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故障藝術再現混沌世界 蔡頌德以AI探索設計可能
藝文
第1781期
故障藝術再現混沌世界 蔡頌德以AI探索設計可能
2023-09-28
【記者李雨羲綜合報導】由49位國立臺灣師範大學畢業校友共同舉辦的《百年再啟:2023年台灣美術院院士大展》,於16日在師大美術館開展。展覽除了西畫、國畫等作品之外,也包含數位設計的創作。其中,國立雲林科技大學設計學研究所博士班的蔡頌德,展出《創世紀》系列作品的〈設計之準〉與〈設計之耀〉,該系列作品以人工智慧結合設計,展現後現代社會新型的藝術風格(註一)。註一:後現代主義衍生出的藝術風格旨在拒絕藝術的基本前提和形式原則,突破所有框架的束縛,追求完全自由的創作。身為基督徒的蔡頌德,將《聖經》的〈創世紀〉篇章中,造物者創造萬物的七大步驟,融入《莊子.大宗師》造物者即大自然的概念,創作出《創世紀》系列作品。他認為藝術起源於宗教,而藝術也為宗教創造角色與形象,進而相互滲透與融合,「宗教和藝術看似是兩個毫不相干的意識形態,自古以來卻有著極為密切的關係。」因此,蔡頌德在作品中結合了宗教經典與藝術,呈現〈創世紀〉的混沌之美,同時又以設計者的角度,加入具有規律性的幾何圖形,融合藝術的感性與設計的理性思維。「我在創作《創世紀》的時候,恰好正在研究『後現代』這個議題,所以就嘗試以『故障藝術』的方式進行設計。」蔡頌德將作品初稿導入人工智慧的軟體後,任其隨機破壞原作品的樣貌,讓畫面模糊、變形,產生如同電子產品故障時,影像失真、破裂的視覺效果。蔡頌德說明,原本設計時是以動畫方式呈現,但本次受限於展覽場地,改為以平面印刷展示作品。 〈設計之準〉以線條故障化錯位干擾,並用平行垂直網格分割,象徵〈創世紀〉中第七日,世界已建構完成,但仍需設計者遵循圭臬去維持秩序,讓人類世代更美好。 圖/ 蔡頌德提供在作品《設計之耀》中,蔡頌德以人工智慧的程式,隨機產出淡黃色放射光芒,與全黑的區塊形成強烈對比,呈現出〈創世紀〉中記載「有晚上,有早晨,是第五日」(註二)的景象。「我也用它畫出放射狀的柱狀體,代表生命的起源,然後用正六角形創造相對穩定感,象徵設計者的出現,將渾沌的世界變得有秩序。」而《創世紀》全系列作品,皆是蔡頌德使用人工智慧協助創作的成果,無論是變形、破壞夕陽、雲彩等大自然元素,或是以亂數隨機拆解、重組幾何圖形,都是由其運算後製作。註二:《聖經》的〈創世紀〉篇章中,神在創造世界的第四日時劃分了晝夜,因此從第五日開始,世界便有白天與黑夜。 〈設計之耀〉採寒色系藍、紫之類似色配色,產生理性、優雅、堅硬的感覺,同時也以低明度、明暗對比強烈的低長調為主的色階,呈現深沉、憂鬱、神秘、莊重的效果。 圖/ 蔡頌德提供「如果智慧是大自然贈與的資源,那麼設計者則是集合了無數人擁有的智慧,創造出『人工智慧』這一個工具。」談及自己為何使用AI作為創作工具,蔡頌德認為在後現代的社會中,這項科技對所有產業都是一大衝擊,而身為設計者,應嘗試新的創作模式,讓自己的作品與時俱進。而《創世紀》系列創作,正是蔡頌德以作品進行實驗,試著將人工智慧結合設計,「從當代視覺藝術和人工智慧對話的過程中,設計者必須尋求數位時代設計軌跡的各種可能性。」。 蔡頌德近年密切留意科技的發展,結合人工智慧進行各式創作,其中有許多作品是以自己的面容作為素材進行的AI繪圖。  圖/蔡頌德提供  研究AI藝術、國立臺灣科技大學設計系副教授的鄭司維認為,隨著現代思想的流變,與人工智慧的出現,設計勢必需要隨之精進。然而,他表示自己並不會將其直接運用在創作過程,而是利用在靈感的刺激和發想,「剛開始我認為它是可利用的工具,現在我認為是協作夥伴。」在現場觀展的臺師大美術系三年級詹孟珊也說:「人工智慧的出現雖然會對藝術界帶來影響,但彼此之間是相輔相成的,並不會因此取代我們,所以我也不會排斥使用它進行創作。」。 2009年以前,國立臺灣師範大學美術系包含了西畫、國畫、設計三種組別,因此除了傳統畫作外,展覽中也展出了研究書籍、數位設計等多元的作品。  圖/李雨羲攝
