2016年11月14日 星期一

10 年不用換電池!美國防部打算用「零功耗」感測器挽救軍人生命


在 11 月初剛剛結束的 IEEE 年度感測器技術大會(IEEE Sensor 2016)上,美國國防部高等研究計畫署(DARPA)向大眾展示了他們的待機「零功耗」最新感測器。
據 DARPA 的計畫經理 Troy Olsson 介紹,這種「零功耗」感測器待機時並絕對的「零功耗」,而是待機時的能量耗損非常小可以忽略。之所以能做到這一點,是由於該感測器使用了先進的微機電系統(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)製程,利用超大規模積體電路的製造技術將微處理器、微傳感器、控制處理電路以及供電裝置等模組集中製造在一個單片矽基板上,形成了一個小巧、緊湊、超低功耗的整體。
此外,為了減少電能損耗,科學家們還在感測器的供電方式上做了更深度的最佳化。Troy Olsson 稱這種「零功耗」感測器能夠利用被探測訊號本身的能量來為感測器供電,例如電磁波、物理震動、超音波訊號等,DARPA 可以將這些被測訊號的能量轉化成自身工作的電能,並透過盡量簡單和低功耗的方式將探測結果回饋到接收端。例如當探測到敵方的通訊電磁波時,收發器可能只需要發送一串低功耗的「蜂鳴」信號以示警,而無需消耗大量電能發送最原始的探測數據。
Troy Olsson 介紹,視應用場景而定,「零功耗」感測器也會搭載一定容量的電池。除了做為系統最主要的能量來源之外,這些電池還能儲存太陽能板、物理震動能量收集器等裝置在感測器待機時收集到的微小能量,為更長久的待機提供支持。

雷鋒網配圖

▲ 圖為大規模部署的感測器網路,只在發送示警訊息時被喚醒。
Troy Olsson 表示:「我們希望降低感測器的功耗,使之能長期部署於戰場而不需更換電池。目前的做法是,在喚醒功耗更大的訊號處理器和收發器之前,利用訊號本身來驅動系統運行。這一做法目前看來是有效的,經科學家們的測算,憑藉這一技術製造的『零功耗』感測器配合恰當的電池技術,將能夠在戰場連續工作至少 10 年而不需要更換電池。」
目前有大量美軍在戰場上喪生,其中一個重要原因就是軍方無法依據理想的方式來部署感測器網路。Troy Olsson 舉例稱,在美軍參戰的海外地區,沿路如果有供電線路,美國國防部就能利用這些供電線路部署龐大的感測器網路,監測是否有恐怖分子挖掘道路安裝簡易爆炸裝置等危險行為。
而事實上,大多情況危險的戰區都沒有穩定可靠的供電線路,因此當前實際部署的幾乎所有感測器都要依靠電池供電,而這有可能讓更多美軍士兵的生命安全受到威脅,因為在需要替換感測器電池時,可能讓他們暴露於受伏擊的危險之中。Troy Olsson 說:「在戰鬥狀態下,我們不能只為了給雞蛋大小的感測器換一小塊電池而讓士兵們遭遇危險。」

2016年11月13日 星期日

大數據及人工智慧將會顛覆我們的生活

大數據及人工智慧將會顛覆我們的生活

在 2013 年,數據還只是處於緩慢增長的狀態,達到4.4 ZB,但emc 預計這一數字每兩年就會翻一倍,到 2020 年將會達到 44 ZB,也就是 440 億 GB 的驚人數量。
如果少了人工智慧對浩如煙海的這些數據進行整理及計算,人類必然無所適從。誠然,我們遠沒有達到強人工智慧的階段,但在弱人工智慧層面上,我們已經取得了一定的成就。Siri、Cortana、OK Google,還有 Echo,都能在短時間內對人類所提的簡單問題進行快速檢索並給出解答。
而人類也在人工智慧上嘗試走得更遠,更貼近我們的生活。例如 2015 年 9 月的 DoNotPay,這款應用軟體由 19 歲的史丹佛學生 Joshua Bowder 開發,能在 1 分鐘內處理亂收費的停車罰單。截至 6 月,這款應用軟體已經在紐約及倫敦處理了 25 萬張罰單裡的 16 萬張,成功率達到 64%。


想像一下,如果這種高效能應用軟體在健康領域,是否能拯救不少人的生命?
人工智慧與健康領域的結合能夠讓病人就診流程更加便利,醫生也能合理安排手術日程,甚至還能為醫生們在看病時提供決策建議。一名就職於 Sutter Health 的數據科學家 Andy Schuetz 表示,「雖然我不知道成熟的人工智慧演算法可能會花 2 年還是 10 年才能實現,但這一願景正在實現。」
只需環顧一下人工智慧市場的健康領域,你就會發現他所言不虛。雖然 IBM Watson 經常霸佔著 AI 健康領域的頭條,但是還有不少熟悉的名字也出現在了這個板塊中:戴爾、蘋果、日立研究院、Alchemy API、Lumiata……而這也只是以管窺豹。


目前已經有不少人工智慧在健康領域實踐的成功案例,無疑也預示著它的樂觀前景。接下來帶大家一起看看幾個比較熱門的健康領域:

資料挖掘

健康領域與人工智慧結合,最簡單的聯想自然是資料管理。收集、儲存、同構並追蹤它的來源,這些著實會對現有的健康系統帶來顛覆。Google 的 DeepMind Health 計畫對大量的就診紀錄進行挖掘,為患者提供更好更高效的健康服務體驗。雷鋒網之前也報導過 DeepMind 與英國國家醫療服務體系(NHS)進行了二度合作,將和 Moorfields 眼科醫院一同開發辨識視覺疾病的機器學習系統。

智慧診斷

雷鋒網之前提過 IBM Watson 的腫瘤治療計畫,它能夠為醫生提供基於數據支持的診療計畫。透過對病歷中結構化或非結構化的數據及報告進行整理,Watson 得以結合病人的資料及臨床專業知識,制定出病人所適合的治療計畫。

醫學影像輔助診斷

IBM 的另一個名為 Medical Sieve 的演算法就能擔任「辨識助手」的工作,對於放射科及心臟科的醫學影像圖片,它能夠在短時間內輔助分析,並給出可靠的診斷建議。這樣一來,放射科醫生只需要對一些疑難病症進行再次核查,工作壓力就會大大降低。


初創公司 Enlitic 就是利用人工智慧輔助醫學影像診斷,並藉助深度學習從海量資料中不斷獲取診斷的特徵點,並將其運用到實際診斷領域。

線上就診

如果覺得身體有些不適,是選擇去醫院看看,還是能有更簡便的方法?以 Babylon 為代表的人工智慧健康諮詢系統就能辦到這一點。系統能夠基於用戶以往的病史以及常識性的醫學資料,根據用戶與線上人工智慧系統對話時所列舉的症狀,給出初步的診斷結果和具體的應對措施。此外,系統還能提醒用戶定時服藥,並即時監測用戶的身體狀況。這樣的解決方式能夠將病人就診的時間縮短數倍,還能節省用戶去醫院等待就診的時間,實現醫患資源的合理配置。

