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高中10-12年級(五)
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webSOS科技救難隊-獨一無二的指紋辨識
許多小朋友都曾經聽過「指紋辨識」，但是你們知道這項科技要如何運用？它的原理又是怎麼來的呢？SOS科技救難隊邀請台北市龍山國中生活科技教師林進雄老師進行說明！問題(一)：為什麼指紋會變成辨識身份的方法呢？指紋辨識已經是一個歷史非常久遠的辨識技術，指紋辨識的原理是得要細看指紋，事實上指紋的形成並非一條紋路到底，他有起點與端點，而指紋中間可能也會有分岔，就好像深山裡的路一樣，一條往東邊、一條去西邊，利用起點、端點跟分岔，可以辨認是否為相同的指紋，所以他就具有辨識功能的生物跡證。問題(二)：電影上常會出現指紋被複製的情節，指紋辨識是不是很容易破解？答案是不容易的！各位可以用手機測試，許多手機有指紋辨識解鎖功能，曾經有一家大廠牌的手機公司，他們非常擔心指紋複製解鎖，所以他們就複製了指紋並試圖開啟手機，但是測試結果失敗了。這是因為手機上的指紋辨識器除了會辨識指紋紋路之外，還會辨認生物電容，會偵測我們手指上的靜電，他會感知你是一個生命體。所以要同時感知你是生命體、又有相同的指紋，這兩個條件皆具備，他才可以解鎖。問題(三)：指紋辨識有哪些缺點呢？指紋辨識是有不足之處，例如：手濕濕的無法解鎖，還有些人是天生沒有指紋，當然人數並不多，但是對他們而言還是造成許多不便，第三個是指紋容易被採集，指紋是相當重要的生物跡證，許多場合都需要按壓指紋才能進行後續動作，例如：入境某些國家時，他們會要求按壓指紋，目的即是將指紋和個人資訊產生連結。而有些人會採集指紋可能是為了統計某些數據，但他們要去哪邊採集呢？只要你接觸過的手機、門把等都有可能採集的到！哇！原來每個人的指紋都不一樣，透過「指紋辨識」系統的幫忙，就可以輕鬆辨識每個人的身份了！
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webSOS科技救難隊-大數據來調查
許多小朋友都曾經聽過「大數據」，但是你們知道這項科技要如何運用？它的原理又是怎麼來的呢？SOS科技救難隊邀請台北市龍山國中生活科技教師林進雄老師進行說明！問題一：到底什麼是大數據？有什麼用處？第一個要大量。通常他的計算單位是要用到T，1T大概可以放60部電影高畫質電影。以FB來講他一天就足以產生3萬部的高畫質電影，這就是大量；第二個要滿足條件是就叫多樣性，他的這個資料型態可能有文字、圖片、動畫、影片，這是多樣性；第3個要滿足的是速度，它是很快速而且每分每秒都在變動的這樣的一個資料量產生，他叫做大數據。問題二：大數據的資料是從哪裡來的(1)自行蒐集(2)採購：有一些資料公司他們有這樣的一個資料，他們願意做商業用途來來出售，或是結交策略聯盟：比如說信用卡的公司他會跟保險公司會有個策略聯盟，根據他們的法規可以提供的資料再來運作。(3)公共的資源：像歐美國家都提供了比如說氣候、人口結構等等，都可以對研究產生很正向的助力。問題三：使用大數據會不會有風險基本上最大的風險就是個資跟隱私的問題。美國他們有機關叫做國土安全局他們會非常廣泛的來監控海外組織他們的動向，進出他們國家的人他們都會經過縝密的篩選。然而就有一位馬來西亞籍受害者，原就讀於美國一個名校史丹佛大學博士班，不過它卻被大數據資料庫篩選出來，認為他是恐怖主義的分子之一，最後纏訟了9年才還他清白。哇！原來「大數據」也應該小心使用！小朋友，希望你們都更認識大數據囉！
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web穿越時空玩科學-穿比不穿還涼
原始人類的時期，身穿野獸皮毛的人類，在隨著紡織品技術發展，開始穿著布料做成的衣服。紡織品的生產方式也越來越進步，尤其在工業革命之後，更是能夠大量生產。過去衣服材料用的紡織品製作起來十分費工，進入十九世紀後，發明出人造纖維﹐人造纖維通常可以分為再生纖維和合成纖維，再生纖維是將木材延連續等等的原料加工，再生製成新的纖維，常見的是縲縈。20世紀石油工業蓬勃發展之後，從石油、天然氣和煤當中就能提煉、分解，在合成許多不同性質的高分子聚合物，用來製作各種塑膠，如果將聚合物拉成絲狀就是合成纖維。每種纖維的特性不同，我們從衣服的標籤上，就能夠判斷這些衣服不同的特性。而現在人造纖維做成的衣服也越來越多，究竟在衣服中藏有什麼科學原理呢?
