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你能用水擊落十公尺外的蟑螂嗎

陳俊堯
・2015/10/21 ・546字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 457 ・五年級
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照片來源: Largescale archerfish (Toxotes chatareus). by Esquilo.

射水魚(高射砲)能把口中含著的水使勁射出,擊落遠方葉片上的小蟲,再衝上前去咬走落水的美食。這本領仔細想想很不簡單,首先魚兒要能瞬間射出水柱,還要能在水裡瞄準獵物,射中獵物後要趕在同伴前搶走戰利品,沒射好的話下一發還要修正彈道方位再來。

不過,光是瞄得準是不夠的。如果射到蟲子的水在力道上只夠幫它沖涼,也是沒用。這篇研究想知道射水魚在發現遠方的獵物時,會怎麼調整水柱的威力。他們讓射水魚攻擊離自己很近到離自己六倍體長那麼遠的獵物(沒多遠? 試試吐水射中 1.7 x 6 = 10 公尺遠的目標),然後用高速攝影機拍下影片。

在分析後他們發現,射水魚在面對很遠的獵物時,水柱衝出去的速度差不多。讓人驚訝的是,即使獵物很遠,水柱擊中獵物時的力量只稍微小了一點,有隻魚甚至能讓擊中遠距獵物的力量更大。從這研究的結果看起來,這些砲擊老手知道怎麼控制水流,讓水球擊中獵物時維持夠大的力量把蟲撞飛。不過要做到這一點可能挺費力的;如果同時讓射水魚選擇一遠一近的獵物,牠們也是會選比較近而不容易失手的那隻。

本文轉載自慈大生科 Sci Cafe 

報導原文: Wake Forest University. Aquatic hunger games: Archerfish spit the distance for food. Science Daily, August 20, 2015.

研究原文: Burnette & Ashley-Ross. One shot, one kill: the forces delivered by archer fish shots to distant targets. Zoology (Jena). 2015 Jun 18. doi: 10.1016/j.zool.2015.04.001.

 

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陳俊堯
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慈濟大學生命科學系的教書匠。對肉眼看不見的微米世界特別有興趣,每天都在探聽細菌間的愛恨情仇。希望藉由長時間的發酵,培養出又香又醇的細菌人。

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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影片太長沒時間看?學習、追星必備神器!長影片總結、外語影片翻譯快速搞定!
泛科學院_96
・2024/03/02 ・3781字 ・閱讀時間約 7 分鐘

「抱歉,我無法幫助提供關於特定 YouTube 視頻的摘要或重要觀點。」—— MaxAI

「 Sider 無法總結沒有字幕的影片。」—— Sider

「很抱歉,無法獲取您提供的 YouTube 影片的字幕資料,因為該影片已禁用字幕功能。請確認影片設置並開啟字幕,或者提供另一個可以分析的影片連結。」—— Video Summarizer

不是啦,怎麼全翻車了啦,這些 YouTube 的總結工具全都是垃圾⋯⋯嗎?

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先別急著罵,你有看到上面寫著「沒有提供字幕,無法分析」嗎?

常見的 Youtube 總結 AI,都是靠影片的字幕做分析,但如果影片沒有 CC 字幕,那這些 AI 就毫無用武之地了⋯⋯嗎?

欸不是喔,比如這支 16 年的 Bass 教學,聰明的 MaxAI ,就用下方網友留下的 5000 多則留言,總結出影片在說什麼。

這不是總結影片好嗎!我需要的是影片總結,不是總結網友討論!

而且,最需要影片總結的,不就是那些沒字幕,又看不完的超長直播影片嗎?

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像是泛科學院隔周四中午 12:30 的直播,含金量極高,講得都是最新 AI 新聞,但你可能非常忙,一秒鐘幾十萬上下,連一小時都抽不出來看重播,這時候,就非常需要影片總結服務。

那這些沒字幕的影片該怎麼辦?現在 AI 辨識語音也很厲害啦,就先語音辨識,再把這些辨識結果交給 ChatGPT 之類的 AI 做逐字稿分析不就好了嗎?

接下來,我想要分享兩個我覺得好用且免費的語音轉文字的 AI , Whisper JAX 跟 Memo AI。

Whisper JAX

先來說說 whisper JAX,你可以直接 google 搜尋就能找到,不用註冊也不用費用,點進去就可以直接使用。

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如果你懶到連搜尋都不想按,可以直接點擊 whisper JAX 的連結

語音轉文字的 AI 有很多,像之前介紹的 Vocol AI 就是,Whisper JAX 除了免費且逐字稿品質不差,更重要的是 Whisper JAX 只要輸入 Youtube 影片連結,就能完成逐字稿啦!

首先,點選上面的【Youtube】。

在這邊輸入 Youtube 影片的連結。

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下面選擇【transcribe】,按下送出鍵。

全都擠在一起是要怎麼看啦!別急著罵啊,這是錯誤示範,提醒大家在送出前,要把下面這個【Return timestamps】勾起來,才會跑出有時間序的分段內容。

Whisper JAX 雖然有翻譯【translate】功能,但只能翻譯成英文,不過問題不大,只要有了逐字稿一切都好辦。

Memo AI

覺得 Whisper JAX 還要把逐字稿貼到其他地方分析很麻煩,或是看英文影片,需要品質好的翻譯字幕嗎?