健康助理及用藥管理

Molly 是 Sense.ly 推出的一款虛擬護士,臉上永遠掛著親和微笑的她,能夠幫助患者更好地接受治療。患者的慢病管理需要定期復診,並和醫生長期保持溝通,系統能夠以機器學習的方式不斷更新患者的情況,並給出個性化的護理建議。
除此之外,一些能輔助用藥管理的人工智慧應用軟體也慢慢浮出水面,美國國家健康部背書的 AiCure 通過手機鏡頭及人工智慧,能夠確認病人是否能遵循處方服藥。

基因組學

人工智慧甚至能夠為基因治療提供極大的幫助。Deep Genomics 旨在透過海量的遺傳資訊及醫療診斷數據集,尋找遺傳資訊及疾病的聯繫。他們採用的新一代計算系統能夠對 DNA 進行判斷,告知醫生可能出現的變異。
而人類基因組學之父 Craig Venter 同樣也看好人工智慧對基因組學的前景,他創立的 Human Longevity 能夠為用戶提供完整的基因序列,並在早期就指出因先天基因可能導致的患癌風險。

新藥挖掘

典型公司當 Atomwise 為首,這家公司採用超級電腦從藥物的分子結構庫溯源,研發具有針對性的藥物。2015 年,Atomwise 基於現有安全藥物,成功透過演算法尋找到能夠控制伊波拉病毒的兩種藥物。以往要做一個能得到類似結論的研究,需要耗費數月甚至是幾年的時間,而現在 Atomwise 只用了不到一天的時間。公司的 COO Alexander Levy 表示,「有了像 Atomwise 這樣的公司,你可以想像將會有多少人能在下一次流行病中存活下來。」


Berg Health 也是一家利用大數據協助病人管理的公司,系統針對以往大量的診斷數據及患者的體徵資料,透過對成功療法的分析,結合人工智慧,為同樣患有此類疾病的患者提供診療方法參考,甚至創造出一種新的療法。

Open AI,幫助用戶做出更健康的決策

Open AI 生態即一種透過大量數據,結合自然語言處理技術的進步及社會意識演算法,將人工智慧更廣泛地應用於人類生活中的概念,在今年的世界經濟大會上被列為十大科技之一。
而在醫學及健康領域上,這更能為人們帶來福祉。大量的病歷數據,來自可穿戴裝置的即時追蹤數據,不僅能為用戶推薦更好的生活方式,更能為個性化診療提供重要的資訊參考。

以數據分析引導健康系統

在荷蘭,97% 的醫療發票可以被輕鬆檢索到,且隱藏著大量就診資訊。一家本地的分析公司 Zorgprisma Publiek 使用 IBM Watson 的雲端服務分析發票數據,並指出醫生是否因為在診斷特定疾病時總是採用某種療法而導致失敗。
以上就是人工智慧在醫學健康領域的比較熱門的幾個應用,相信在未來隨著人工智慧的發展,它在醫學領域的應用範圍會越來越廣。

2016年11月11日 星期五

軟銀將開發可變形的仿真機器人

軟銀將開發可變形的仿真機器人

2016年11月11日
軟銀將開發可變形的仿真機器人
軟銀將開發可變形的仿真機器人
軟銀將開發人能夠乘坐並操作的仿真機器人“J-deite RIDE”,右為變身為車型。(共同社)
  【共同社11月11日電】日本軟銀集團11日宣佈,其子公司等將開發人能夠乘坐並操作的仿真機器人。將設計成能夠變形成車的機器人,力爭2017年內完成。仿真機器人活躍在動漫、電影等虛擬世界,軟銀此舉使其向現實邁近了一步。
  機器人名為“J-deite RIDE”,因人氣動漫《機動戰士高達》等的設計而聞名的大河原邦男將提供合作。這款機器人一般人也能簡單操作,將在主題公園或各種活動中亮相。
  根據設計,仿真機器人全長3.7米、重900公斤、行進時速為5公里。可在10秒內變身成車型,行駛時速最高達60公里。機器人由鋰電池驅動,身體使用鋁合金等製作。
  軟銀集團的子公司Asratec(東京)開發控制系統,研發製造機器人的企業Brave Robotics(東京)負責機體等部分,開展遊戲機業務的三精科技公司(大阪)將就量產等進行合作。(完)

榊原看日圓 半年內升到90



日圓先生推斷「美元將逐步走軟,日圓則持續走強」。 路透
日圓先生推斷「美元將逐步走軟,日圓則持續走強」。 路透
有「日圓先生」之稱的前日本財務省財務官榊原英資預期,川普當選美國總統後日圓匯價看升,六個月內可望挺升到90日圓兌1美元。
榊原英資在1990年代因發言舉足輕重,常能左右匯率走勢,而有「日圓先生」的封號。這位現年75歲的青山學院大學教授10日表示,川普表明「美國優先」的政策立場,意味支持弱勢美元政策,據此推斷「美元將逐步走軟,日圓則持續走強」。
榊原英資年初料中今年日圓將從約120日圓兌1美元回升,並升破100大關,為2013年首見。日圓6月24日升抵99.02日圓兌1美元的兩年半來最高點,10日東京盤報價約105.58。
他認為,日圓9日跌到三個月低點,只是反映川普勝選後的語調轉趨緩和,但日圓升值大趨勢不變。
在川普發表溫和的勝選演說後,日圓兌美元匯率9日急貶0.5%,翻轉之前暴漲3.9%、創6月英國脫歐公投後最大升幅的強勢。
川普以保護主義色彩濃厚的政策為競選主軸,曾揚言撕毀貿易協定、課徵關稅等,這些措施可能拖慢亞洲經濟成長,導致日本投資人回頭大買日本資產。不過,川普主張減稅和擴大基建支出,若付諸實行,可能推升通膨和美國利率,進而支撐美元。
榊原英資則認為,川普即使擴大財政刺激,美國債務占國內生產毛額(GDP)比率也不至於從目前的105%左右,升破120%至130%的水準,因此美元升值幅度有限。
他預期,年底前日圓就可能升抵100大關。