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webSOS科技救難隊-AI辨識幫幫忙
許多小朋友都曾經聽過「AI辨識」，但是你們知道這項科技要如何運用？它的原理又是怎麼來的呢？SOS科技救難隊邀請靜宜大學資訊傳播工程學系副教授歐陽芳泉老師進行說明！問題(一)：什麼是AI辨識？AI就是指人工智慧，而AI辨識就是人工智慧的辨識技術。例如：我們今天請五位同學一起畫平行四邊形，大家會怎麼描繪呢？我們畫平行四邊形時會先思考它的特徵是什麼，但是五位同學描繪的平行四邊形的大小會一樣嗎？可能就不盡相同。如果此時有人工智慧給予電腦辨識的能力，告訴電腦何謂平行四邊形、特徵是什麼？透過各式各樣平行四邊形的圖案讓電腦進行辨識與學習。所以人工智慧的辨識就像是教小朋友一樣，透過不斷的學習讓電腦學會這樣的圖案影像就是平行四邊形，這就是AI辨識的技術。問題(二)：AI辨識能辨認所有的物品嗎？原則上AI辨識可以辨認所有的物品，只要此物品能拍成影像即可辨認。不過，AI辨識仍然會有正確率的問題，以人臉辨識系統為例，如果希望透過人臉辨識進入某一個空間，這時人臉辨識系統會受到哪些限制？照片的清晰程度、光線、角度、顏色等等，若是與當初進行訓練的影像資訊落差太大，便會造成正確率下降，因此可能導致辨識錯誤。問題(三)：現代人如何運用AI辨識？AI辨識有非常多種的應用，例如：車牌的辨識，在一般道路或高速公路上都有很多的攝影機，這些攝影機中其實都有影像，透過影像擷取的功能，便能在後端進行辨識；而工業4.0興起，製造業也可以透過AI辨識技術辨認生產線上的不良品；還有在聲音的辨識上也能透過AI辨識技術，例如：可以和虛擬客服人員用聊天的方式，便能了解您想表達的需求是什麼，並給予更正確的回覆。哇！太好了！自從有了「AI辨識」技術的幫忙之後，我們的生活真的變得更加方便了呢！
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webSOS科技救難隊-GPS導航，再也不迷路！
許多小朋友都曾經聽過「GPS」，但是你們知道這項科技要如何運用？它的原理又是怎麼來的呢？SOS科技救難隊邀請台北市龍山國中生活科技教師林進雄老師進行說明！問題(一)：什麼是GPS系統？GPS的G代表的是全球Global，Ｐ是定位Positioning，Ｓ是系統System，他是透過24顆人造衛星，分別發射安置在距離地球2萬公里的高度上，並且要達到在全球各個角落都能看到4至7顆衛星。GPS基本上是使用三角定位，例如：我們拿一張紙並在紙上畫下一個人，在人的上方任意畫出三個代表衛星的位置，將這三顆衛星連成三角形，再從三角形的三個頂點連回人的頭頂後便會看到一個三角錐。因為三顆衛星的位置是客觀可查的，透過數學演算的方法便可以算出頭頂（想查詢）的位置，這就是GPS全球定位系統。問題(二)：為什麼GPS系統可以引導方向？我們必須要先回到生活中的例子進行思考，舉例：我們到了一個陌生的地方，通常會先尋找地圖、接著是找到自己的定位（現在位置），當你確定了所在位置之後，便可以根據這張導覽圖到你想要去的地方。同理將此概念套到GPS系統也是相通的，當我們使用GPS系統時，GPS會先定位使用者的位置（經緯度）之後，再套用所在地的地圖，便會看見使用者的所在地點，當知道地點後，便知道目的地的方向。問題(三)：GPS系統的準確度高嗎？會不會出錯？GPS系統的準確度約在3公尺以內，準確度是滿高的。不過在大樓林立的市區會影響到GPS的導航效率，因為系統收不到衛星訊號，所以無法定位自己的位置。衛星發出來的訊號有包含兩個部分，一是衛星本身所在的經緯度，二是發送的時間點，地面接收器需要演算訊號發送的時間長短後才能算出距離，而大樓、天橋等建築物都會遮蔽訊號，導致無法順利演算距離，因此在市區的準確度會比較低。哇！太好了！有了「GPS全球定位系統」的幫忙之後，以後就不用怕會迷路了呢！