龍華科大創臉控輪椅 助手腳失能者自主行動
新知
第1776期
龍華科大創臉控輪椅 助手腳失能者自主行動
2022-12-21
臉控裝置及利用其之電動車由龍華科技大學電子工程系學生周家毅、劉堃葦、林宏柏、張岫昇、胡儀安、何慶福共同研發,該作品於高雄國際發明暨設計展 (KIDE) 中榮獲金牌。 圖/團隊成員提供【記者林玟君綜合報導】市面上的輪椅以手動和電動遙控式為主,需仰賴使用者的肢體操控,但對於手腳皆有功能障礙的人來說,仍須依靠他人的協助推動輪椅。龍華科技大學電子工程系學生團隊研發「臉控裝置及利用其之電動車」,採用非侵入式貼片貼於臉頰兩側,以肌電訊號(註一)控制輪椅移動,讓手腳有障礙的患者,能透過臉部咀嚼肌的不同咬合方式自主操控輪椅。註一:肌電訊號為人做動作時肌肉收縮所產生的訊號,代表肌肉活動的狀態。肌電訊號經過濾波特徵擷取之後,可觀察出動作型態。團隊成員周家毅表示,臉部有多種傳遞訊號的位置,「因為我們都會吃東西,咀嚼肌這邊的肌肉一定比較大,用咬合的話,訊號會比較明顯。」因此,團隊選擇將電極貼片貼於使用者的臉頰兩側,透過偵測到的肌電訊號傳遞至裝置的開發板(註二)控制輪椅行駛,當裝置分析出左右咬合的訊號後便會下達指令,「它會控制電動輪椅說你該前進或你該後退了,還是你該左轉或你該右轉了。」周家毅補充。 團隊使用可拋棄鈕扣式電極貼片,並將貼片貼於使用者的咀嚼肌處,再藉由偵測到的肌電訊號來控制輪椅移動。 圖/團隊成員提供註二:開發板為進行嵌入式系統開發的電路板,包括中央處理器、存儲器、輸入設備、輸出設備、數據通路/匯流排和外部資源接口等一系列硬體組件。為區分使用者日常生活的臉部活動,如大笑、吃飯、說話等,團隊運用能過濾雜訊的模組(註三)進行判別,周家毅說:「它(模組)可以做訊號的截取和放大,比較好分辨說訊號到底是有沒有咬合,有沒有想做什麼動作之類的。」另外,團隊也使用非侵入式電極貼片,降低使用者肌肉損傷和發炎的風險。註三:模組是指由數個基礎功能元件組成的特定功能組件,可用來組成具完整功能的系統、裝置或程式。模組通常都會具有相同的製程或邏輯,透過更改組成元件可調適功能或用途。「有時候我們一側的咬合肌收縮,對側通常也是跟著收縮的。」台北醫學大學醫學院副院長陳適卿認為,此裝置若要成為正式醫療等級的器材,仍須再做多重臨床驗證。對此,團隊指導老師張志聰回應,若使用者有意識地做左右咬合,即使會一同帶動肌肉收縮,但兩側力度仍相差不小,因此團隊以設定標準數值的方式辨別前進方向,「比如說能量是1到10,我們以5作開關,那你咬下去的時候,你右邊是6,左邊是2,那就會啟動右邊這個開關。」他解釋。 臉控裝置藉由電極貼片上偵測到的肌電訊號控制輪椅移動,利用判別左、右咀嚼肌的咬合讓手腳不方便的患者能靠自身力量操控輪椅。 圖/團隊成員提供考慮到在臉部貼上電極貼片較不美觀的問題,團隊計畫將貼片改良成口罩式的裝置,並以無線的方式接收訊號,提升整體裝置的舒適度。張志聰期望此裝置能與現有輪椅廠商合作降低生產成本,讓更多使用者的家屬能夠負擔,同時也節省人力。台北醫學大學生物醫學工程學系副教授林玨赫則建議,裝置能以使用者的需求為核心,針對個別使用者的殘存功能做設計,「像是對於舌頭功能比較好的患者,或許就可以用舌控裝置來推動輪椅。」
止血帶自動感濕加壓 即時緩解患者滲血問題
新知
第1776期
止血帶自動感濕加壓 即時緩解患者滲血問題
2022-12-21