Fraunhofer 研究:多接合太陽能電池效率突破 30%


Fraunhofer 研究:多接合太陽能電池效率突破 30%

矽晶太陽能電池是目前太陽能發電技術的主流,但以目前已大規模商業化的技術而言,其轉換效率預期很難超過 23%。業界與研究單位持續積極研發各種技術,以突破效率天花板;最新公開的技術證實,太陽能電池效率可突破 30%。
德國 Fraunhofer 太陽能系統研究所(ISE)與奧地利公司 EV Group(EVG)合作,成功以矽晶太陽能電池為基礎,加上擁有兩個電極的多接合太陽能電池技術,讓太陽能電池的轉換效率一舉衝高到 30.2%。矽晶太陽能電池是目前太陽能發電技術的主流,但以目前已大規模商業化的技術而言,其轉換效率預期很難超過 23%。業界與研究單位持續積極研發各種技術,以突破效率天花板;最新公開的技術證實,太陽能電池效率可突破 30%。
Fraunhofer ISE 和 EVG 的研究員透過直接晶圓接合(direct wafer bounding)製程將微米級的三五族半導體材料轉換為矽材;經電漿活化後,晶圓表面的次電池(subcell)將呈現真空狀接合,使三五族次電池表面的原子與矽原子緊密接合,形成以矽材為基礎的次電池。
透過堆疊磷化銦鎵(GaInP)、砷化鎵(GaAs)、矽(Si)等 3 種次電池所構成的多接合電池,能吸收更廣光譜的太陽光,轉換效率也能大幅提升。Fraunhofer ISE 和 EVG 成功使 4 平方公分面積的三五族半導體/矽材多接合電池之轉換效率提高到 30.2%,突破了矽晶太陽能電池的理論效率天花板 29.4%,並由 Fraunhofer 實驗室檢證完成。



▲ 三五族半導體/矽材多接合太陽能電池的電流與電壓變化曲線圖。(Source:Fraunhofer
夏普類似技術,用於人造衛星和咖啡椅目前,這類三五族半導體/矽材多接合電池的成本仍然高昂,三五族半導體磊晶工程和接合技術等都有成本降低空間。Fraunhofer ISE 的研究人員表示會繼續進行研究,以推動轉換效率 30% 以上太陽能模組問世。
同樣以多接合技術來發展高效太陽能電池的,還有日商夏普(Sharp)。夏普今年 5 月公開與日本 NEDO 合作的研究成果,透過化合物三接合技術打造了轉換效率達 31.17%的太陽能光伏電池,為目前全球轉換效率最高的技術。
夏普的化合物三接合電池層疊磷化銦鎵、砷化鎵以及砷化銦鎵(InGaAs)等 3 層吸光構造,並以特殊的穿隧接合層與緩衝層穿插組合其中,使電池可吸收的光譜更廣、吸光效率更高。

新聞稿

▲ 夏普的化合物三接合太陽能電池,轉換效率紀錄為 31.17% 。(Source:夏普
夏普於 5 月發表的 31.17% 效率紀錄實現於 986 平方公分的大面積電池上;而在這之前,同樣的技術曾在 1.047 平方公分的小面積電池上創造 37.9% 的效率。
過去,夏普將此技術應用於人造衛星上,但今年 10 月,夏普將其應用於咖啡椅上,並結合蓄電池和 USB 充電埠,打造出特別的太陽能充電椅,目前已設置在東京的 3 家 Starbucks 門市。

2016年11月8日 星期二

液流電池可望進軍車用領域

  • 2016年11月7日
  • Peter Harrop, IDTechEx
鋰離子電池不只將在電動車領域佔據主導地位,也將開始取代傳統汽車使用的鉛酸電池;而液流電池也可望進軍車用領域…
根據市場研究機構IDTechEx的鋰離子電池產業預測,該技術不只將在電動車應用領域佔據主導地位,最終也將因為即將在全球各地施行的限制二氧化碳排放量法令而取代傳統汽車內使用的電池──在接下來15年,鉛酸電池的銷售量將達到高峰。
而在其他競爭電池技術方面,IDTechEx認為鋰硫電池(lithium-sulphur)是最具潛力的候選技術,但該類電池還有許多挑戰有待克服,包括其體積能量密度(volumetric energy density)──該種電池重量雖輕,體積卻太大。
還有另一種「外卡(wild card)」技術是液流電池(flow battery);大多數人理所當然認為這類電池比較適合做為公用電力的儲存,但仍有少數團體正在思考將它們應用於汽車內,因為可提供每千瓦小時(kWh) 100美元的成本,其尺寸與重量也適合車載,日本車廠豐田(Toyota)的研究人員最近就表示他們正在研究其可能性。
舉例來說,來自歐洲小國列支敦斯登(Lichtenstein)的一家新創車廠Nanoflowcell,就在今年的日內瓦車展發表了採用液流電池的概念跑車(上圖);該款純電動車配備的48V電池,號稱行駛距離可達1,000英哩(約1,609公里)。液流電池技術還不成熟,需要從貯存槽抽取液體的方案感覺在汽車內無法達到小體積與可靠度…但誰知道會如何?這是個值得觀察的技術。
氧化還原(redox)液流電池通常能量密度非常低,大概比最好的鋰電池低一個等級,但Nanoflowcell這家公司的目標是利用一種不可充電的化學成分,將氧化還原液流電池技術導入汽車應用;該種電池的續航力號稱比鋰電池或其他化學電池更長,但是在壽命終止之前比需替換其內容物。
基本上一個氧化還原液流電池採用兩個內含液體的電解質槽,彼此會產生化學反應;一旦其能量消耗,那些液體能被替換,而使用過的液體可望能回收。而如果電解質本身成本以及補充電解質的基礎設施成本總和具競爭力,Nanoflowcell可望提供一種能在幾分鐘內就完成充電的純電動車。
氧化還原液流電池的電解質可以相當便宜(水性電解液每公斤可達0.1美元),這意味著它在美國具備與汽油相當的價格競爭力;此外,氧化還原液流電池以其長壽命聞名,有些公司提供的電力站用液流電池,可保證20年使用。
Nanoflowcell的最終目的是能製造出可充電的液流電池,如此就能免除回收步驟;但在該目標實現之前,該公司的產品策略是為電動車提供可行的橋接方案。值得一提的是,液流電池的缺點是無法提供太大的功率,因此可能仍需要小型超級電容或是鋰電池以支援加速以及再生煞車(regenerative braking)。

俄美共同研制出新型太陽能電池

俄羅斯莫斯科鋼鐵合金學院和美國德克薩斯大學達拉斯分校組成的國際研究小組,研發出鈣钛礦太陽能電池的制造技術。相比傳統的矽基太陽能電池,鈣钛礦型薄膜太陽能電池的光電轉換效率更高,成本更低。研究人員認為,輕便、靈活、廉價的鈣钛礦型太陽能電池,將大規模替代矽基太陽能電池。
據科技日報11月8日消息,矽基太陽能電池的研究始于20世紀中葉。現有技術的缺陷在于,矽的生産過程耗能高且有毒,造成其成本高昂。矽的特點是靈活度低、脆弱、電池板重量大,這也大大縮小了其使用範圍。金屬有機鈣钛礦型太陽能電池則有望解決這些問題。

