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陽明交大創智慧保全系統 藉偵測模型提升校園安全
新知
第1804期
陽明交大創智慧保全系統 藉偵測模型提升校園安全
2024-12-20
【記者林偌甯報導】「我們希望通過對校園暴力事件的監控和預警,減少此類事件的發生。」國立陽明交通大學電控工程研究所教授李慶鴻率領研究生盧彥樺、李函諭、吳思緯設計「智慧保全系統–自動化監控應用於校園安全」,榮獲2024天鈺AI綠色科技永續創新競賽冠軍。 〈教育部112年各級學校校園安全及災害事件分析報告〉指出,2023年各級學校的「暴力事件與偏差行為」通報件數共25,226起,相較前一年增加46%,顯示校園暴力事件有上升趨勢。「傳統監視系統需警衛長時間盯著多個螢幕,容易漏看。」盧彥樺表示,校園暴力往往依賴校安人力或目擊者通報,但因保全人員工作量大及缺乏目擊者,常導致通報延誤。為此,團隊利用聲音與影像識別技術設計保全系統,希望藉此即時維護人身安全,減少悲劇發生。 此系統分為兩部分,負責輸入的邊緣端與進行偵測的主機端。邊緣端分別使用攝影機和麥克風即時監測環境中的刀、槍和暴力行為,以及尖叫聲、玻璃破裂聲和槍聲,並將數據傳送至主機端。主機端透過過濾器計算危險事件的發生機率,若指數大於0.9,系統將立即觸發邊緣端的蜂鳴器以嚇阻行為人,並通過社群軟體Discord向校安單位傳送事件時間、地點等;若指數低於0.9,則會將連續20幀影像轉換為GIF(Graphics Interchange Format, GIF),交由大型語言模型GPT-4o進行二次確認與生成事件描述,若其中至少12張影像包含危險元素,便確認為暴力事件。 為了訓練影像辨識與聲音偵測模型,團隊蒐集約14,000張校園及監視器視角影像、1,700則音訊,並將其匯入邊緣端的小型主機中。「透過調整圖片亮度、角度或左右翻轉等方式,增加訓練資料的多樣性。」吳思緯說道。增強資料集能讓系統在真實環境中運作更靈活,同時調整音訊資料的特徵權重,例如讓重要的聲音頻率範圍被模型重點關注,減少不相關特徵的干擾,提升模型提取關鍵資訊的能力。 香港中文大學社會工作學系教授陳季康以長期研究校園暴力的經驗,提出系統落實的難題:「根除校園暴力議題也許有效,但可能涉及隱私與個資。」對此,盧彥樺說明以大語言模型判別案件可能導致資訊流入母公司後台,產生隱私問題,因此他們計畫以其他開源模型輔助系統,進一步應用於捷運等公共場合。國立政治大學總務處事務組駐警班長黃國書則提議新增監視器的防水、防風、防震功能,以利用於戶外空間,同時調整以社群回報異常的途徑:「傳訊息不一定會收到,偵測到異常直接打電話通知警衛室會更快。」
以演算法提升光段色彩純度 陽明交大改良防偽標籤
新知
第1797期
以演算法提升光段色彩純度 陽明交大改良防偽標籤
焦點
2024-10-25
【記者林偌甯報導】隨著科技進步,眾多用於保護版權、個資的防偽技術遭仿冒。國立陽明交通大學光電工程學系助理教授黃耀緯,率領碩士生蘇煥騰、許智堯設計「拓樸優化演算法」,調整奈米尺度的光柵結構,改善傳統防偽技術色散效果不佳的問題。目前的研究成果以「High-Q超穎介面之色彩旋律」為題,獲得第11屆田家炳學術數位影像競賽佳作,並刊登於美國化學學會出版的《奈米通訊》期刊。 光柵是一種光學元件,其表面由奈米尺度的柱狀結構組成,透過改變表面構造,讓光線照射時能繞射出不同顏色,普遍用於防偽技術。然而如信用卡、身分證或護照的防偽圖案,其光柵表面多使用寬度一致、間距規律的奈米柱,無法只吸收特定波長的光,所以呈線的色彩較繁雜、純度低,「市面上的光柵在不同角度下,會看到彩虹的各種顏色。」許智堯解釋,傳統防偽標籤在數個角度都可以產生多種色彩和圖案,沒有獨特的辨識點,不需運用太複雜的技術計算繞射角度和波長,就可以製造出難以辨別的贗品。 對此,團隊研讀相關論文以開發拓樸優化演算法,製作在特定角度下才能看到單一顏色的光柵。