「智能透析止血帶」可幫助透析患者在兩個止血點施加固定壓力,避免施力不當影響血管健康。 圖/研究團隊提供【記者戴婧雯綜合報導】腎病患者在四小時的血液透析(註一)治療後,需要止血15分鐘,待醫護人員觀察並確認沒有滲血狀況才能夠離開,過程耗費人力和時間。長庚科技大學和國立雲林科技大學師生共同組成研發團隊,發明「智能透析止血帶」,提供定時定壓和偵測滲血的功能,並於「2022第六屆創創AIoT競賽」獲得首獎。註一:血液透析也稱為「洗腎」,透過在體外淨化血液,幫助衰竭的腎臟排出人體代謝產生的毒素和水分。長期血液透析的患者需接受一週三次、每次4至6小時的透析。在血液透析的過程中,醫護人員會使用較粗的針從患者的動靜脈瘻管(註二)抽出血液,經過儀器透析後,再將血液輸回患者體內,並在透析結束後止血15分鐘,「醫護人員會用類似魔鬼粘的止血帶幫患者止血,但有時患者打開止血帶了才發現到有滲血。」團隊指導老師余怡珍提及。團隊在智能透析止血帶上裝設可偵測紗布濕度感測器,判斷患者的滲血狀況,並及時透過系統自動加壓進行止血。腎病患者家屬楊畹莙對此也表示,感測滲血的功能可為患者和家屬帶來便利,「不用像以前壓不好,回到家還要一直往醫院跑,省下很多時間。」註二:接受血液透析治療的腎病患者需要一個管徑大且血流量多的血管通路,因此腎病患者需預先進行血管通路手術,將手臂的動靜脈連接在一起,形成動靜脈瘻管。若患者沒有適合的動靜脈,可利用人工合成材質製成的人工瘻管,作為動靜脈之間的橋樑。醫護人員會穿刺動靜脈瘻管,幫助患者進行血液透析。團隊成員吳宜宸表示,由於瘻管的血流量較大,且患者服用的抗凝血劑會防止血液凝固,因此止血的壓力和時間非常重要,「如果沒有止血恰當,會造成動靜脈瘻管瘤或栓塞等併發症。」然而,目前臨床的止血方法是由醫護人員手動拉緊止血帶,並時刻注意每位患者的滲血狀況,「我們沒有辦法知道他在止血點上施了多少壓力。」團隊成員林珈妤指出。 「智能透析止血帶」會將所使用的時間和壓力數據上傳至雲端,醫護人員可參考相關數據為每位患者進行個人化安排。 圖/研究團隊提供團隊將血壓計的加壓功能應用到智能透析止血帶上,提供定時定壓的功能,讓患者在規範時間內,以固定的壓力止血,避免影響血管健康。若在時間結束後依然檢測到滲血狀況,系統將會自動延長二分鐘的加壓時間,並增加2毫米汞柱的壓力,「不會一次加太多壓力,避免影響血管健康。」團隊成員吳佳昌解釋。另外,每次患者止血所使用的時間和壓力等數據,會自動上傳到雲端,供醫護人員作為參考數值,幫助患者找到最合適的加壓時間和壓力。除定時定壓和偵測滲血的功能外,團隊也預計在系統中加入瘻管健康的檢測功能,在每次加壓時可以檢測和更新瘻管的健康狀況。余怡珍表示,患者在一周內需要接受三次透析治療,「瘻管可以說是透析病人的生命線,但目前只是以聽診器或手摸去判斷瘻管的健康程度。」因此,團隊期許此項功能未來可幫助醫護人員省時省力,保障患者的健康。 長庚科技大學護理系教授余怡珍和雲林科技大學電機工程系教授洪崇文,帶領兩校學生以「智能透析止血帶」在2022第六屆創創AIoT競賽奪下了智慧照護組的首獎。 圖/研究團隊提供
超音波結合鏡頭辨識 智慧手杖改善視障者用路安全
新知
第1776期
超音波結合鏡頭辨識 智慧手杖改善視障者用路安全
2022-12-21
【記者戴婧雯綜合報導】「唯有機器和AI,這個智慧盲人手杖可以為你24小時工作。」龍華科技大學電子工程系師生團隊以超音波和智慧物聯網(The Artificial Intelligence of Things , AIoT)技術研發「AIoT智慧靈魂之窗」,幫助視障者偵測路面障礙物。此發明在「2022第九屆高雄國際發明暨設計展(KIDE)」中獲得銅獎。「導盲犬也要睡覺和吃東西,但如果這時候視障者想要出門呢?」指導老師張志聰提及,導盲犬不僅培訓時間和金錢成本高,且工作年限只有3至5年,而白手杖雖可幫助視障者獨立出門,但以碰撞方式確認有無障礙物,有影響路人或破壞物品的疑慮,白手杖較長的體積也無法幫助視障者探測腰部以上的物體。因此,團隊設計「超音波無碰撞手杖」和「智慧視覺帽」,組成AIoT智慧靈魂之窗。 