零功耗感測器前進戰地


  • 2016年11月8日
  • R. Colin Johnson

ARPA預計在2018年可佈署的戰場用感測器網路需要近乎零的待機功耗,而且MEMS技術是不可或缺。
美國國防部高等研究計畫署(DARPA)正在開發啟動戰場用感測器的新技術,一路保護在外出任務的美軍──DARPA的專案經理Troy Olsson日前在美國舉行的IEEE年度感測器技術大會(IEEE Sensor 2016)上介紹了這種接近零功耗之RF與感測器技術「N-Zero」的細節。
DARPA預計在2018年可佈署的戰場用感測器網路需要近乎零的待機功耗,而且MEMS技術是不可或缺;該團隊還發現了以往不曾想像過的MEMS技術優勢──不只能提供近乎零的待機功耗,還能利用被偵測的訊號本身的電力來啟動發送器,實現真正的零待機功耗。
在某些情況下,發送器也能不用電池供電,而是由來自太陽能、震動能量採集器等再生能源,儲存於超級電容器的能量供電。「我們試圖降低我們的感測器功耗,因此能將之佈署於很長一段時間不需更換電池的戰略裝備;」Olsson表示:「現在我們還希望訊號本身能在喚醒更強大的訊號處理器與發送器之前,能實際啟動處理程序。」
目前有許多美軍在戰場上失去寶貴生命,有部分原因就是因為軍方無法依據想要的方式佈署各種感測器;舉例來說,如果能在美軍海外作戰區域的所有道路上佈署感測器,就能偵測到是否有敵軍在某地埋了爆裂物,但往往因為戰場缺乏電力供應而無法實現。
美軍也可以利用自有電力,每隔幾碼的距離佈署感測器以偵測行軍路線的爆裂物,但目前這種感測器得用電池供電,而且如果在戰場佈署大規模的感測器網路,有可能反而讓更多士兵的生命安全受到威脅,因為在需要替換感測器電池時,可能讓他們暴露於受伏擊的危險;Olsson表示:「在戰鬥狀態下,我們不能只為了替換電池而讓士兵受到危害。」
20161108 DRAPA NT02P1
圖中大規模佈署的感測器網路只會在為了發送有車輛出現的訊息時被喚醒──其零待機功耗的MEMS麥克風能偵測到車輛接近時的噪音
(來源:DARPA)
「N-Zero」開發專案將實現混合MEMS與微電子的超小型感測器;依據其複雜度以及最接近的高功率RF中繼器(repeater)距離,有些較簡易的感測器還能利用無人機撒在戰場上,利用能量採集技術支援連續的即時狀況偵察。
其他較複雜的感測器陣列則是可以採用鈕扣型電池或3號、4號電池,將完整的視覺、音訊甚至雷達訊號等內容發送回基地,而且至少10年不需要更換電池。
20161108 DRAPA NT02P2
零待機功耗的無人看守感測器、通訊節點與物聯網(IoT)裝置應用,能支援周邊監控、關鍵設施保護以及監視戰場即時情況
(來源:DARPA)
DARPA的「N-Zero」開發團隊研究人員發現,MEMS感測器能利用其內部的微型移動機械零件,從訊號產生功率來運作;從其MEMS子系統的層級結構(hierarchy),能激勵次1伏特的電子進行訊號處理,甚至能在開啟N-Zero RF發送器之前判斷是否為假警報。而發送器只需要傳送一個低功率的「鳥鳴(chirp)」訊號以識別其發現,不需要發送耗電量大的原始資料。
20161108 DRAPA NT02P3
零待機功耗MEMS喚醒感測器以5層光罩在絕緣上覆矽(SOI)晶圓片上製作
(來源:DARPA)
利用「N-Zero」專案開發的感測器技術,美國國防部除了期望能拯救士兵的生命,也期望能大量降低無辜民眾在戰地遭遇地雷等爆裂物而受傷甚至喪命的機率。

2016年11月7日 星期一

新能源X 智慧電網 綠商機無限 - 太陽、生質能源領先全球 台灣率先搶占商機

再生能源已經發展多年,過去因為成本過高一直無法快速普及;然而,隨著各國政府與業者加碼投入,再生能源技術已經不斷提升,使得再生能源的價格得以持續降低。資誠永續發展服務公司引述彭博新能源財經(Bloomberg New Energy Finance;BNEF)的最新報告指出,中國大陸新能源投資金額已達267 億美元,位居第一;美國同期內投資134 億美元,名列第二。
歐洲海上風力發電以及中美兩國太陽能投資猛增,促使2014 年全球清潔能源投資增長16%,已達3,100 億美元。
彭博新能源財經另外提到,當全球還在認為再生能源「很昂貴」時,風能將率先成為舉世最便宜的能源,到了2030 年,太陽能將取而代之,成為最便宜能源,預估到了2040 年,風力發電計畫開發成本將會比現在下跌32%,太陽能電池發電計畫開發成本則將下跌48%。
有鑑於新能源成本持續下跌,整體產業已經進入可以廣泛應用的時間點,我國政府也正加強推動相關政策,加速國內新能源的推動以及產業鏈的成形,而產業界如太陽能廠商也卯足全力開發創新技術、產品與系統解決方案,搶攻全球新能源商機。
政府力推再生能源
太陽能、離岸風電馬首是瞻

依循全球節能減碳趨勢與我國綠色能源政策方向,行政院院長林全上任後即成立「能源減碳辦公室」,目標在2025 年把再生能源的發電量,增加到總發電量的20%,並以太陽光電及離岸風力發電做為主力,其中離岸風電將採「先示範、次潛力、後區塊」的策略推動,協助業者進行整場開發、政策環評、部分基礎建設、漁業補償協調等措施,並將整合國內離岸風力產業供應鏈,形成國家產業團隊。
未來,「能源減碳辦公室」將協助經濟部部規劃「太陽光電2 年推動計畫」,目標2 年達成1.44GW 裝置容量。同時,也將儘速推動風力發電,目前已將台南沙崙綠能園區作為能源產業科技研發與示範應用基地,加速我國離岸風場開發,打造綠能發展重鎮,以符合巴黎協議精神,並定期檢討目標是否確實執行,預計在2025 年,實現我國離岸風電累計裝置容量達3,000MW 的目標。
為發展離岸風電,我國正積極接軌國際,向具有經驗的海外專家學習。對此,工業技術研究院已與RES Offshore 公司及英商勞氏檢驗公司簽署三方合作備忘錄,攜手促進台英雙方實質交流合作;此外,我國國際海洋船舶技術顧問公司也與英商CWind 公司成立CWind Taiwan籌備處,共同參與我國離岸風電市場的開發。
英國在台辦事處胡克定指出,英國目前離岸風電裝置容量已達5GW,未來將就地質探勘、海事工程、金融保險、風險管控等領域,協助台灣發展離岸風電。
加速台灣新能源發展
當解決法規、資金困境