他們先設定期望的波長,給予隨機的光柵模型,演算法會根據模型中不同顏色的折射率,計算波段的發光程度和純度,逐步調整光柵結構的排列方式,運算最靠近理想波長的組合,過程僅5至10分鐘。團隊進一步利用光譜儀、電磁波模擬軟體測試波段效率,確認優化的結果是否符合預期,目前已成功顯現高純度的紅、黃、綠、藍波段。 針對這項突破性技術,團隊也申請專利,期盼未來提供給政府、銀行或企業使用,加強防偽。不過黃耀緯說明,目前透過半導體製程技術製作的元件成本較高,相關機構對此技術的需求,取決於仿冒品帶來的虧損金額是否大於引進技術的成本。國立清華大學光電工程研究所教授陳國平建議團隊針對光柵可能的應用載體,調整材質屬性,「元件會在各種環境下被觸摸,如何防止磨損,甚至讓它變得可彎曲是可能出現的挑戰。」 談到未來發展方向,團隊希望累積演算法的光柵結構樣本,進一步建立機器學習資料庫,製造更難偽造的結構。他們也企盼此技術能應用於多元領域,例如利用其奈米介面輕便、產出高純度色彩的特性,作為擴增實境(Augmented Reality,簡稱AR)的顯影鏡片,蘇煥騰說:「我們打算做一個高效反射RGB的光柵,在人眼上的成像會很清楚,用戶視覺體驗會提升。」
眼科研究迎轉機 陽明交大成功加速RGC分化
新知
第1787期
眼科研究迎轉機 陽明交大成功加速RGC分化
2023-11-30
【記者李雨羲綜合報導】視網膜神經節細胞(Retinal Ganglion Cells, RGC)為眼睛能看見物體的關鍵細胞之一,而過去並沒有合適的模型用於研究相關疾病。國立陽明交通大學助理教授翁雨蕙團隊與臺北榮民總醫院,合作分化出「類」視網膜神經節細胞,不僅提供視神經節病變問題的治療模型,也為藥物副作用實驗開拓更簡便的方法。 此研究結果發表於國際期刊《細胞和分子生命科學》(Cellular And Molecular Life Sciences)。 圖/陽明交大提供在病患長期服用治療肺結核的藥物後,大約會有1%的機率,出現包括視神經細胞病變等不良反應,最終導致失明。因此,研究團隊以幹細胞生成類細胞,找出藥物副作用的原因。團隊學生、陽明交大生命科學系暨基因體科學研究所柳湘琪表示,過去被應用在實驗中的細胞模型,並非視神經節細胞,因此不適用於這類型的實驗,「曾經有類似的RGC模型被廣泛拿來做研究,但最後卻被證實為感光細胞。」柳湘琪說明,過去研究相關病變時,會利用人類誘導性多能幹細胞(Human induced pluripotent stem cell, hiPSC),並讓其生長成可以表現眼睛所具有特徵的細胞,而過程需要耗費長達90到100天。同時,他們所需要的RGC,只在其中占1%左右的比例,因此還需要額外的純化程序去處理,過程耗時又費力。因此,團隊希望能夠找出可以控制基因表現的轉錄因子,透過指定幹細胞的分化,提高RGC的生成效率。「一開始的分化過程一直不太穩定,因為需要找出其中的關鍵轉錄因子,所以只能一直不斷重試。」團隊學生、陽明交大生命科學系暨基因體科學研究所陳是瑋說明,團隊透過將基因片段放入細胞核,觀察其形態變化的方式,最終找出了三種,可以將hiPSC在14天內,直接分化為RGC的關鍵轉錄因子。 hiPSC透過嵌入三種關鍵轉錄因子:ATOH7+、BRN3A/B、SOX4,得以直接分化為RGC模型。 圖/柳湘琪提供基隆長庚紀念醫院長、眼科部醫師賴旗俊說:「若未來此研究越趨成熟,無論是基轉研究或是藥物治療等個人化醫療,都能提供相當的協助。」柳湘琪對此也提到,由於目前RGC尚在發表階段,因此未來會先以動物實驗作為下個階段的目標,確認是否可以作為測試藥物作用的模型。「最終結果是希望RGC可以成為視神經節的替代細胞,恢復病患因為相關病變而失明的症狀。」倘若後續有機會更進一步進行臨床實驗,也希望此研究能夠協助改善青光眼等因為視神經節細胞引發的疾病。 在確認hiPSC是否轉變形態、成功分化為RGC時,團隊會將各基因與部位染上不同顏色,便於觀察細胞核、神經軸等特徵上的變化。 圖/柳湘琪提供
橋藝大專盃反映人才斷層 盼從中小學紮根發展
體育
第1782期