龍華科技大學電子工程系師生研發「超音波無碰撞手杖」和「智慧視覺帽」,幫助視障者偵測和辨識路面障礙物。 圖/研究團隊提供該手杖以超音波感測取代接觸碰撞偵測前方物體,並透過震動提醒使用者,團隊成員黃浤栩解釋,「就像在遊戲裡面碰到物體時,VR的遊戲搖桿會給玩家手感反饋一樣。」為避免超音波大範圍偵測前方物品,影響使用者對環境狀況的判斷,團隊將超音波範圍縮小,並增強手杖的指向性,讓手杖只偵測一個方向範圍的障礙物。團隊也在手杖中設置加速度感測器,辨識手杖是否正在使用,以節省用電,「在(手杖)沒有被觸動的情況下,它會自動進入省電模式,停止以超音波檢測。」團隊成員林泓名補充。加速度感測器更結合藍牙功能,讓使用者可以透過手機尋找手杖,而當手杖被呼叫時,會發出提示聲,直到手杖偵測到被觸碰為止。「使用手杖可以讓我們知道前方有障礙物,但我們不知道那是什麼。」黃浤栩說明,團隊結合AIoT研發智慧視覺帽,帽子上的鏡頭會拍攝下前方的畫面,再以AIoT回傳到遠端伺服器,並透過語音回傳辨認結果到使用者的耳機內,幫助使用者更清楚地辨識身邊的環境。林泓名也強調,辨識過程只需一秒鐘的時間,且準確率達80%。 AIoT技術將帽子拍下的影像畫面回傳遠端伺服器,經過計算後會透過耳機告知使用者周遭的環境狀況。整體過程只需1秒鐘,且準確率可達80%。 圖/研究團隊提供社團法人中華民國視障者家長協會秘書長藍介洲表示,視障者在行走時會高度依賴聽覺辨認周圍環境,而智慧視覺帽的語音會使視障者分心,恐影響自身的安全,「80%的準確度還是不太理想。」團隊也計劃持續改進影像辨識系統的精準度和增加預判性,望能讓使用者提前知道車輛狀況、紅綠燈等路況,保障視障者的安全及便利。 龍華科技大學電子工程系教授張志聰(右一)帶領學生參加「2022第9屆高雄國際發明暨設計展(KIDE)」。 圖/研究團隊提供
無人機指引逃生路線 望提高隧道火災救援效率
新知
第1775期
無人機指引逃生路線 望提高隧道火災救援效率
2022-12-14
團隊領獎合照,右起為國立臺北科技大學工業設計系學生洪允昀、沈筠雅與指導教授王鴻祥。 圖/研發團隊提供【記者詹晶雅綜合報導】「隧道內為封閉空間,一旦發生火災溫度快速升高且濃煙不易消散,不僅危害生命安全,亦妨礙人員逃生。」國立臺北科技大學工業設計系學生洪允昀、沈筠雅研發「隧道消防無人機」,望能引導火場人員、車輛正確逃生,並執行初步滅火等任務。該作品在2022臺灣國際學生創意設計大賽中,獲得巴西中央設計協會特別獎。「隧道發生火災時,逃生引導與廣播系統回音導致資訊不清楚,無法掌控狀況及救援作業。」沈筠雅說明,由於隧道環境昏暗,加上火災造成的濃煙,民眾可能會因視線不清而往火源處逃生,導致危及生命。因此,團隊透過無人機的光源,指示民眾正確的逃生路線,倘若發生車禍,也能夠藉由投射燈光,提醒其他車輛保持距離以策安全。系統以隧道內原有的設施為基礎,除了使用車輛偵測器掌握車速和利用監視器監看畫面外,團隊也在消防栓上設置隧道消防無人機的基地,洪允昀解釋,「一旦發生火災與事故時,將會回傳情況至緊急應變中心,指揮中心將派遣距離相近的無人機前往事故地點勘查。」他進一步補充,無人機上會搭載裝有乾粉或泡沫的滅火粉匣,而基地將依照不同的火源類型自動更換粉匣,在消防員抵達火場前,能進行初步的滅火任務,「如因高溫危險導致消防隊員無法進行滅火,也可派出無人機前往危險地。」當今隧道火災救援尚未有無人機投入,消防員藍健綸認為團隊的點子十分新奇,不過他也提及,「乾粉的量夠嗎?如果量太少對於滅火也起不到什麼太大的幫助。」洪允昀則說明,雖然隧道消防無人機還未經實際測試,然而研究預想當火災來臨時,假設火源附近的無人機無法負荷滅火所需的乾粉或泡沫,可以從遠調遣閒置的無人機加入救火任務。目前法規對無人機的用途控管嚴格,通常只能用於拍攝,但沈筠雅強調,「長度超過8,000公尺的隧道全世界已有73條,而正在建造與規劃的有近百條,所以長隧道的防災應變處理必須預先提防與規劃。」此外,他也提到,此無人機雖以隧道為主,但只要是黑暗場所皆能派上用場,並希望能更進一步了解一線救災人員的需求,提高隧道的救災效率。