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別擔心,我跟你有同樣的想法,接下來介紹的 Memo AI,不只有 Whisper JAX 的所有功能,還可以串其他語言模型,讓你三個願望,一次完成。

首先,到官網下載 Memo AI 。

安裝完後打開 Memo AI,會看到鍵入金鑰的畫面。

這時候就要到官網註冊,註冊後在這邊填入 email 送出,然後到你註冊的信箱收信,就會看到 Memo AI 寄了金鑰給你,複製金鑰輸入 Memo AI,就可以使用啦。

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進入 Memo AI 能看到上面有輸入 Youtube 連結的地方,輸入後點轉譯,就會看到設定畫面。

這邊可以選擇原本檔案的語言,可以直接用自動偵測就好。

品質的部分,免費版只能用極速跟均衡,只有購買 pro 版的才能用高品質,不過對一般人來說,均衡就已經很夠用了,而且,Memo AI 的模型是在本機電腦上運作,如果你的電腦不夠好,也跑不出來。

最後,選擇是否用 GPU 加速,有的話可以選一下。好啦,現在按下轉寫,就會開始製作影片逐字稿了。

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完成逐字稿後,你可以在右上方選擇翻譯,這樣就會把整份逐字稿翻譯成你想要的語言了,翻譯的方式有免費的 google 翻譯,也可以自己串 API 用 ChatGPT 翻譯。

而在主畫面下方,你會看到總結的按鈕。

點下去會要你設定 API。

這時候你就要登入 OpenAI 的官網,取得 API KEY 後複製到【翻譯設置】中的 OpenAI。

左邊是輸入 API KEY 的欄位,右邊是輸入代理伺服器的位置,一般來說留空白就可以了。

現在按下總結鍵,影片總結就完成啦!

MemoAI 結合了 ChatGPT 之後,除了可以將影片內容做總結,他還能生成 AI 心智圖,看起來非常厲害對吧,好啦其實就是有結構的列點整理,對我來說,這比摘要還要容易閱讀。

另外,Memo AI 還可以將字幕匯出,直接把英文字幕跟翻譯好的中文字幕同步顯示,這下子看 Youtube 還可以學外語,把滑手機看影片,一秒就變成富有教育意義的活動。

現在,我們可以抬頭挺胸的看 YT 影片了。

既然 Memo AI 這麼好用,誰還需要 Whisper JAX ?

誰想得到 A 編居然還在用十年前的筆電,根本跑不動 Memo AI,而 Whisper JAX 就成了他唯一的選擇。

如果這支影片對你有幫助的話,請幫我在影片下方點個喜歡,並且把這支影片分享給需要的朋友,最後別忘了訂閱泛科學院的頻道,我們下支影片再見囉。

更多、更完整的內容,歡迎上科學院的 youtube 頻道觀看完整影片,並開啟訂閱獲得更多有趣的資訊!

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泛科學院_96
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我是泛科學院的AJ,有15年的軟體測試與電腦教育經驗,善於協助偏鄉NPO提升資訊能力,以Maker角度用發明解決身邊大小問題。與你分享人工智慧相關應用,每週更新兩集,讓我們帶你進入科技與創新的奇妙世界,為未來開啟無限可能!

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除了蚯蚓、地震魚和民間達人,那些常見的臺灣地震預測謠言
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/02/29 ・2747字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

災害性大地震在臺灣留下無數淚水和難以抹滅的傷痕,921 大地震甚至直接奪走了 2,400 人的生命。既有這等末日級的災難記憶,又位處於板塊交界處的地震帶,「大地震!」三個字,總是能挑動臺灣人最脆弱又敏感的神經。

因此,當我們發現臺灣被各式各樣的地震傳說壟罩,像是地震魚、地震雲、蚯蚓警兆、下雨地震說,甚至民間地震預測達人,似乎也是合情合理的現象?

今日,我們就要來破解這些常見的地震預測謠言。

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漁民捕獲罕見的深海皇帶魚,恐有大地震?

說到在坊間訛傳的地震謠言,許多人第一個想到的,可能是盛行於日本、臺灣的「地震魚」傳說。

在亞熱帶海域中,漁民將「皇帶魚」暱稱為地震魚,由於皇帶魚身型較為扁平,生活於深海中,魚形特殊且捕獲量稀少,因此流傳著,是因為海底的地形改變,才驚擾了棲息在深海的皇帶魚,並因此游上淺水讓人們得以看見。

皇帶魚。圖/wikimedia

因此,民間盛傳,若漁民捕撈到這種極為稀罕的深海魚類,就是大型地震即將發生的警兆。

然而,日本科學家認真蒐集了目擊深海魚類的相關新聞和學術報告,他們想知道,這種看似異常的動物行為,究竟有沒有機會拿來當作災前的預警,抑或只是無稽之談?