橋藝大專盃反映人才斷層 盼從中小學紮根發展
2023-10-18
【記者葉蓁芸台北報導】中華民國大專校院112學年度橋藝錦標賽13日起在國立臺灣大學學生第一活動中心舉辦,一連三天的賽事考驗各校選手的心智與體力。今年共17隊參與學生組四人隊賽,最終由國立陽明交通大學「倒叫老人」以總分265.96奪下冠軍。 中華民國大專校院112學年度橋藝錦標賽13日開打,各校橋藝選手齊聚,在橋桌上一較高下。 圖/葉蓁芸攝 最終由陽明交大「倒叫老人」勝出,而陽明交大在教職員組中也榮獲第一名,抱回雙料冠軍。 圖/葉蓁芸攝橋藝集結心理學、機率、推理等技巧,且需要與隊友訓練、培養默契,提高勝率。陽明交大「倒叫老人」選手許品堯在賽後表示,社員每週都會固定練習,在正式比賽才能打出良好配合,奪下冠軍。臺大選手,同為臺大橋藝社社長的吳惠雯補充,賽中難免會與同伴溝通失誤,「原本約定在對方沒有叫牌(註一)的情況下,某一個叫品(註二)有特定涵義,但並沒有詳細約定若對方叫了其他叫品,原先的約定是否仍相同。」因此在叫牌過程中若不確定與隊友的想法是否一致,將導致獲勝難度增加。註一:橋藝競賽過程分為「叫牌」與「打牌」,在「叫牌」過程中同隊選手須盡量叫到最佳合約,並合力滿足合約需求的數量。註二:叫品是指橋藝競賽中「叫牌」階段所做出的叫牌內容,包含決定王牌花色或無王的叫價、Double及Redouble使獲勝方獲得比原先更高的分數報酬,或是Pass等等。 陽明交大橋藝社社長許品堯表示,有賴於隊友間的相互配合,使他們順利奪冠。 圖/葉蓁芸攝針對大學橋藝社發展,吳惠雯提到,改善招生狀況的關鍵在於宣傳及提高曝光度。以臺大橋藝社為例,過去入社人數每年僅約八人,今年由於參加社團聯展,讓新生有機會在入社前認識、體驗橋牌,因此入社人數上升至30人。同為社長的陽明交大選手許品堯進一步點出,橋藝上手難度高,且過去社團缺乏教學資源,若社員缺席課程,後續便會追不上進度,最終失去熱忱。為解決上述問題,他們嘗試透過錄製課程影片 ,讓未參與社課的新生能自主學習、補齊進度。 臺大橋藝社社長吳惠雯指出,社員積極備戰,一週會花5至6天打牌,也會請學長姐協助檢討。 圖/葉蓁芸攝縱然今年參與的隊數較去年有所增加,但整體人數仍呈下滑趨勢。承辦人臺大環境工程學研究所特聘教授駱尚廉指出問題,表示主辦單位所得補助逐年減少,加上校方並未提供選手經費,選手只得自費參加,「沒有給予代表學校的學生運動員的待遇,參加意願就會降低。」裁判長蔡宗穎則認為,資源上仍需加強,但橋藝在大專院校自由度高,「願意待在橋藝社的學生有一定的學習熱忱,或是想參與競賽。」他也提出解方,認為若能推動企業贊助,能使橋藝發展環境更加完善。談及臺灣橋藝發展,國立中山大學橋藝社指導老師,同時也是高雄市體育總會橋藝委員會主任委員楊昌彪表示,目前在高雄、南投、苗栗等地,都有舉辦中小學生橋藝相關的推廣活動,「我們的想法是從『根』做起,把參與層面擴大,就像金字塔底部,中小學生就是大學生的基礎。」但楊昌彪也提到,中小學生未來可能因年齡漸長、課業壓力等因素退出,導致人才斷層,該如何維持人數仍是一大難題。 橋藝入門門檻高,近年大專橋藝運動發展,需要更多資源投入及學生參與,也需要校方重視與曝光度。 圖/葉蓁芸攝
【大學事】陽明交大推大一共學促整合 政策倉促罔顧學生權益
校園
第1772期
【大學事】陽明交大推大一共學促整合 政策倉促罔顧學生權益
2022-11-24
【記者吳冠緯綜合報導】國立陽明交通大學併校已邁入第二年,目前校方擬推「大一共學」制度(亦稱移地學習),以系為單位,將台北陽明校區大一學生移地至新竹交大校區(註1)共學一學期。目前陽明交大藥學系已於110學年度第二學期率先實施,而同校牙醫學系原先也預計於本學期施行,然而兩系卻皆未在入學前告知學生,進而引起學生反彈,認為校方過於倉促實施政策,導致其權益受損。註1:國立陽明交通大學於新竹設有博愛校區與光復校區,在此以交大校區涵蓋兩校區。 111學年度國立陽明交通大學開學典禮於交大校區舉行,部分陽明校區學生認為較缺乏參與感。 