監控系統結合視聽技術 遠端通報強化居家安全
新知
第1775期
監控系統結合視聽技術 遠端通報強化居家安全
2022-12-14
台北海洋科技大學電競數位遊戲與動畫設計系學生遊三明、楊千鋒、昌家銳在指導老師蔡慧貞和陳建宏的帶領下,以「I CARE U 居家安全警示系統」參加第十三屆IIIC國際創新發明競賽榮獲銀牌。 圖/蔡慧貞提供【記者林玟君綜合報導】目前台灣市面上大多數的安全防護監測系統需要長時間的人力監測,一旦有人為疏忽便無法即時給予使用者協助。台北海洋科技大學電競數位遊戲與動畫設計系師生團隊研發「I CARE U 居家安全警示系統」,利用AI人工智慧技術,透過影像、語音辨識等功能,讓被動監視化為主動預防,給予使用者即時的應對處理。此系統榮獲第十三屆IIIC國際創新發明競賽銀牌。「假設今天有人從床上跌下來,那監看的人他去上個廁所回來,畫面根本沒有什麼變化,很難發現到有人跌到床下。」團隊指導老師蔡慧貞指出,一般的安全警示系統,常因人為疏忽而有漏看畫面的狀況發生,且若只裝設一台監視器,也會有視覺死角的問題。因此,團隊以AI取代人為監管畫面,透過影像辨識,將意外事件區分為輕、中、重等程度,並根據不同狀況做出個別的應對措施,團隊學生楊千鋒補充,「像是比較重度的事件,它就會主動去撥打119並馬上用簡訊通知意外發生者的家屬。」 「I CARE U 居家安全警示系統」以AI人工智慧深度學習技術為核心框架,透過影像識別、語音辨識,一旦偵測到意外事件的發生,便會即時發出訊號並通知親屬,化被動監視為主動預防。 圖/團隊成員提供此系統也利用語音辨識的功能,將人在發生意外所發出的聲音,納入區分事件輕重程度的考量,蔡慧貞說明,「人跌倒時有時會用喊的,不然就是發出『啊』等慘叫聲、跟我們正常講話是不一樣的。」另外,系統也配備手環等穿戴裝置感測人的體溫及震度,並將手環感應出的數據與系統傳回的聲音波紋做比對,媒合多重條件區分事件程度,藉此減少誤判的機率。台北海洋科技大學健康促進與銀髮保健系主任任曉晶建議,此系統若能在傳送警示通知時配有提醒音效,將可避免畫面雖出現警示通知卻仍有錯過的狀況發生。同時,他也肯定此系統能依照不同事件給予適當的主動警示功能,「不會只要有發生問題時就發警示,造成最後都不知道警示是真的還是假的。」  「I CARE U 居家安全警示系統」以AI人工智慧技術取代人為的方式監管畫面,透過影像辨識的功能,將意外事件區分為輕、中、重等程度,並能根據不同的狀況做出個別的應對措施。 圖/團隊成員提供考慮到室內沒有開燈的狀況,蔡慧貞希望未來能在系統監視鏡頭上裝置紅外線(註),讓系統即使在沒有光源的條件下,也能夠去辨識事件狀況。團隊指導老師陳建宏則期望,系統不只能提供給家中有年長者、孩童的人使用,也能裝設在健身房、飯店等公共場域,讓人們在安全上有更多保障,「在人很多的地方,可能無法注意到每一個安全細節,這項系統自動提醒的功能,將會是一個很好的發展。」註:紅外線肉眼不可見光的特性,適合在黑夜或是暗處為監視攝影機提供輔助照明,搭配監視攝影機其影像感測器對紅外線的感光能力,在缺乏可見光的情況下亦能獲取清晰明亮的圖像。
AI辨識手寫軌跡 生成獨有書法字體
新知
第1775期
AI辨識手寫軌跡 生成獨有書法字體
2022-12-14