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可惜的是,科學家認為,地震魚與地震並沒有明顯的關聯。當日本媒體報導捕撈深海魚的 10 天內,均沒有發生規模大於 6 的地震,規模 7 的地震前後,甚至完全沒有深海魚出現的紀錄!

所以,在科學家眼中,地震魚僅僅是一種流傳於民間的「迷信」(superstition)。

透過動物來推斷地震消息的風俗並不新穎,美國地質調查局(USGS)指出,早在西元前 373 年的古希臘,就有透過動物異常行為來猜測地震的紀錄!

人們普遍認為,比起遲鈍的人類,敏感的動物可以偵測到更多來自大自然的訊號,因此在大地震來臨前,會「舉家遷徙」逃離原本的棲息地。

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當臺灣 1999 年發生集集大地震前後,由於部分地區出現了大量蚯蚓,因此,臺灣也盛傳著「蚯蚓」是地震警訊的說法。

20101023 聯合報 B2 版 南投竹山竄出蚯蚓群爬滿路上。

新聞年年報的「蚯蚓」上街,真的是地震警訊嗎?

​當街道上出現一大群蚯蚓時,密密麻麻的畫面,不只讓人嚇一跳,也往往讓人感到困惑:為何牠們接連地湧向地表?難道,這真的是動物們在向我們預警天災嗎?動物們看似不尋常的行為,總是能引發人們的好奇與不安情緒。

如此怵目驚心的畫面,也經常成為新聞界的熱門素材,每年幾乎都會看到類似的標題:「蚯蚓大軍又出沒 網友憂:要地震了嗎」,甚至直接將蚯蚓與剛發生的地震連結起來,發布成快訊「昨突竄大量蚯蚓!台東今早地牛翻身…最大震度4級」,讓人留下蚯蚓預言成功的錯覺。

然而,這些蚯蚓大軍,真的與即將來臨的天災有直接關聯嗎?

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蚯蚓與地震有關的傳聞,被學者認為起源於 1999 年的 921 大地震後,在此前,臺灣少有流傳地震與蚯蚓之間的相關報導。

雖然曾有日本學者研究模擬出,與地震相關的電流有機會刺激蚯蚓離開洞穴,但在現實環境中,有太多因素都會影響蚯蚓的行為了,而造成蚯蚓大軍浮現地表的原因,往往都是氣象因素,像是溫度、濕度、日照時間、氣壓等等,都可能促使蚯蚓爬出地表。

大家不妨觀察看看,白日蚯蚓大軍的新聞,比較常出現在天氣剛轉涼的秋季。

因此,下次若再看到蚯蚓大軍湧現地表的現象,請先別慌張呀!

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事實上,除了地震魚和蚯蚓外,鳥類、老鼠、黃鼠狼、蛇、蜈蚣、昆蟲、貓咪到我們最熟悉的小狗,都曾經被流傳為地震預測的動物專家。

但可惜的是,會影響動物行為的因素實在是太多了,科學家仍然沒有找到動物異常行為和地震之間的關聯或機制。

遍地開花的地震預測粉專和社團

這座每天發生超過 100 次地震的小島上,擁有破萬成員的地震討論臉書社團、隨處可見的地震預測粉專或 IG 帳號,似乎並不奇怪。

國內有許多「憂國憂民」的神通大師,這些號稱能夠預測地震的奇妙人士,有些人會用身體感應,有人熱愛分析雲層畫面,有的人甚至號稱自行建製科學儀器,購買到比氣象署更精密的機械,偵測到更準確的地震。

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然而,若認真想一想就會發現,臺灣地震頻率極高,約 2 天多就會發生 1 次規模 4.0 至 5.0 的地震, 2 星期多就可能出現一次規模 5.0 至 6.0 的地震,若是有心想要捏造地震預言,真的不難。 

在學界,一個真正的地震預測必須包含地震三要素:明確的時間、 地點和規模,預測結果也必須來自學界認可的觀測資料。然而這些坊間貼文的預測資訊不僅空泛,也並未交代統計數據或訊號來源。

作為閱聽者,看到如此毫無科學根據的預測言論,請先冷靜下來,不要留言也不要分享,不妨先上網搜尋相關資料和事實查核。切勿輕信,更不要隨意散播,以免造成社會大眾的不安。

此外,大家也千萬不要隨意發表地震預測、觀測的資訊,若號稱有科學根據或使用相關資料,不僅違反氣象法,也有違反社會秩序之相關法令之虞唷!

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​地震預測行不行?還差得遠呢!

由於地底的環境太過複雜未知,即使科學家們已經致力於研究地震前兆和地震之間的關聯,目前地球科學界,仍然無法發展出成熟的地震預測技術。

與其奢望能提前 3 天知道地震的預告,不如日常就做好各種地震災害的防範,購買符合防震規範的家宅、固定好家具,做好防震防災演練。在國家級警報響起來時,熟練地執行避震保命三步驟「趴下、掩護、穩住」,才是身為臺灣人最關鍵的保命之策。

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