不過,儘管政策如火如荼啟動,但是新能源要達到實際成果,仍有許多面向需要克服。
TrendForce 旗下綠能事業處EnergyTrend 分析師林建翰表示,現行能源轉型發展遭遇到的困難仍需仰賴行政、立法機關帶頭解決,避免再次落入政策立意良善卻實行不易的困境;其中,又以土地需求、法規改善及資金環境等問題最為優先。
優先解決土地問題、鬆綁地面電站限制
林建翰分析,台灣電費遠低於全球水準、躉購電價(Feed-in Tariff;FIT)下滑速度快,民眾對安裝小系統的意願低,分散式系統成長幅度有限;此外,台灣如欲成長為GW 級市場,需仰賴大型以及商用系統安裝,然而台灣系統用地不足、城市地區因日照時數、遮陰及地價等問題,導致都會區不易成長。有鑑於此,法規對用地問題以及地面大型系統的限制須優先鬆綁,之後方可仿照海外做法,由中央規劃各地方政府可再生能源目標、開放公共事業級電站建置許可,供資金方建設大型電力系統,提供減稅補貼誘因,開放電業自由化競爭,以及要求地方政府大量設置大型示範電站,誘使工業區廠房設置屋頂型系統,供區域電力使用。
擴張財務規劃,加快電網發展速度
資金環境方面,目前再生能源發展躉購電價規劃總量為6.5 ~ 10GW,若依照現有目標,必須擴張財務規劃。EnergyTrend 預估,台灣太陽能發電新目標在10 年間提供民眾的躉購金額,將需要超過新台幣2,000 億元的財務支撐,尚不包括新電網布建、配電系統成本等,是以新政府應加快腳步,以現有立院優勢通過補貼、電網、相關基礎建設的經費增編,避免未來發生財政不足的窘境。
太陽能創新技術
打入全球新能源商機

當前台灣新政府正積極解決問題,為我國新能源產業尋求發展,在此契機下,台灣太陽能廠商正緊鑼密鼓開發新技術與解決方案,力求在全球市場贏得商機。例如,國內太陽能電池大廠新能光電創新研發的銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能,可以應用於建築物,為一太陽能發電玻璃,用以取代一般建築物常使用的外牆玻璃帷幕,成為可發電的綠色環保建材,並且有絕佳的隔熱功能。目前,經濟部能源局公布的「建築整合型太陽光電發電設備示範獎勵辦法」中,對於取得認可文件之太陽光電發電設備,其購置獎勵補助金額每(峰)瓩以新台幣5 萬元為上限核計;但每一申請案獎勵補助總額不得超過新台幣1 千萬元,已促成國內許多建築物導入。
未來,如果進一步銷售到海外市場,還可為新能光電的營運創造更大效益。另外,太陽光電集團以獨家專利創新開發的「iPV Tracker 太陽能雙軸追日系統」,多方位十字軸讓系統可達到360 度轉動,精準接收太陽日照,在高、低緯度地區都可帶來高效益發電,精準追日的特性與實績,比起固定式系統,更能符合每日日照時的用電曲線,目前該產品的最佳發電數據,比固定式產品高出35 ~ 50%,高緯度地區甚可多達100%,並單日最高發電量可達10.3 度,iPV Tracker 可讓太陽能電廠投資維持高報酬率,是未來電廠投資的首選產品。
太陽光電董事長羅家慶表示,未來太陽能將是主要能源供應者,iPV 太陽能追日系統更是將太陽能源最佳轉換的利器,因此iPV 太陽能追日系統已發揮潛力,獲得全球太陽能廠的使用,如與新疆新能源公司、深圳英利新能源公司簽訂戰略合作協定, 並且於2015年牽手中美晶在德國與義大利簽訂獨家經銷,以及與瑞士EPC 大廠Graess Solar 簽訂iPV 太陽能追日系統100MW 的合作備忘錄(MOU)。
生質能源技術 受市場矚目
太陽能產品之外,具備環保節碳的生質能源也受到矚目,台灣產研也在生質能源領域,不斷有創新研發。例如,工研院創新研發的「微藻能源與固碳專利技術」,可讓肉眼看不見的微藻捕捉二氧化碳,製造生質燃料,並且還可提煉出珍貴的蝦紅素,變身為生質金礦。
因此,台泥公司與工研院簽署研發計畫合約,台泥將投入超過2,500 萬元的研發經費與工研院合作,共同運用微藻能源與固碳技術,擴大建置微藻養殖示範系統及研發中心,未來並規劃設置20 公頃的大型戶外微藻養殖場進行微藻固碳及加值化應用,1 年除可望為台泥貢獻4,800 公噸的減碳量之外,還可進一步投入高價蝦紅素原料生產,快速切入綠色循環經濟商機。
工研院院長劉仲明表示,國際已將微藻生質能源視為中長程的再生能源技術,台灣土地及天然資源有限,以1 公斤微藻可吸取1.83 公斤二氧化碳的高固碳效率,加上生長快速、含油脂量高、可生產高價值化學品等優勢,因此,工研院藉由打造「碳循環再利用生物合成平台」,使微藻成為台灣減碳創能的重要項目。目前,工研院已與台泥成功建立由水泥廠回收二氧化碳再利用的機制。
台泥董事長辜成允表示,減少碳排放是很重要的趨勢,因此台泥已經轉型為環保服務業,致力在每一個經營環節落實節能、減碳、環境保育的理念。例如,台泥和平水泥廠與電廠就是以循環經濟的概念設計,把廢棄物全都變成能源與原料;此外,過去5 年台泥也參與工研院鈣迴路碳捕獲技術的開發,獲得國際獎項肯定,同時與工研院共同投入微藻固碳技術,在固碳效益及蝦紅素提煉技術上均有斬獲。
綜觀來看,新能源原本就是未來發展趨勢,加上技術的加速成熟,未來市場普及率將快速提升;然而,由於市場競爭日趨激烈,國內廠商如要贏得市場,勢必要在技術與產品上有更大的創新才行,除了要擺脫中國大陸太陽能廠商的低價競爭,更要站穩利基,建立差異化的契機。

水電池

出門在外,手機或平板沒電怎麼辦?第一找插頭、第二拿行動電源,相信這是現代人最知道的方法了。不過現在有國外新創團隊推出一個特別的產品,外觀上看起來是一個小方塊,功能上也是行動電源,但是他卻是要「加水」之後,才能正常使用的。

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這款必須要加水才能使用的水電池叫做「The Cube」,其原理是在方塊的盒子內倒入清水後,盒子內的鎂鎂溶入水中後與氧交互作用產生電荷,接著在透過蓋子上的升壓裝置與穩壓電路來轉換成智慧型裝置可以使用的電流。官方表示,一個方塊可以充滿 60 隻手機。而且有水的時候才會發電,不用的時候就把水倒出來就可以了。
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官方宣稱,這是無污染、經濟實惠的發電裝置,而且為了訴求環保,就連方塊本身的塑膠外盒都是採用回收塑膠而製成。官方同時還有推出搭配方塊使用的「無線充電板」。目前 The Cube 正在募資網站 kickstarter 上進行募資,預計 2017 年 3 月正式對全球出貨。
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※小提醒:本商品為網路募資商品,欲贊助前請審視自身狀況,有足夠能力面對可能無法到獲知風險,再行決定是否贊助。