由左至右分別為團隊成員邱世宏、劉沛勳、楊奕炫、廖祥任、陳玟伃、霧峰農工電子科老師洪睿懌、頒獎人和指導老師張傳旺。 圖/書法大師團隊提供【記者何予綜合報導】「現在的年輕人很少寫字,都是透過電腦打字。」為推廣漢字之美並帶動書寫,勤益科技大學資訊工程系「書法大師」師生團隊,開發「空中揮毫書法生成系統」,透過模擬真實手寫狀態生成獨一無二的字,同時解決商用字體的版權問題。此系統在第四屆大手攜小手智慧創新應用競賽獲得冠軍。空中揮毫書法生成系統由「空中手寫辨識」和「漢字書法生成」兩部分組成。首先空中手寫辨識會利用MediaPipe(註一)手部追蹤模型,建立手部21個關節點,藉捕捉節點位置的改變,追蹤畫面中手部在空中揮動的軌跡圖形。接著,再由書法生成系統,將描繪出的圖形生成出具有書法風格的字型,「不用準備毛筆、宣紙、墨汁,透過電腦運算就能寫出書法字。」團隊成員楊奕炫補充。註一:MediaPipe 是一項多媒體機器學習模型應用框架,透過MediaPipe可以達到手部追蹤、人臉檢測或物體檢測等功能。 使用者在空中比劃出字型後,選擇想要生成的書法風格,便能夠將手寫軌跡生成出該風格的文字圖檔。 圖/書法大師團隊提供團隊透過生成對抗網路(Generative Adversarial Network,GAN)(註二)訓練「漢字書法生成」系統。楊奕炫以仿冒者和鑑別者作為比喻說明,團隊將書畫字帖作為資料給機器學習後,仿冒者會仿冒出類似的圖像,鑑別者則會鑑別仿冒圖和真實字帖的差異,「所以兩個網路一直對抗,就會讓模型成長得越好。」註二:生成對抗網路是深度學習中與人工神經網路相關的一項應用。相互對抗的生成網路與鑑別網路,可以大幅減少機器學習時需要的資料量。使用者只需對鏡頭書寫後選擇想要的字體,系統便會依手寫軌跡生成該風格字型。楊奕炫解釋,系統不會辨識手寫軌跡是什麼字,而是直接將圖轉換成圖,手寫字經過圖像編碼器後,會慢慢提取圖像特徵,經過圖像解碼器,一步步生成出書法風格的字型。 空中揮毫書法生成系統操作介面,使用者只需自備帶有攝影鏡頭的電腦,便可以在螢幕上看到描繪的字型和生成的結果。 圖/書法大師團隊提供「我們比較想解決的是商用字型,很多字型都要花高額的版權費。」指導老師張傳旺表示,將來此系統開放大眾免費使用,能提供設計師做出具有個人風格的字。因海報設計等製圖需求,而曾經購買商用字型的洪振嘉表示,在設計時為達到清晰傳遞資訊的考量,較少使用手寫風格的字體,即使使用也會為統一整體視覺,選擇每個字型樣式都經過精準設計的字體。「它固然是一個很好的嘗試、創新,但它不會改變字體製作、字體販賣的大環境。」洪振嘉說。張傳旺坦言:「觀眾對著鏡頭比劃,螢幕上就會出現,當然是娛樂效果比較大。」但他也表示,目前技術可以結合其他輸入方式,例如使用手寫板,或者直接將文字拍照上傳系統,便能有效率地生成字串,應用在製作春聯等用途。系統目前已可產出七種不同的書法字型,團隊未來將持續訓練系統,擴展應用範圍。
亞東科大創防淹水溝蓋 自動清掃改善積水問題
新知
第1774期
亞東科大創防淹水溝蓋 自動清掃改善積水問題
2022-12-07
台灣常年下雨,垃圾和泥沙堆積所帶來的淹水、積水問題相當常見。對此,亞東科技大學工商業設計系學生高紫渝和吳承恩設計「防淹水水溝蓋」,盼能幫助改善問題。 圖/團隊成員提供【記者戴婧雯綜合報導】台灣常年四季多雨,加上垃圾和泥沙堆積造成排水孔堵塞,導致淹水成為常見的民生問題。亞東科技大學工商業設計系學生吳承恩和高紫渝設計「防淹水水溝蓋」,望能透過裝置自動清除堵塞垃圾,幫助改善積水現況。此項設計也在2022台北設計獎中獲得廠商贊助獎。團隊成員高紫渝說:「在梅雨季和颱風季的時候很常會看到淹水的新聞,而且我們自己也體會過淹水帶來的麻煩。」當垃圾通過一般的水溝蓋掉進水溝裡,若無雨水將垃圾沖走,就會造成垃圾長期累積,進而引發積水問題。高紫渝強調,「如果排水溝沒有定期加以清掃,那即便一個城市擁有再大的集水區也不會有什麼幫助。」因此,團隊以解決淹水問題為主軸,設計出防淹水水溝蓋。 當垃圾透過水溝蓋掉落到斜面時,可透過水往低處流或地心引力的原理帶動垃圾落入垃圾收集盒內。 圖/團隊成員提供防淹水水溝蓋的內部構造為一斜面,團隊更選用光滑的材質以期減少垃圾和接觸面的摩擦力。