圖/國立陽明交通大學提供陽明、交大兩校區相距70幾公里,雙方學生在學期間交流甚少,因此校方期待透過共學,塑造陽明交大的一體性。然而,縱使校方立意良善,陽明交大學生會陽明分會會長張翔鈞仍直言,此制度將尤其影響兩校區學生的修課與住宿權益,並對陽明校區社團與系上活動經營造成極大的衝擊。 國立陽明交通大學牙醫學系一年級同學於宿舍搬遷日前收到校方寄信告知交大校區宿舍分配結果,引起學生疑惑,隨後牙醫系系學會與陽明交大學生會陽明分會介入釐清。 圖/莊子毅提供由於兩校區大一學生欲修習的課程具一定重疊性,如通識與基礎課程(註2),因此校方將此類課程作為共學空間,期望促進不同領域科系學生交流的機會。但針對交大的通識開設狀況,陽明交大學生會交通分會學生議會議長陳伯睿直言:「目前交大的通識量能絕對不夠。」陽明交大學生會交通分會會長洪瑞隆進一步補充,交大的通識課以通識教育目的出發的課程較少,多由各系原有課程調整而成,教學內容較困難,陽明學生若修習此類通識恐將難以吸收,影響其學習權益。註2:基礎課程泛指普通生物、普通化學、普通生物、微積分等各系皆須修習的基礎科學科目。事實上,早在110學年度第二學期,藥學系大一學生即前往交大校區進行移地共學,不過多數同學在體驗共學後,對其多給予負面評價。陽明交大藥學系學生MF(化名)分享當時共學經驗,「必修課分析化學雖與交大同學共學,但課程偏向理工領域,內容也較困難。」張翔鈞認為,即便共學相同課程,雙方在學習上的需求也不一,學生基於未來專業的不同,在同一堂課所著重的內容也有差異。此外,MF也表示,大部分藥學系必修仍開在陽明,導致學生每週五都須一天內奔波於兩校區,學習成效因此打折扣。 國立陽明交通大學新竹光復校區內的通識課程有許多為各系所將原有課程掛上通識名稱而成,導致許多課程內容較艱澀。然此對於台北陽明校區前往共學的學生而言,負擔較大,且抱持想念醫學大學的陽明校區同學對理工科的學習興趣可能較低。 圖/陳克齊提供大一共學不僅造成陽明學生的不便,對交大學生也造成許多衝擊。陽明交大光電工程學系學生陳克齊以宿舍舉例,他表示,至110學年度止,交大在校住宿率可達100%,然今年的床位數只夠支援96%的大學部學生,使交大校區學生在住宿權益上受影響。對於宿舍量能,洪瑞隆也表示,校方雖聲稱宿舍床位足夠負荷,卻是將博愛校區的床位也一併計入,但在課程多開設於光復校區的情況下,學生被分配至博愛校區將增加其往返宿舍及校區的不便。此外,張翔鈞提到,目前陽明學生在交大的宿舍為校方全權安排,無法自行針對設備和價格自行選擇,因而造成大一共學的學生不滿。除了課程與住宿的影響外,學生社團與系上活動亦成一大問題。陽明交大牙醫學系學生莊子毅認為,大一新生若於交大校區入學,會減少與學長姐的交流,系上活動將窒礙難行。社團方面,張翔鈞指出共學將衝擊陽明社團的經營,由於陽明社團的主力多為大一二學生,若社團無法招募新生,未來恐面臨倒社危機。此外,由於共學期間僅有一學期,陽明學生若欲參與交大社團,恐因聯繫不易或僅能參與一學期而打退堂鼓。MF表示,社團活動多以年為規劃,大一共學將導致陽明學生參與任一校區的社團皆受阻礙。 大一共學的實施,將導致學生參與社團活動的不便。目前國立陽明交通大學兩校區社團仍是分開運作,且社團博覽會也是於兩校區分開辦理。 圖/翁逸芯提供面對學生們對大一共學的不滿,陽明交大跨院學程推展辦公室執行長嚴錦城澄清,大一共學在併校時即有相關規畫,並非如學生所言為近期突然頒布的制度。他也坦言,去年由於跨院學程推展辦公室尚未成立,制度缺乏整合單位,外加準備又過於倉促,導致藥學系大一學生的權益受損。嚴錦城表示,未來將在大一共學計畫中開設更多符合通識教育目的的課程,並在修課人數上將兩校區學生分開計算,避免課程共學影響交大同學的選課權益。針對住宿名額不足,他承諾將確保陽明學生一概入住光復校區,使其就近上學。提及社團參與度將備受影響,嚴錦城期待未來能將週五下午作為兩校區的社團活動時間,並將交通車班次時間延長至晚上11時,期待促進雙方社團交流。嚴錦城表示,112學年度起欲施行共學之系所須於招生簡章講明,避免學生因此制度而產生不滿。他分析,目前兩校區同學仍不習慣以「陽明交大」思考,認同感的不足為併校後的陣痛期。大一共學作為雙方資源整合的政策之一,雖引起爭議,但張翔鈞表示,校方遇到問題時願意嘗試排解,但因視角不同作法容易造成學生誤解。因此,他期待未來校方研擬大一共學時,能納入更多學生代表的觀點,進而使共學的走向更符合雙方共識。