荷蘭人設計細菌驅動吊燈 免插電不用電池

荷蘭設計師梵東根(Teresa van Dongen)設計出一款免插電、不用電池的吊燈,它並非依賴陽光或鹽水供應能源,而是由細菌發出的電流使其發光。
這種被稱為「生命的火花」(Spark of Life)的吊燈內含4個隔間,裡面的細菌會經常發出微弱的電流。這些電流由電極收集後,提供給吊燈中的LED燈泡,使其發光。


梵東根表示,這些活生生的細菌成了光的來源。雖然使用者必須餵食細菌,但只要每兩個星期添加一茶匙的醋酸鹽到燈座內的液體即可。
她聲稱,這樣能保證「生命的火花」有足夠的電力可天天發亮,而無須使用額外的電力。
她也建議使用者每幾個月清洗這種吊燈一次,並補充清水、鹽和維他命。清洗本身並不會傷害到細菌,因為它們會安全地待在電極上,直到吊燈重新組合。
梵東根畢業於一家設計學院,先前曾學習生物學。「生命的火花」是她最新研究的免插電照明裝置,她計劃讓它成為方便消費者使用的產品。

2016年11月6日 星期日

九豪邁大步 跨足燃料電池

被動元件晶片電阻上游陶瓷基板廠九豪(6127)宣布與行政院原子能委員會核能研究所簽訂「固態氧化物燃料電池(SOFC)-電池堆技術」授權合約,為燃料電池堆產品商品化跨出一大步。
不過,九豪董事長陳清金說,技轉還在進行中,產品量產時程暫時無法透露,但會盡快推出,擴大在非被動元件領域的布局。在營運展望部分,雖然今年旺季效應平平,但九豪全年營運仍將略優於去年。
陳清金分析,SOFC是目前各種化石能源轉換為電力的能源系統中,具有最高能源轉換效率的系統,具有低汙染、低排放、燃料多元化、高電能轉換率、低噪音等特性,屬於節能減碳的關鍵產業。
陳清金指出,九豪在2014年就從核研所技轉SOFC電池單元技術,現在進一步將產品領域擴大至電池堆的開發與應用。
陳清金表示,這次與核研所第二次合作,九豪對於材料基板和電池芯技術已是駕輕就熟,每片電池芯電力從25瓦提升至40瓦,這是雙方合作的技術突破,未來更大的效益就是電池堆疊產品方面。
陳清金說,這部分的產能布建主要在於原物料,投資金額不會太多,詳細產能規畫要到完成技轉後會較清楚,因此量產時間暫時無法對外說明,但希望愈快愈好。
陳清金強調指出,目前九豪有六成營收來自晶片電阻所需的陶瓷基板,其餘是車用、LED、太陽能等非被動元件產品;加上日商淡出市場,在陶瓷基板領域已逐漸和日商並列主要供應商。

物聯網安全警訊,研究員成功遠距駭入室內智慧燈泡

美國早些時候已經發生過的大規模 DDOS 事件,造成許多知名網站包含 Facebook、Spotify、Reddit 和 CNN 等服務全數癱瘓,罪魁禍首的中國廠商低頭承認其出品的網路攝影機因安全缺陷問題被駭客非法使用成了間接幫凶,雖然受害者中沒有台灣網站,但這也點出了在網路時代中不容忽視的安全問題。
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※圖片來源
Weizmann 科學研究所及 Dalhousie 大學研究人員近期進行一項實驗,藉由操控一部裝有特殊裝置的無人機,針對 ZigBee 無線通訊協定的漏洞進行連鎖攻擊,從下面的影片中可以看到,該無人機光只是接近而未進入大樓,就取得大樓中的智慧燈泡控制權,距離越近則波及的領域範圍越大(此次測試的燈泡為 Philips Hue)。這是否代表未來只要擁有相關技術就能夠完全不費力氣侵門踏戶,就能被接管生活中的科技產品?
現在 ZigBee 無線通訊協定幾乎是所有智慧家庭設備的主流,包含知名大廠 Philips 的 Hue 智慧燈泡等成千上萬產品均是採用它作為最核心的連線方式,雖然 Philips 在獲悉此消息後即釋出更新以修補此一漏洞,但更多標榜智慧連線的家用品在包含 Indiegogog 與 Kickstarter 等集資平台上正百花齊放,不難讓人憂心這些小成本開發公司是否針對這項安全性疑慮投入資源。
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雖說這次研究人員僅是針對 ZigBee 設備進行 OTA 攻擊,卻也讓人不禁聯想到其他通訊協定中可能也存在類似的安全性問題,當然在此 C 編希望廠商能夠重視這個問題,讓消費者能夠更安心無虞地享用物聯網時代的科技便利。

2016年11月3日 星期四

太陽能樹可發電又省空間


  • 2016年11月3日
  • Elizabeth Montalbano

在一些電力接取有限而陽光充足的地區,太陽能正迅速成為供電的理想選擇。然而,有些情況下並不允許佈署大規模太陽能陣列所需的巨大成本以及大量土地。
這個問題促使印度政府支持一項稱為「太陽能發電樹」(Solar Power Tree)的建設計劃,它兼具節省空間與土地的優點。
這棵發電樹是由印度中央機械工程研究所(CMERI)——印度科學和工業研究委員會(CSIR)的一座實驗室所開發的,並由聯邦科技及地球科學部長Harsh Vardhan揭幕,它利用了太陽能電池垂直排列的特性來產生電力。
印度的研究人員開發出太陽能發電「樹」,可以在製造替代能源的同時也節省空間。這項計劃得到了印度政府的支持,共同協助保護太陽能發電場(solar farm)所需的大量土地,以便讓印度更有效地利用替代能源。
Vardhan表示,印度官方希望大量導入替代式能源,但印度的土地資源匱乏卻成為實現這項目標的一大障礙。以傳統的太陽能板佈署方式來看,要產生1 MW的太陽能電力,大約需要3.5英畝的土地。這意味著印度需要幾千英畝的土地,才能真正擁抱太陽能。
研究人員表示,太陽能發電樹有助於緩解這個問題,不只是節省大量的空間,而且,所佈署的土地還可同時用於其他的目的,例如農業。
事實上,4kW的太陽能發電樹只需要四平方英呎的土地;相形之下,以傳統方式佈署相同數量的太陽能面板,通常需要400平方英呎的土地。此外,這種發電樹由於具有高度上的優勢,還可實現較傳統佈署於地上的太陽能板更高10%-15%的發電效率,並使其得以從太陽光照中採集到更多的能源。
太陽能發電樹還內建一款儲能元件,可在太陽下山後開始發電,其電池備用系統在滿載後大約可持續2個小時的電力。此外,在發電樹頂上還有一個噴水器形式的自動清潔系統,有助於讓太陽能板在最高效率時運作。
CSIR的研究並不是第一個提出以樹作為太陽能發電形式的研究團隊。幾年前,以色列公司Sologic與藝術家Yoav Ben-Dov攜手,共同開發出一款類似金屬雕塑的太陽能發電樹,在每一個樹枝上都有太陽能板,並命名為eTree。其安裝目的在於使太陽能發電——Wi-Fi接取,以及提供行動裝置充電處以外——進一步擴展到城市的公共空間。
CSIR目前已經在西孟加拉邦的三個地點測試這款太陽能發電樹,以確保其正確執行。研究人員們將持續開發這項計劃,打算打造一款可在白天隨陽光運轉而自動調校的太陽能電池新版本。研究人員估計,這將使其進一步提高10%-15%的能效。
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編譯