團隊成員吳承恩說明,「雨水經過斜面的時候,可以直接把垃圾帶到垃圾收集盒,而沒有水的時候也可以藉由地心引力的原理讓垃圾自己滾入收集盒裡面。」當垃圾都集中到收集盒後,只需再由人工定時取出和清理垃圾收集盒,就能使水溝保持無垃圾堵塞的狀態,緩解淹水問題。考慮到需要時常清理水溝裡的垃圾,團隊在內部結構上裝設自動化刮板,可定時清掃未滾落進收集盒的垃圾,高紫渝解釋,「除了可以避免掉堵塞而造成的淹水或積水,也可以減少一些惡臭或蚊蟲滋生的問題。」他進一步補充,裝置也預計會透過感應器偵測的方式,以顯示器的顏色變化向清潔員反應垃圾收集的狀況,讓清潔員可以及時清理垃圾,避免垃圾繼續堆積在水溝內。「塑料袋遮住洞口導致無法排水的問題很常見,這個設計似乎無法解決這個問題。」逢甲大學水利工程與資源保育學系助理教授黃振家認為,此項設計尚有改善空間。不過,他也肯定裝置確實可以有效解決長年累積在下水道的垃圾。除了淹水問題,團隊也注意到清潔水溝的申請作業繁瑣,盼能藉由裝置的自動清掃功能,使未來的水溝清潔作業無需經過申請手續,更及時地解決水溝堵塞的問題。 亞東科技大學學生團隊設計「防淹水水溝蓋」,望能夠透過自動化清掃的功能,幫助改善積水的狀況。 圖/團隊成員提供
揪出壞「蛋」!高光譜檢測雞蛋品質提升辨識效率
新知
第1773期
揪出壞「蛋」!高光譜檢測雞蛋品質提升辨識效率
2022-11-30
【記者戴婧雯綜合報導】現今許多蛋雞場在篩選瑕疵蛋時,依然採用人工的方式,但隨著勞動人口減少,未來也許會無法應付人力需求。對此,國立雲林科技大學資訊工程系教授陳士煜帶領學生團隊研發「高光譜雞蛋品質檢測-以瑕疵與新鮮度為例」,期望能夠在未來替代人力,並提高雞蛋檢測作業的效率和準確度。此研發獲得「2022韓國首爾國際發明展」銀牌。在使用此檢測系統時,使用者只需將雞蛋放在平台上,在光照下以高光譜相機拍攝雞蛋,透過收集光譜反應數據並傳送到資料庫後,便可識別出有髒污、裂痕以及血斑的瑕疵雞蛋。指導老師陳士煜表示,此檢測方式速度快且準確率高,比人工方式更佳,「我們測試的準確率都可以到96、97%,所以我覺得這樣的方法可行性是很高的。」 在使用高光譜雞蛋品質檢測系統時,使用者只需把雞蛋放在平台上,在光照下以高光譜相機拍攝雞蛋,即可獲取雞蛋瑕疵的數據。 圖/高光譜影像與訊號處理實驗室提供陳士煜解釋,人在可見光範圍內很難區分類似的形狀和顏色,而高光譜不僅較一般影像光譜廣、解析度更高,且對於訊號的變化也較敏銳,可以更有效地幫助分辨雞蛋的品質,「用眼睛看只看得到一個人的外表,但用高光譜可以看到一個人的個性。」他形容。不過,從事雞蛋產業的張先生(化名)認為,大部分的雞蛋瑕疵還是肉眼可見的,不需要用這麼精細的方式去篩選,「這個科技很先進,但對雞蛋而言還是太貴了。」 高光譜比一般影像光譜廣、解析度更高,且對於訊號的變化也較敏銳,可以從更精細的角度去進行篩選瑕疵蛋的工作。 圖/高光譜影像與訊號處理實驗室提供相較於瑕疵,團隊認為消費者更在意雞蛋的新鮮度,因此在系統中加入新鮮度檢測。使用者可將感測器加裝至手機,讓感測器貼近雞蛋偵測表面細菌,得到蛋殼表面的光譜反應後,再根據資料庫的大數據判斷雞蛋已放置多少週,以此避免誤食不新鮮的雞蛋。有購買和囤積雞蛋習慣的住宿學生符淨雅表示,自己要確認新鮮度時會直接敲開雞蛋,若有此系統則可帶來便利,「我覺得很實用,可以用科學的角度讓我確認雞蛋新不新鮮。」 雞蛋是家中常見的烹飪食材,若誤食到不新鮮的雞蛋,可能會面臨食物中毒的風險。 圖/戴婧雯攝「我們每一類的樣本大約都蒐集了200顆蛋。」團隊學生徐楷勛說明,由於建立資料庫需要存進大量的數據資料,因此研發過程花費許多時間。不過團隊也表示,長時間的付出,讓該檢測研究相比市面上同樣使用高光譜檢測雞蛋瑕疵的發明,能夠檢測到更全面的瑕疵,且檢測所需的時間只有零點幾秒。團隊也希望藉此高準確率和高效率的研發成果,更好地幫助未來蛋雞場的自動化和智慧發展。
