鐘

本文由 國立臺灣師範大學 委託,泛科學企劃執行。 

先前我們介紹了多位為通信科技發展做出貢獻的科學家。現在,我們要深入探討無線通信的技術層面。

無線通信,顧名思義不像傳統的電話或電報那樣需要一條實體的線路來傳遞信號。但這些信號並非憑空傳遞,它們依賴的正是電磁波。

電磁波在現代社會無處不在,從微波爐、手機到基地台,這些設備都會發射電磁波。但其實即使沒有這些科技裝置,電磁波依然存在於我們周圍。什麼意思呢?答案就是:當我們白天走到戶外,看到的光,它其實也是電磁波的一種。

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希望大家掌握了這些電磁波、頻帶、頻寬等基礎知識後,未來在閱讀相關的電信新聞時更加了解他們提到的術語,以及各種縮寫。以後無論是科技發展的動態還是市場新技術,都能更有概念地理解。

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