《鏡境》融元宇宙於音樂 反思人與科技的共存關係
藝文
第1772期
《鏡境》融元宇宙於音樂 反思人與科技的共存關係
2022-11-23
【記者戴婧雯台中報導】「2022科技劇場」系列活動於19日及20日在臺中市屯區藝文中心推出最後一場表演。國立陽明交通大學音樂研究所及國立臺中科技大學多媒體設計系聯合呈現《鏡境》音樂科技互動實驗劇場,結合科技與音樂為觀眾帶來精彩的視聽饗宴。 由於作品的畫面光線較強烈,因此開場前也有為觀眾做簡單的提醒。 圖/戴婧雯攝觀眾進入劇場,首先會被序奏〈預鏡〉吸引目光與聽覺。柔和的聲音搭配著不斷變動的影像畫面,帶領觀眾一步步進入虛實莫測的氛圍,也讓觀眾能夠更好地投入到接下來的展演中。下一章節則是由陽明交大師生一同演出的〈偽日記〉,四人分別演繹療癒、厭食、魔術和錢包四個主題,表演過程中會敲擊各自角色持有的物品,或是與觀眾互動,並搭配不同的動作即興演出,帶來一場劇場式的音樂表演。演出進入下半場,〈空牆〉以賽博格(註一)表演者和團隊自製的聲響裝置「闁」為表演主體。表演者手貼電療貼片,呈現出被電療的模樣。與此同時,「闁」除了會發出原先設定好的聲音,也會吸收當下表演者身周的細微聲響,即時後製並釋放,完成〈空牆〉的整個表演。〈Scape〉則是整場演出的最後一個作品,由機器學習產生的3D動畫,搭配著人工智能語音組成一部影音作品。此作的邏輯和劇本皆由人工智慧演算得成,團隊希望藉由這樣的創作手法探討人類和人工智能的世界是否可以相互理解。註一:賽博格(Cyborg Art)為表演者透過控制植入體內的裝置來增強感官能力,從而創造出來的藝術作品。 作品〈偽日記〉裡,賴河泰將自己的專長運用到演出當中,飾演身心療愈師。 圖/戴婧雯攝此次跨校合作的音樂科技互動實驗表演《鏡境》,以時下流行的元宇宙的多重身份(註二)為主要概念。指導老師董昭明表示,鏡子中的世界猶如平行世界,當人面對鏡子時現實裡會有真實的個體,而鏡子裡也會有虛假的分身。他說:「因為鏡子是一個反射的狀態,他看得到也很實際,但是卻完全摸不到。」所以構思了「鏡中之境」的概念來詮釋團隊對元宇宙的想法,企圖向觀眾傳達虛實共存的狀態。註二:元宇宙的其中一個要素為多重身份。元宇宙的使用者擁有多個同時存在的數字身份,每個身份都可基於不同的使用者體驗而存在。 作品〈Scape〉使用了3D動畫與Disco Diffusion的機器學習所生成的影像,結合人工智能的聲音,向觀眾呈現人類、人工智能與環境之間的關係。 圖/戴婧雯攝團隊希望與觀眾進一步探討科技與人類之間的平衡。表演者洪世霖提出疑問,「我們如何去面對這麼龐大的、高速的科技發展?如何不要讓人類成為科技的附庸?」他認為,人在長期習慣使用科技的情況下容易變得麻痺,團隊期許表演可以引導觀眾反思科技對人心的影響,也期望大眾可以意識到人類才應該是主導科技的角色。觀眾李思韻認為,雖然表演使用的視覺元素較抽象,若無相關背景可能會較難吸收,但其立意非常好,可讓民眾透過演出接觸到元宇宙的概念。兩校指導老師董昭明和蔡子瑋則期望這種跳脫傳統的演出,可以帶領觀眾一起脫離社會框架,期許未來更多人可以支持音樂科技的演出。
大專橋藝隊數銳減 社團傳承助橋牌發展
體育
第1768期
大專橋藝隊數銳減 社團傳承助橋牌發展
2022-10-19
