2018年07月號 樂活職人
趨勢小辭典
元智大學 / 元智大學教授群
什麼是比特幣、區塊鏈?5G行動通訊技術將為生活帶來哪些改變?3D列印究竟是什麼原理,為什麼能快速製造出珠寶、機具,甚至是建築物?本期「上班族必修學分」特別邀請元智大學教授群為您專業解析財經、科技新聞的熱門詞彙,讓您輕鬆掌握重點趨勢!
【3D列印】(3D Printing)
在電腦輔助設計與製造(CADCAM)的數位製造加工技術中,分別有附加法(Additive)和減去法(Subtractive)兩種,3D列印即是一種附加製造(Additive Manufacture, AM)的加工流程,也稱為「積層製造」(Layered Manufacture),或專業領域中常用的學名「快速成形」(Rapid Prototyping,簡稱RP)。主要由CAD的3D模型,匯出成STL檔案格式,送至RP機器,機器再以層疊加工的方式,一層一層往上「積層製造」,完成實體模型。
「快速成形」的技術有很多種類,最早從1980年,美國德州大學奧斯汀分校的Deckard博士開發出利用熱塑性塑料、陶瓷粉末、金屬粉末為材料的「選擇性雷射燒結」(Selective Laser Sintering,SLS)的積層製造專利技術。1988年,美國物理工程師Charles W. Hull開發出類似技術,但將雷射改為光的「光固化成型」/「立體印刷成型」 (Stereolithography, SLA)加工方式。1990年後,相繼出現「分層實體製造」(Laminated object modeling, LOM)技術及美國Stratasys公司開發的「熔融沉積成型」(Fused deposition modeling, FDM)製造技術,後者是現在大家最常看到3D列印機器所採用的技術。1995年,麻省理工學院MIT開發出「3D印刷」(Three-dimensional printing, 3DP)的積層製造方式。這五種不同技術,都是從RP的積層加工製造方式衍生而來。
3D列印技術應用層面極廣,從早期用於工業設計、產品設計的模具製造,逐漸擴及航空、軍事、汽車製造工業、建築設計、醫療設備、時尚設計、珠寶設計……等,由於製造成本低、生產週期短,使其成為第三次工業革命的重要技術。(藝設系/林楚卿副教授)
【5G行動通訊技術】(5th Generation Mobile Networks)
行動無線網路在過去二十幾年成長快速,從1G發展到2G、3G和現在使用的4G,近期還有即將問世的第五代(5th Generation, 5G)行動通訊系統。由於5G具有極高的總數據速率和更低的延遲功能,無線世界研究論壇預言,將為生活帶來更多便利和娛樂,例如:智慧家庭、智慧交通、手機式行動電視、大數據雲端與邊緣計算服務之連結應用、智慧多功能電視、3D立體視訊、提供更快的連網與超快的反應速度之應用……等。
目前從電信營運商到晶片巨頭及手機硬體廠商,整個産業鏈都積極開發5G技術,未來將朝大頻寬、大連結、高傳輸、高容量、低延遲、低功耗等目標邁進,預料將在物聯網(Internet of Things, IoT)、車聯網(Internet of Vehicles, IoV)、工業物聯網(Industrial IoT)、AR/VR(Augmented Reality/Virtual Reality)等層面引發極大商機,展現「以使用者為主」之優質通訊系統。(通訊系/鄧俊宏教授)
【混合實境】(Mixed Reality, MR)
混合實境是將虛擬與現實結合,營造出虛實相間的感覺,學者Paul Milgram和Fumio Kishino曾經提出「虛擬性連續譜(Virtuality Continuum)」,將真實與虛擬分別置於連續譜的兩端(如下圖),最左端是真實環境,最右端則為虛擬環境,介於兩端中間依照真實和虛擬混合程度的不同,可區分為擴增實境(Augmented Reality)和擴增虛境(Augmented Virtuality)。其中,擴增實境是在真實的環境中加入虛擬物件,例如,在真實的廣告DM中,呈現虛擬的物件,由於真實的成份較多,虛擬的成份較少,故偏向真實環境的一方。反之,擴增虛境則是在虛擬的環境中,加入真實的資訊,例如,在純虛擬的環境中,透過虛擬攝影機看到真實環境,由於虛擬的成份較多,真實的成份較少,故較偏向虛擬環境的一方。