2016年10月31日 星期一

特斯拉的太陽能屋瓦!Tesla第二代居家充電系統

去年宣布推出居家用電的充電系統Powerwall之後,Tesla很快地再度推出第二代版本,同時也推出收購SolarCity所打造的太陽能屋瓦,讓一般用戶能直接透過屋頂蓄集太陽能轉存為電力,並且藉由Powerwall存放使用。
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相比刻版板,Tesla所推行的太陽能屋瓦從外觀看起來幾乎與一般屋頂建材沒有差異,就連發表會上的與會者都沒有發現現場屋瓦已經被換成全新太陽能屋瓦,甚至區分四種不同外觀質感設計,分別包含傳統屋瓦、石板、磁磚等外觀。
不過,Tesla執行長Elon Musk雖然強調實際安裝價格並不會比一般屋瓦貴,但並未公布新款太陽能屋瓦具體售價,可能會因為選擇材質、實際使用數量而產生不同費用。此外Elon Musk更強調太陽能屋瓦具有相當長久的耐用性,相比道路使用瀝青材質將有2-3倍的使用壽命。
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而在第二代居家充電系統Powerwall部分,內部將採用兩組14 kWh電池設計,相比上一代入門版本將提昇兩倍蓄電容量,約可對應四房房屋內部所有燈具、冰箱等電力器具全日用電。相比上一代版本必須額外裝設直流電轉交流電的轉換設備,此次版本則已經將轉換設備內建在蓄電系統內,安裝後即可直接透過太陽能蓄電使用。
第二代居家充電系統Powerwall預計將以5500美元售價提供銷售,同時也將針對營業用電提供對應版本,預計將從2017年夏季開始開放申請安裝。

建築導入物聯網 引領節能互聯、優化住戶體驗

建築導入物聯網 引領節能互聯、優化住戶體驗
2016/10/31-林稼弘  

物聯網在建築領域


Honeywell配圖_物聯網在建築領域的應用—引領節能互聯、驅動用戶體驗。
一般民眾每天約有80%的時間都在室內,待在各種建築物內。同時,各類建築消耗全球約40%的能源和四分之一的水,排放全球三分之一的溫室氣體。

作為一間為全球超過1,000萬棟樓宇提供自控技術和產品的互聯工業企業,Honeywell漢威聯合(NYSE:HON)認為未來物聯網在大中華區建築領域的應用將會著重於透過「節能互聯」讓建築變得更「健康和聰明」,而「用戶體驗」則將是最主要的驅動力之一。

「萬物互聯是趨勢,物聯網技術在建築領域的應用有助於因應都市化過程中碰到的很多挑戰。就節能減碳來說,建築領域的潛力甚至比工業和交通領域還要大,」Honeywell智能建築與家居集團大中華區副總裁兼首席戰略及市場營銷官劉威表示。「現今的互聯技術和產品已經可以實現更加『智慧』的建築,這也是在大中華區未來非常具有增長潛力的領域。」

互聯成就綠色建築

根據國際能源總署(IEA)預估,全球溫室氣體排放量中高達40%來自建築。亞洲持續的都市化發展促使建築施工量增加。到2030年,以大陸為例,將還有2~3億人口湧入城市,預計將拆除半數以上的現有住宅,並新增約400億平方公尺的住宅和商用建築。

同時,大陸還將新增約170個大眾交通運輸系統、55個大型機場,並新建相當於環繞地球25圈的公路。所有這些都為物聯網在建築領域的應用提供了巨大的應用和發展空間,尤其在基於互聯的建築節能領域,例如「樓宇控制、能源管理、整合平台」等。

Honeywell智能建築業務與智能家居業務港澳台地區董事總經理胡開禮指出:「真正的互聯不僅是系統的簡單交互,更是人機對於建築的深層『對話』, 可以讓建築的各項系統形成綜效,從而大幅提升能效和營運效率。」

與普通建築物相比,互聯建築將有可能減少近一半的能源使用。此外,升級能源系統可以獲得20~30%的投資報酬率,並使建築資產獲得大幅增值。建築領域將是互聯、綠色技術應用的重要平台。

互聯優化用戶體驗

物聯網在建築領域的應用是把建築藝術與資訊技術進行有機結合,基於物聯網、雲端運算、大數據等新技術的應用,實現對建築的自控系統和資訊系統的互聯互通,不僅可以提供出入口門禁和人流管理優化、自動調節燈光、溫濕度、電量監控、緊急情況回應等一系列智慧化功能,並且可以根據資料分析,幫助業主高效地處理各類建築營運中碰到的各種問題,讓醫生可以看更多病人,讓學生更專心學習,讓機場安檢通道更便利順暢,讓軌道交通更準時有序。

Honeywell中央監控系統整合事業處台灣區總經理洪石松表示:「建築內的空調、暖氣、照明、通訊、消防、安防等各類系統會持續產出大量資料,而且資料量每兩年就會加倍,未來的用戶體驗和商機都蘊藏在這些基於互聯產生的大數據中。如何讓基於這些大數據的分析及改進計畫更好地服務客戶進行營運管理,是贏得更多商機的關鍵。」

在萬物互聯時代,建築需要互聯的產品,需要提供基於軟體的服務,以及通過物聯網平台和資料蒐集與分析來實現資訊化和智慧化,而用戶體驗將始終為其核心。

2016年10月29日 星期六

夏普最新推出結合高效太陽能板的涼椅

夏普以多樣化、高科技的家電與商用電氣設備在市場上據有其一席之地,其太陽能技術方面的發展即使在銷售表現節節衰退的情況下,也並不可小覷。夏普最新推出結合高效太陽能板的涼椅,可以發電、儲能,還可支援 USB 充電!
夏普的新產品是以「太陽能充電站」為概念所推出的設計,結合高效化合物太陽能電池、鋰電池儲能設備、USB 充電孔等,將這些零組件整合在度假風的涼椅上,打造出這把能提供休憩與電力需求的椅子。
最特別的是,這把太陽能涼椅所採用的高效化合物太陽能電池,是夏普提供給人工衛星所使用的高科技產品,轉換效率高達 30%;椅子即使放在陽台、屋簷底下,仍能保有一定的發電效率。太陽能板所發電力會直接儲存在座椅下方的蓄電池當中。