出席率低則不得考試 南應大扣考制存廢引熱議
校園
第1772期
出席率低則不得考試 南應大扣考制存廢引熱議
2022-11-23
【記者梁家柔綜合報導】台南應用科技大學學生會9日在Instagram發起「扣考制」意見調查,並提議爭取廢除扣考制,然而許多學生卻認為此制度仍有存在必要,掀起校內一陣熱議。南應大學生會學生權益部部長林瑀萱說明,日後學生會內部將統整意見作為提案報告,並於28日與校方開會討論如何調整制度。 台南應用科技大學學生會9日發出「扣考制」調查表單,並提出質疑:「若學生能夠於非校內教學之場所更有效率地學習,這樣是否代表扣考制度正在阻礙學生進步?」 圖/梁家柔攝扣考制是根據《台南應用科技大學考試規則》第十一條規定,若學生某一科目缺曠課時數達學期授課時數的三分之一,將無法參加該科目期末考試。而缺曠課包含「經校長核可」之公假、直系親屬喪假或懷孕、分娩、撫育三歲以下子女,則不得超過全學期授課時數二分之一,否則也將成扣考對象。目前全台灣許多大專院校同樣實施扣考制,在149所大專院校中,約有六成的學校還存在扣考制,且多數為私立大專院校,可見扣考制在大專院校仍廣泛被使用。南應大校方設立扣考制,旨在提升學生出席率,並維護學習成效。然而,林瑀萱指出,扣考制不僅剝奪同學的考試資格,也侵害同學擁有學習自由的權益。他也直言:「學費是用以支付學校教學所需之費用,考試及課堂測驗也是一種教學活動,扣考制等於是剝奪同學的受教權利。」因此,學生會認為應該取消扣考制,並盼校方能重新審視此制度的存在與否。針對扣考制的疑慮,南應大運動休閒與健康管理系的黃一正表示,由於自身為體育績優生,經常須動輒參加好幾個星期的比賽,而公假納入扣考時數的規定就時常讓他感到困擾,「我是認為不用完全廢除,但應調整至更符合學生的實際狀況。」而曾就讀南應大室內設計系,但現已轉學的小美(化名)則提到,過去曾有一段時間因同儕問題心理狀態不佳,甚至需進行心理輔導,「那段時間實在無心力去學校上課,但我沒去的時間都在家裡完成作業。」然而,在扣考制之下,小美仍因6次缺課而無法參與期末考,令他感到不便。 曾就讀台南應用科技大學視覺傳達設計系所的校友A(化名)觀察到,部分學生只是為了不被受罰而待在教室,「不想學習的同學到課堂依然不會學習。」制度與學習成效的關係,仍有待省思。圖為示意圖。 圖/梁家柔攝然而,也有師生支持繼續維持扣考制。南應大運動休閒與健康管理系的鄭文通說明,學校幾乎每堂課都會點名,可有效掌握學生的出席紀錄,並落實扣考制。此外,他也覺得扣考制是督促學生至學校上課的重要因素。南應大幼兒保育系的林同學(化名)則認為,扣考制除了保障有準時出席的同學,也能確保學生有參與一定時數的課程,是一個保證人才專業的制度。針對扣考制的存廢,他也擔憂地說:「如果取消扣考,學生或許就會覺得大學是個可以隨意出缺席的學習場所。」而南應大國際企業經營系助理教授呂佳儀表示扣考制對教師而言是利大於弊,「扣考至少能讓學生注意一下自己的出缺席,不至於只來考試或交報告。」 談及學校的扣考制,台南應用科技大學企業管理系的陳同學(化名)認為此制度可約束學生課程的出席率,一方面是確保教授所傳遞的知識學生能接收,另一方面是讓學生能有警惕的作用。 圖/黃一正提供南應大學生會點出,雖扣考制是為了落實學生出席率,以確保老師上課及學生課堂學習進度同步,「但大專院校教育相較於高中職,應該更有學習的自主性,並對自身的時間規劃負責。」因此,學生會呼籲校方應廢除扣考制,並尋求其他方式達到同樣效果。對此,校方表示近期已和學生會洽談相關事宜,但仍在初步溝通階段,還未有完善的調整規劃,日後也會再與學生及學生代表討論扣考制的存廢議題。
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