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霍金的高科技輪椅-《知識大圖解》

知識大圖解_96
・2015/08/31 ・891字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 516 ・六年級
史蒂芬‧霍金的輪椅圖解。本圖出自知識大圖解
史蒂芬‧霍金的輪椅圖解。本圖節錄自《How It Works知識大圖解 國際中文版》第12期(2015年9月號),全見版請點擊本圖放大。

史蒂芬.霍金二十一歲的時候被診斷出罹患肌萎縮性脊髓側索硬化症(ALS)。ALS是一種運動神經元疾病,會導致控制肌肉的神經逐漸壞死。絕大多數患者會在五年內死亡,但幸運的是,霍金教授病情惡化的速度相當緩慢。即使如此,霍金也僅能做出極少數肌肉運動,而且主要集中在臉部肌肉。他與世界連結的方式,所仰賴的是他輪椅裡的電腦科技。

不可置信的是,霍金教授只須用一個按鈕就能操作他輪椅上平板電腦的所有功能──你不妨想像一下只用空白鍵操作電腦!霍金的電腦使用了一種名為EZ Keys的特殊介面,可以掃描螢幕鍵盤上的每一個字母。當霍金移動臉頰時,感應器會偵測他的動作,讓電腦停止掃描,藉此揀選字母。他也可以使用這個方法來掃描按鈕或選單選項,藉此控制電子郵件的程式、網路瀏覽器,甚至透過Skype撥打電話。

如今霍金打字的速度已降到每分鐘只能打一兩個字。為了解決這個問題,英特爾(Intel)的科學家利用霍金經常使用的字彙和寫作風格設計了一套演算法,可以精確預測他接下來想要用的字。

思想控制的輪椅

當我們想說話時,大腦會將神經訊號送往喉嚨,即使你的肌肉無法產生讓人聽得見的聲音亦然。事實上,即使文字只出現在你的腦海裡,也會產生神經訊號。最初由美國航太總署艾姆斯研究中心(NASA Ames Research Center)研發的一項技術如今已用來幫助重度殘障人士,讓他們得以自主控制電動輪椅,或將思想傳送到語言合成機。使用者將電極貼在喉嚨的皮膚上,只要想著如「往左」或「停」等指令,機器便會自動偵測微弱的電子脈衝,將之解碼,然後朝輪椅傳達正確的指令。霍金曾嘗試這類的大腦介面,但對他來說,這仍不夠精準。按照目前的技術,電極擺放的位置如果稍微偏移,辨識率就會從94%降到50%以下。

 

 

本文節錄自《How It Works知識大圖解 國際中文版》第12期(2015年9月號)

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知識大圖解_96
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為何傳染病可以短期內大爆發?不可不知的「傳染動力學」——《小大人的公衛素養課》

親子天下_96
・2021/10/17 ・944字 ・閱讀時間約 1 分鐘
  • 作者/陳建仁、胡妙芬
  • 繪者/Hui

不可不知的傳染動力學:感染人數呈等比級數增加

要知道怎麼對抗傳染病,首先必須了解與傳染病傳播速度密切相關的「傳染動力學」。事實上,傳染病如同謠言一般,會一傳十,十傳百的快速傳播。如果每個人只把傳染病傳給一個人,跟每個人把傳染病傳給三個人,經過十波的傳染之後,最後得病的人數會相差多少?答案是相差 59000 多倍!(差距請見下圖)

圖/親子天下

所以,如何減少感染的人數非常重要。不管是感冒了或是得到其他傳染病,趕快去看醫生、吃藥,並且在家休息不去感染別人,這樣的聰明做法不但是保護自己,也能「傳染病止於智者」,保護到其他沒有感染的人。

圖/親子天下

R0 値是什麼?

傳染病大流行期間,報導中常提到的「R0 值」就是在自然的情況下,一個人會把傳染病傳給幾個人的意思。而加入防疫行動後,數值會隨著時間改變,就稱為「Rt 值」。

比方說,一個人平均會傳給 1 個人,那麼 R0=1,代表病原體會持續存在,但不會蔓延開來。如果一個人平均傳給超過 1 個人,那麼 R0>1,代表病原體會蔓延開來成為流行病;相反的,如果一個人傳給少於 1 個人,那麼 R0<1,代表病原體將會逐漸消失。戴口罩、勤洗手、保持社交距離、生病在家隔離的目的,就是在降低傳染數。

另外,R0 會隨著病原體突變成傳染力強的變異株而上升。譬如像 2020 年新冠肺炎一開始 R0 值約為 2.5,後來突變成 Alpha 株時 R0 值約為 4、Delta 株時 R0 值約為 6。

圖/親子天下
圖/親子天下

——本文摘自《小大人的公衛素養課:流行病學×預防醫學》,2021 年 9 月,親子天下,未經同意請勿轉載

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親子天下_96
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