【記者梁家柔高雄報導】中華民國大專校院 111 學年度橋藝錦標賽於14日至16日在國立中山大學學生活動中心開打,吸引各校好手組隊參賽。今年總共九組隊伍參與學生組四人隊制賽,最後由國立政治大學「我們有品璋」以八戰全勝之姿,拿下冠軍。 主辦人之一的國立中山大學應用數學系特聘教授黃毅青說明,本次比賽除了有大專院校學生組之外,也有大專院校的教職員組,再細分為「四人隊制賽」及「雙人賽」兩類。 圖/梁家柔攝本次錦標賽,學生組分為「雙人賽」以及「四人隊制賽」。四人隊制賽中,隊員分成兩桌打同樣的牌,同隊必須一桌坐東西家,一桌坐南北家,如此一來,兩隊都會持有相同牌組,以確保比賽公平性。政大橋藝社指導老師陳源宗說明,橋牌分為「叫牌」(決定主打方、指定王牌花色(註一)和約定需贏得的磴數(註二))、「主打」(主打方和防禦方比牌大小,牌最大者贏得那一磴)、「防禦」(若主打方未贏得約定的磴數,由防禦方得分)三大環節,並需要選手專心投入,否則容易出現失誤。註一:叫牌時會決定王牌花色為黑桃、愛心、菱形、梅花或無王牌。而王牌花色的任何一張牌,都比其他花色的39張牌大。註二:一場牌共有 13 磴,每一磴包含4個人一輪中各出的牌。冠軍隊伍政大「我們有品璋」隊員李柏憲賽後指出,剛開賽時狀況不太好,直到後面才漸入佳境,「主要是適應了對手強度,跟同伴的默契也越來越好。」談及屢戰屢勝的關鍵,李柏憲認為團隊合作是主因,「有一場我們失誤太多,好險其他隊友幫忙贏回分數。」此外,李柏憲與隊長陳品璋也在日前入選中華民國青年橋藝國家代表隊,有機會代表台灣參加明年的國際比賽。李柏憲表示,參加國際賽事除了奪牌外,也希望能透過切磋了解同齡的國外選手程度,並藉此提升實力。 代表國立政治大學參賽並獲得四人隊制賽冠軍的李柏憲(左一)、陳品璋(右一)表示,兩人接觸正式橋牌都是在上大學後,而提升橋藝的不二法門就是多和經驗比較多的學長姐練習,傳承他們的技術。 圖/梁家柔攝今年大專校院橋藝錦標賽學生組僅九隊參加,相比前年足足少了一半。然而,政大和國立陽明交通大學卻仍維持多隊參加,針對橋藝社發展狀況,李柏憲以政大為例,表示每年約有四至八名新生加入,學長姐升研究所後也會持續參與,因此社團規模漸漸擴大;社長吳俊暉也補充,最近正積極經營相關社群,希望能讓更多人接觸相關資訊。而陽明交大橋藝社員黃懷德則分享,雖然橋藝入門時間較長,因此在校內並不熱門,但社團近兩年卻增加了許多以打牌作為日常娛樂的新生。 經過為期三天的賽程後,最後由國立政治大學隊伍「我們有品璋」拿下冠軍,是繼97學年度後第二次由政大贏得冠軍。 圖/梁家柔攝針對比賽隊伍逐年減少,承辦人之一的國立中山大學資訊工程系特聘教授,同時也是高雄市體育會橋藝委員會主任委員的楊昌彪點出原因,「現在各種娛樂越來越多,橋牌也就逐漸式微了」。雖然近年來有部分大學將橋牌列為運動績優推甄項目,但楊昌彪認為,高中生必須參加國際橋藝賽事才能推甄,同時卻難以和其他資深玩家爭取代表權,使得推甄制度招生人數並不理想,有如曇花一現。 中華民國大專校院111學年度大專院校錦標賽在國立中山大學開打,國立中山大學資訊工程系特聘教授楊昌彪認為多數橋牌隊伍來自北部大學,因此部分隊伍參賽意願較低。 圖/梁家柔攝
「捕獲」超商人力空缺 陽明交大造自動補貨機器人
新知
第1767期
「捕獲」超商人力空缺 陽明交大造自動補貨機器人
2022-10-05
【記者戴婧雯綜合報導】受到網際網路迅速發展的影響,電子商務蓬勃發展,國際間每天都有成千上萬的貨物流通,面對龐大的貨運量,傳統的倉儲系統將無法負荷愈發繁忙的國際物流。因此,國立陽明交通大學電控所倉儲自動化研究團隊,歷時三年投入系統研發,成功設計出具有全面性倉儲自動化系統的超商補貨機器人。全面性倉儲自動化系統,是透過自動化的機器將貨物和管理系統串聯,發揮倉庫貨存的最大效益。「過去傳統的倉儲自動化已經不夠用了,面對各種大小、種類和軟硬度都不一樣的貨物,比較好的方式會不會是靠機器人呢?」陽明交大研究團隊的電機系教授楊谷洋指出,目前包括國際大廠在內的物流場所仍舊仰賴大量人力,因此全面性倉儲系統自動化將會是未來發展方向。研究團隊所使用的機器人為工業技術研究院打造的移動式機械手臂MARS,是由多軸機械手臂和自走式機器人組合而成,可滿足自由移動和靈活上下補貨的需求。裝置除了使用光學雷達以雷射的方式偵測障礙物,更有三個深度攝影機協助判斷障礙物是人類或物品,並辨識出障礙物與自身的距離。