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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
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
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。
雲科大造交通安全裝置 雷射警示破解行車死角
新知
第1757期
雲科大造交通安全裝置 雷射警示破解行車死角
2021-11-17
【記者單師樵綜合報導】社會上的車禍事件往往怵目驚心,其中大型車「視線死角」和「內輪差」造成的事故尤其嚴重且數量多。行政院交通部道路交通安全督導委員會數據顯示,在民國109年全國道路交通事故中,「大型車案件導致死亡」人數高達405人。為此,國立雲林科技大學創意生活設計系副教授彭立勛帶領碩士生林愛詠研發「交通安全距離裝置」,獲得2021第十五屆波蘭國際發明展暨發明競賽金牌。此裝置可主動標示路上的危險區域,並及時提醒駕駛人,以保障其行車安全。 國立雲林科技大學創意生活設計系副教授彭立勛,帶領國立雲林科技大學創意生活設計系碩士生林愛詠,研發「交通安全距離裝置」。 圖/彭立勛提供研究團隊提到,裝置靈感源自商標投影機與雷射筆,故此裝置使用「區域劃分警示雷射」,投放區域型的警示網。駕駛可將裝置固定於車體,啟動時便會向車體附近投射警示網,確保周邊行人和車輛的安全。林愛詠說明,警示網的安全距離會根據車型大小而設定,最遠可投射7.5公尺。 警示網的安全距離根據車型的大小設定,各向左右兩邊後視鏡的側邊投射扇形,並向後方投射一個三角形方式警示網的範圍。 圖/彭立勛提供此外,裝置為了讓駕駛視野的兩側死角畫面更為清晰,設有高像素的感光耦合元件。林愛詠解釋道:「裝置能看到比人眼更佳的畫面,在靈敏度和解析度上,有更優質的成效。」他補充,感光耦合元件中的畫面,會即時傳回到駕駛的螢幕上,除了增強行車安全性,更能夠全程錄影。相較於傳統的警示器較為被動,此裝置更為主動地標示行車時的危險區域,彭立勛強調,「裝置能依據天色的狀況改變警示的光線,達到最大程度的提醒,用意在全時段及全路段保護用路人的安全。」他表示,此創新也可應用於建築及施工工程,作為施工及工程上的警示,例如在進行炸藥爆破時,可預先使用雷射光束,標示出爆炸可能波及的範圍,警示現場的人員應遠離危險區域。 裝置能依據天色的狀況改變警示的光線,達到最大程度的提醒,在全時段及全路段保護用路人的安全。 圖/彭立勛提供臺灣警察專科學校交通管理科副教授王銘亨說明,大多數車輛只有安裝影像監視系統,死角處並無自動警示系統,且駕駛人容易忽略影像的內容,通常發現時已來不及。他建議,「此裝置若能依所測得相對的距離,由系統設定採取警示或自動煞車等功能,應可大幅提升該設備的實用價值。」彭立勛認為,裝置未來可以安裝在小型車、機車等交通工具,或是為其他具有危險性的工程機具客製化設計及應用,作普及化發展,打造更全面的安全環境。他說:「希望能夠和有這項需求的汽車廠商合作,並進行改良,將裝置安裝在出廠的汽車上。」團隊期望裝置讓汽車駕駛人提早注意到危險,避免意外發生,及時保持安全距離。
推廣技術應用 雲科大無動力飛機賽盼促工程學習
生活
第1692期
推廣技術應用 雲科大無動力飛機賽盼促工程學習
2018-12-12
【記者黃俐榛雲林報導】第二屆「瘋狂工程師:無動力手擲飛機比賽」於8日在國立雲林科技大學舉行。主辦單位雲科大工程學院學生擔任雲林地區工程發展的推手,以推廣實際應用的技術為宗旨,邀請台灣國高中、以及雲科大學生來到校園內的雲夢湖畔一同用自製飛機「飛越雲夢湖」。比賽中的「無動力飛機」指的是沒有馬達、螺旋槳等額外輔助,僅靠選手丟出的力道前進的飛機。除了機身設計須符合流體力學,丟擲技巧也十分重要。本次賽事包含兩個部分,分別為飛機製作以及擲遠比賽。參賽者利用主辦單位提供的材料在上午時段製作飛機,並在下午正式比賽時將飛機投到湖上,飛行距離最遠者勝出。 選手在上午的製作時間中極力爭取時間,不斷將飛機修復改良,期望在下午的正式飛行比賽中飛出好成績。 圖/黃俐榛攝「我想提供一個舞台讓學生把學術理論實踐出來。」比賽創辦人、雲科大機械系學生蔡承哲指出,由於雲林地區的學生學習工程的資源較少,希望藉由比賽促進學習工程的風氣。製作過程中,若有隊伍遭遇到瓶頸,工作人員也會視情況給予指導。「我們不希望大家參加比賽空手而歸。」蔡承哲認為,選手學習東西的過程比拿到名次更加重要。 參賽者在場邊等待正式飛行。飛機飛行時需要克服室外多變的環境,重量較重的飛機較能克服湖面風向混亂的問題。 圖/黃俐榛攝選手站上雲夢湖邊的平台,耐心等待風向順風時往前奮力一擲,將飛機丟向湖面。有些飛機離手後卻調頭飛回來,有的則飛到一旁的樹叢中,僅有少數選手將飛機拋出完美的弧線後落至湖面中心。雲科大學生、隊伍「必填」成員蔡佳玲表示是抱持玩樂心態參加比賽,他們的作品僅飛行一小段距離便墜地,「要讓飛機飛起來比想像中困難!」 參賽者將製作完成的飛機帶至廣場試飛。在經過反覆的改良測試後,才將作品帶至檢錄台進行最後登記。 圖/黃俐榛攝 本次比賽飛行距離最遠、直接拿下滿分的是來自高雄大榮中學飛機修復科隊伍製作的飛機。選手參考美國「F-104」機型的戰鬥機,其特色為重量重、機翼短,需靠強大的馬力推進。「因為機型需要強大馬力,所以我們的策略是要用臂力取勝。」隊伍選手劉洊瑋說,為了讓手臂使出最大力度,團隊還特別在飛機握柄處做設計了方便投擲的扣環。比賽創辦人蔡承哲希望本賽事能夠繼續深耕雲林地區,成為有指標性的比賽。而今年報名參賽的隊伍數量增加,水準相較去年來得高。此比賽不收報名費,他進一步解釋,「為的就是讓在地學生都能在自己的家鄉雲林參加到全國性的比賽。」 無動力飛機僅靠選手投擲前進飛行,因此十分注重投擲出的力道以及角度的拿捏,過大或過小皆可能使飛機無法順利前進。 圖/黃俐榛攝
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