【比特幣】(Bitcoin, BTC)
比特幣是虛擬貨幣的一種,由中本聰創辦,主要是使用區塊鏈技術,藉由分散式帳本,讓參與比特幣活動的人一起管理比特幣,例如:每十分鐘由系統發行新的比特幣給解開數學題的人(俗稱「挖礦」)。而為了避免通貨膨脹問題,比特幣發行的總量設定為2,100萬個,最小單位叫作「1聰」,「1聰」等於一億分之一個比特幣。比特幣可以直接用來支付或轉帳,不必假手金融機構,從而可以節省交易成本、使交易流程更簡化,並受到較少的監管。整體來說,比特幣具有以下特性:虛擬數位化、去中心化、分散式帳本系統、付款不可逆、總量恆定、無法偽造、交易隱蔽、不需要政府背書支持、結算成本低。
一般而言,貨幣的數量要大到足以提供流動性,才能支撐整體經濟,但比特幣的總量一開始就被設定,因此性質反而比較像貴金屬,甚至有人戲稱它為虛擬黃金。另外,貨幣需要信用的支撐,通常由政府當作最後的信用保證,若由大眾心理支撐,信用較無法穩固。由於交易市場具有羊群效應,比特幣持有人有時過度樂觀,有時又無故恐慌,容易造成比特幣價格大幅波動,故美國證交所(SEC)主席克雷頓(Jay Clayton)主張,比特幣應該比照證劵,在證交所註冊。(管理學院數位金融學群/李詩政教授)
【區塊鏈】(Blockchain)
區塊鏈一詞的誕生,源自於比特幣。比特幣基於區塊鏈不可竄改的特性,達成去中心化的數位貨幣系統,並因此成為全球最廣為流通的數位貨幣。現今,區塊鏈已不只用於數位貨幣系統,亦可達成更多應用,如:智能合約。
區塊鏈的運作倚賴密碼學、賽局理論、分散式系統等技術,首先,區塊鏈為一個分散式的資料庫,系統內所有使用者均個別擁有此完整的資料庫,其手上握有的內容受到密碼學的數位簽章保護,不容竄改,並透過賽局來確保使用者之間的共識已完成區塊鏈正常的運作。隨著區塊鏈與數位貨幣的蓬勃發展,將為數位生活帶來更多的便利性與可能性。(資工系/陳昱圻助理教授)
【無人駕駛車】(Driverless Car)
又稱「自駕車」,是指具有感測周圍環境能力,不須人類介入就能自主在道路行駛的車輛。無人駕駛系統可根據GPS、3D 地圖,以及實地獲得的影像與光達(LIDAR,「光」和「雷達」的組合詞)獲得的3D環境資料,判斷目前所在位置,安排路徑,並使用深度學習技術,從影像解讀交通號誌的意義,辨識人、車輛的分布,從而決定最佳的行駛速度與方向,甚至緊急處置方式。
美國汽車工程協會SAE將無人駕駛車分為0~5六級,從僅發出警報而不介入的第0級(例如車道偏離警告),到協助而不主動控制的第1級(例如路邊自動停車),最後是方向盤備而不用的第6級,也就是真正的無人駕駛車。雖然真正的無人駕駛車在美國和德國已經獲得區域性的上路許可,但仍需徹底驗證,距離全面上市還需時日。
理論上來說,無人自駕車可降低車禍的風險,提高道路的行車速度與車輛密度,改善用路效率,而自駕卡車與自駕計程車亦能降低人事成本,提高車輛使用率,帶來經濟效益,如以共享方式使用無人車,會降低個人對於購車和停車空間的需求,相對的,也會為駕駛業及汽車製造業的就業機會造成負面效益。(機械系/陳傳生副教授)
【語音助手】(Voice Assistant)
泛指透過語音辨識(speech recognition)、文字轉語音(text-to-speech)等語音處理技術,使機器與人順利溝通,甚至辨識人們說話的情緒,或是在回應時加入情緒。
以語音辨識來說,常見的應用是使用字數較短的關鍵字命令、控制機器,例如:衛星導航、智慧音箱;亦可以自然語言的方式與機器對話,達到聊天機器人、陪伴機器人等功能。至於文字轉語音的技術,則是模擬人說話的方式傳遞訊息,甚至可在不同情境下,透過不同語調表達喜怒哀樂等情緒,使相關應用更為人性化。(資訊管理學系/禹良治教授)#