此外,當機器人到一個未知的新環境時,需先透過巡邏掃描的方式建立環境地圖,接著再運用研究團隊設計的導航演算法,讓機器人在移動的過程中可調節速度,和人類保持安全的社交距離。 國立陽明交通大學研究團隊曾在實驗室中演練,模擬賣場的場域讓機器人嘗試補貨。 圖/研究團隊提供「我以前在校內的萊爾富,有看到他們和工研院合作推出的盤點機器人,同時也覺得便利商店是大家可能比較常去的。」負責帶領實驗的陽明交大電機學院博士生蘇建宇分享,研究團隊當初選擇便利商店作為開發機器人場所的原因。他進一步表示,不同於接近倉庫規模的大賣場,便利商店空間有限,因此更具有挑戰性。而此機器人最大的特色在於,它可包攬盤點和補貨的工作,與只能夠進行盤點再通知店員補貨的機器人相比,更節省人力。 機器人也曾在便利商店裡進行補貨演練,成功將架子上缺少的貨品補貨。 圖/研究團隊提供研究團隊曾在便利商店中進行機器人的實際演練,包含閃避客人、盤點補貨等測試。蘇建宇說明,「補貨過程中如果有客人靠近,機器人就會緩緩後退,但不會停下補貨的動作。如果客人實在是離機器人太靠近了,機器人就會完全停止動作。」演練成果不僅讓客人眼睛為之一亮,更是獲得該店店長和店員的認同。不過,楊谷洋認為,機器人的社交應對模式尚有改善空間,他希望能讓機器人更遵照人類社會的想法,例如:靠右走、不從人群中間穿過等。 研究團隊成員蘇建宇正在調整全面性倉儲自動化系統機器人的手臂角度。 圖/研究團隊提供另一便利商店店員老周(化名)對此發明表示認同,「超商補貨機器人如果是作為輔助工具,的確可以減輕工作量,也可以幫助面對未來少子化導致的人力問題。」曾是便利商店店員的杰冥(化名)則認為,超商補貨機器人在減輕工作量的同時,也降低了員工的重要性,可能會影響未來市場對超商店員的需求。目前全面性倉儲自動化機器人尚未進入商品化階段,研究團隊相信其應用範圍可視市場需求做出調整,將不會只受限於物流或便利商店。
紅外線控特殊酵素 陽交大造新投藥方法治血栓
新知
第1759期
紅外線控特殊酵素 陽交大造新投藥方法治血栓
2021-12-08
【記者許如鎧綜合報導】隨著新冠疫情肆虐,因確診、注射疫苗而併發血栓(註一)死亡的案例層出不窮,相關問題成為人人自危的健康議題。國立陽明交通大學陽明校區NYCU-Taipei團隊以「NATTO_IT_OUT」為題,運用納豆激酶(註二)設計一系列裝置解決深部靜脈栓塞問題。此專案奪得2021國際遺傳工程機器設計競賽(International Genetically Engineered Machine Competition, iGEM)金牌。註一:血栓即血管因血塊、脂肪等栓塞而造成血液不流通的症狀,可能發生於身體各部位的血管,造成不同程度的身體危害。發生於靜脈時稱作深部靜脈栓塞。註二:納豆激酶(Nattokinase)是一種絲氨酸蛋白酶,具有抑制、溶解血栓的功能。 國立陽明交通大學NYCU-Taipei團隊,在國際遺傳工程機器設計競賽中摘金。 圖/研究團隊提供「深度靜脈栓塞的治療方法主要是使用抗凝血劑。」台灣胸腔及心臟血管外科學會專科醫師許原彰說道,初步治療都是先透過抗凝血劑,若情況較為嚴重,才會選擇血栓溶解治療或血管介入治療。他也指出,抗凝血劑實際上並無法溶解血塊,而是防止新的血塊生成,且可能因凝血機制受藥物影響而造成腸胃道出血等症狀,因此無論用藥、停藥,均需醫師的專業判斷。此次團隊研發的活性生物性治療產品(註三)讓人們在面對深部靜脈栓塞時,有抗凝血劑之外的新選擇。團隊將產品設計為膠囊狀,並讓內含的基因改良菌株於小腸壁面生長,且可以在腸道停留數週。菌株在接收到紅外線時可以產出納豆激酶,讓使用者能透過控制紅外線應對深部靜脈栓塞。註三:活性生物性治療產品(Live Biotherapeutic product, LBP)是一種內含基因改良細菌的膠囊,其中的基因工程菌具有可接收紅外線的光遺傳控制系統,以及可生產納豆激酶的基因段。 1為檢測裝置,2是團隊設計的活性生物性治療產品,3則是包裝菌株的膠囊外殼,4為具分析程式的手機。 