夏普在這之前已推出結合 BLACK SOLAR 技術的太陽能 LED 路燈,同樣搭配了蓄電池與 USB 充電孔,除設置在東京街頭外,今年 8 月也開始販售。這兩項產品都是「太陽能充電站」概念下的產物。這把椅子的重量與一般椅子相當,可輕易搬動。夏普與東京都環境公社共同推動「城市充電普及計畫(City Charge 普及促進事業)」,今年 10 月底起就可在東京的 3 處咖啡廳看到這款人工衛星科技等級的太陽能椅子。

2016年10月28日 星期五

機器翻譯功力再升級

機器翻譯功力再升級

靠著類神經網路的再起,深度學習的風這回吹向了機器翻譯領域。

撰文/張俊盛


最近不乏人工智慧(AI)展現驚人突破的消息,大都圍繞在類神經網路的再起,以及深度學習辦得到、甚至超越人類能力的影像辨識或是棋賽。今年9月Google又在一連串的進展上添加一筆,推出Google翻譯上線10年來最大的突破與改版──Google類神經機器翻譯(neural machine translation, NMT)。NMT採用多層次的神經網路連結原文句與譯文,輸出的字詞顧慮到全句文脈,一改Google翻譯以往「片語為本的機器翻譯」(phrase-based machine translation, PBMT)缺點,例如不考慮上下文、獨立翻譯一個個片語。 

早在1943年,麥卡洛克和匹茲就提出類似人類神經系統的計算與學習模型:有輸入、隱藏、輸出等三層神經元,這些神經元逐層加權、整合、傳遞訊息以完成任務。1980年代,學者發現了反向擴散演算法,可運用輸入、輸出的訓練資料自動調整權重,訓練類神經網路。 

1989年,美國紐約大學的楊立昆應用反向擴散演算法,在貝爾實驗室提出三重隱藏層的類神經網路,能有效辨識手寫的郵遞區號。加拿大多倫多大學的辛頓推動神經網路亦不遺餘力,他在1992年9月的Scientific American上清楚解釋,反向擴散演算法就是透過神經網路輸出層的誤差,回頭調整權重來訓練網路,達到輸出最佳化的目標。 

有效的演算法,加上可推廣的應用潛力,一時之間,類神經網路蔚為AI的顯學。然而,受限於當時電腦的計算能力與稀少的數位化資料,多層次類神經網路的概念雖好,卻難以突破實作上的瓶頸,使得效果不如人意。類神經網路的光輝漸漸褪色,被更簡單有效的機器學習方法取代。 

如今在巨量資料、高速計算的時代,類神經網路的深度學習技術終於否極泰來,藉各種延伸應用,證明比其他機器學習模型更有效。辛頓和楊立昆分別為Google和臉書效力,把深度學習的AI帶入產業。 

從1996年起,當學者開始探索NMT的可行性時,就發現最簡單的NMT的效果也足以和PBMT並駕齊驅。之後,還有更多進展:包括罕見字處理、輸入焦點、字根模型,以及提升執行的速度,終於使得NMT產品化。Google翻譯的NMT採用特殊的遞迴神經網路(recurrent neural network),把輸入句的每一個字存起來,之後再透過另一個類似的網路逐字產生翻譯結果。 

從圖表〈Google 中翻英比較〉的例子可以看出來NMT的翻譯非常流暢,也幾乎傳達了原文要義。美中不足的是,NMT把「中加總理年度對話機制」和「與加拿大總理杜魯多」兩個片語的翻譯,前後倒置,稍稍偏離原意。這凸顯NMT不重視結構的缺失。為了處理好結構、詞序,有不少學者提出多種同步文法的機器翻譯模型,但都尚未能顯著勝過PBMT。 

機器翻譯的典範一再轉移,從未定於一尊。NMT當然距離專業翻譯還有一大段距離,未來如何繼續縮短差距仍然渾沌不明。是進一步延伸NMT,納入語言的句法結構?還是加入其他型態的文法增強效果?或是出現整合NMT、PBMT等不同模型的混合式機器翻譯系統?我們拭目以待。 

神奇「自癒」電池永遠用不壞?


  • 2016年10月27日
  • Elizabeth Montalbano

來自中國復旦大學、三星先進技術研究院(SAIT)與三星(中國)研發中心(Samsung R&D Institute China)的研究人員共同開發出一種由自癒(self-healing)電極組成的電池,能夠在發生損壞或斷裂時自行接合在一起,讓電池能繼續正常作業。
這項研究結果類似於美國史丹佛大學(University of Stanford)的研究,研究人員開發的是一種導電的自癒聚合物,可用於塗覆電池的電極。他們將這種電極結合在一起,使其能自行修復在電池操作期間出現的小裂痕。
20161027 battery NT01中國研究人員開發出一種具有自癒電極的電池,能夠自行修復。 (來源:Wiley/復旦大學)
然而,由復旦大學教授王永剛和彭慧勝帶領的中國研究人員採取了不同的途徑。研究人員在發佈於《應用化學》(Angewandte Chemie)期刊的文章中表示,他們的研究仰賴的是組成電池電極的平行碳奈米管層。
研究人員在這些分層之間,以奈米顆粒的形式嵌入必要的鋰化合物,讓電池在使用中或破裂時也不至於從電極中漏出來。這和傳統的鋰離子電池形式是相反的,過去我們聽到多起電池液外漏甚至導致起火的意外,主要原因就在於這種傳統的鋰離子電池設計方式。
研究團隊將薄層電極固定在自癒聚合物基板上,並在電極之間設置由纖維素凝膠(以及硫酸鋰水溶液)組成的無溶劑電解質上,作為隔離層。
根據研究人員表示,藉由輕鬆地黏合這種自癒合聚合物與碳奈米管,當電極發生斷裂時,只需要將其斷裂的兩端壓在一起幾秒鐘,就能重新融合在一起,自和碳納米管易於粘在一起。
研究團隊使用人型木偶測試這種電池,他們將可自癒電池放在木偶手臂的臂帶中,測試結果顯示,即使是在重複發生斷裂和自行修復的幾個週期後,電池的電容與充電/放電特性仍能維持一致性。
研究人員預期,這種電池將十分適用於可穿戴式電子產品,特別是傳統電池可能會因為被過度扭曲或不慎被踩踏或碾壓而導致無法修復的嚴重損壞。

從「移動工具」到「具身智慧」的跨越

從「移動工具」到「具身智慧」的跨越 過去汽車僅被視為載具,但在人工智慧驅動下,車輛正轉變為「具身智慧(Embodied AI)」的載體。未來車企與機器人企業之間的界線將日益模糊,具備強大 AI 垂直整合能力的車企將擁有顯著競爭優勢。