圖/研究團隊提供團隊為讓活性生物性治療產品方便使用,設計出一套完整方法,運作方式分作數個步驟。首先,使用者先以檢測裝置偵測唾液中作為血栓指標的因子D-dimer,並將數據回傳至手機,經過APP評估因子濃度後,再透過手機發出紅外線,讓腸道內的基因工程菌穩定產出納豆激酶,進一步解決血栓問題。團隊成員姜宗昇補充道:「可以讓檢測跟治療變成一連貫的。」 經檢測裝置偵測血栓危險因子後,將數據傳送至手機APP,分析發出紅外線刺激腸道中的基改菌釋放納豆激酶。 圖/研究團隊提供目前專案雖尚未進入臨床階段,但團隊成員們仍相當期待此研究的未來發展。「就核心技術而言,我們當然希望遠端調控基因工程菌的技術可以做推廣。」團隊隊長呂政儒表示,這項技術不只能應用於納豆激酶的釋放,更有機會應用在臨床上的精準投藥、生物晶片、抑或是生質能領域。
陽交大改造大腸桿菌 盼改善口腔牙周病問題
新知
第1759期
陽交大改造大腸桿菌 盼改善口腔牙周病問題
2021-12-08
【記者吳姿芳綜合報導】牙周病影響全球多達35億人口,嚴重的話可能導致慢性病與心血管疾病。對此,國立陽明交通大學交大校區NCTU_Formosa團隊設計出能預防牙周病與修復牙齦的大腸桿菌「DenTeeth」。此研發成果獲得2021年國際遺傳工程機器設計競賽(International Genetically Engineered Machine Competition, iGEM)金牌。 研究團隊結合生物科技與工程領域的專長,研發「牙周病預防及牙齒修復工程大腸桿菌」。  圖/研究團隊提供「P.gingivalis」是導致牙周病的主要病原體,團隊為解決該來源,以大腸桿菌為主體,組合成三種不同功能的生物零件(Biobricks)(註一),依序為群體感應、抑制與修復功能。患者服用後,群體感應功能會先偵測環境中壞菌的數量,若壞菌數量過高,將產生特殊蛋白質,並啟動抑制功能。接著,於抑制功能階段加入可消滅「P.gingivalis」的抗微生物肽LL-37。最後,當細菌減少到一定數量時,該大腸桿菌會啟動修復功能,修復牙齒的脫鈣現象。註一 : 生物零件(Biobricks)是一段有特定功能的DNA,能控制基因表現。 當抑制功能B運作時,會抑制修復序列C,避免細菌尚未完全消滅時便被修復蛋白裹住,使口腔問題更嚴重。 圖/研究團隊提供DenTeeth目前以治療狗的口腔為主要研究方向,團隊成員陽交大生物科技學系學生吳紹崎說 :「人的口腔太複雜了,我們選擇先關注狗的口腔問題。」為了達到更好的療效,除抗微生物肽LL-37外,團隊也將人體口腔中的唾液安定化蛋白質(Statherin)加入此次發明中,此種蛋白質能形成牙齒的保護膜,防止鈣、磷離子與牙齒結合產生牙結石。為讓狗順利接受DenTeeth治療,團隊使用3D列印製作潔牙骨的模具,再倒入團隊發明的大腸桿菌、洋菜與水,調和出適合狗咀嚼的硬度,製作出潔牙骨。另外,人工智慧與機器學習網路能為每隻狗客製化,計算出最合適的使用頻率,不僅能提醒飼主餵食時間,也避免潔牙骨過度浪費。 潔牙骨模具由3D列印建構而成,模擬與牙體結合的環境,能製作可食用的潔牙骨,供犬隻使用。 圖/研究團隊提供團隊成員阮懿慈說 :「最終的目標是要解決人的口腔問題。」為了降低人食用的安全疑慮,未來團隊將會替換材料,使用益生菌做實驗。針對DenTeeth應用於人體的可行性,口腔贋復專科醫師王巍穆提出疑惑,他問道 :「如果人體受到刺激,能夠產生蛋白質的量有多少? 持續殺菌的時間又有多少?」他認為DenTeeth應用於人體,未必能跟應用於狗的口腔一樣,產生相同程度的功效。團隊期望未來能將DenTeeth商品化,除了應用於潔牙骨,也能放入牙膏中,讓人方便使用,王巍穆說道:「如果能突破應用於人體上的問題,我覺得商機是無限的。」而阮懿慈也進一步解釋,團隊將會蒐集大量資料,根據不同物種訂定適合的策略,希望能使DenTeeth解決更多生物的口腔問題。
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