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webSOS科技救難隊-達文西機器手臂好安全？
許多小朋友都曾經聽過「達文西機械手臂」，但是你們知道這項科技要如何運用？它的原理又是怎麼來的呢？SOS科技救難隊邀請台北市龍山國中物理科教師鄭志鵬老師進行說明！問題(一)：什麼是達文西手臂呢？由美國醫療器材商開發的手術系統，使用微創的方式協助複雜手術的機器人外科手術系統，除了手臂之外也透過AI技術，可建立清晰的3D的立體視野，在視覺與手臂的操作上都是由機器電腦取代醫生，醫生不需要坐在病人旁邊，可以以乘坐的方式坐在開刀房外面進行手術，減少醫生疲勞造成的風險。問題(二)：使用達文西手臂有什麼好處？達文西手臂的視野會比傳統更清新，機械手臂也比傳統外科手術來得穩，醫生操作上更加舒適。而對於病人來說，達文西手臂開刀導致的傷口較小，傳統需要25-30公分才能進行的手術，若運用達文西手臂只需要4-6個1公分上下的傷口即可完成，十分有利於病人在術後的恢復，同時輸血量也能大幅降低。問題(三)：是不是0風險？世界上沒有0風險的手術。使用達文西手臂進行手術，其費用較一般外科手術貴上許多、且醫師需要重新訓練以及適應運用機械進行開刀，且在臨床上無法透過「觸覺」判斷病人情況，是達文西手臂與一般外科手術的不同。且有些病人對於「機械」進行手術的接受度較低，所以也並非每場手術都適用。
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webSOS科技救難隊-物聯網是什麼？
許多小朋友都曾經聽過「物聯網」，但是你們知道這項科技要如何運用？它的原理又是怎麼來的呢？SOS科技救難隊邀請台北市龍山國中物理科教師鄭志鵬老師進行說明！問題(一)：什麼是「物聯網」？是何時出現的？物聯網技術在1980年代便出現了，只是到了近代才因為網路速度大幅提升，讓物聯網有更多運用的可能性。而「物聯網」是什麼呢？物聯網是裝置與裝置之間的直接溝通，不需要透過人為操控或介入。例如：路上有許多台自駕車，車子和車子之間可以直接溝通，讓彼此不會相撞。或者是，常見的智慧手錶、智慧手環也是運用物聯網的概念，當你的心率過高，可能就會發送訊息至手機，提醒你盡快做檢查；或是家人在家摔倒了，也可以透過物聯網發出警告。問題(二)：生活中常見的物聯網應用有那些？剛剛提到的智慧手錶、智慧手環便是生活中常見的應用。另外，物聯網也會應用於手機，手機常常就是人所處的位置，我們可以如何運用這個特性呢？例如：在我們每天放學回家時，當你的位置距離家裡500公尺時，可以透過物聯網技術，開啟家中冷氣，這樣在你放學回到家時，便會有一個涼爽舒適的空間。問題(三)：使用「物聯網」會有那些風險？網路與物聯網越來越普及，最大的風險是駭客入侵的機率提高許多，只有所有連結網路的物品，都可能會成為駭客入侵的攻擊地點，進而獲取你的隱私資料。哇！「物聯網」科技技術的生活應用真的很廣、很多元，讓我們的生活更加便利了，但同時也提醒大家要多多注意使用科技的安全，這樣才能保護隱私喔！
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webSOS科技救難隊-5G 是什麼？
許多小朋友都曾經聽過「5G」，但是你們知道這項科技要如何運用？它的原理又是怎麼來的呢？SOS科技救難隊邀請台北市龍山國中生活科技教師林進雄老師進行說明！問題一：1G 2G 3G 4G 5G指的是什麼G指的是generation世代的意思，一代比一代速度快，提供的服務也越多。以一部兩小時的電影下載速度來看，第一代慢到無法計算它的下載時間，3G需要26小時，而5G只要3.6秒。問題二： 4G和5G的差別是什麼？4G和5G除了速度、傳輸量不同之外，最大的差別就是時間遲延。在4G時代一個訊息從發出到接收，需要1/5秒， 5G時代則只需要1/200秒，雖然人體感受不出差異，但是5G時代若能在硬體、應用軟體完美配合就有很大差別。問題三： 5G對於生活有什麼影響將來物聯網還有人工智慧的運用一定得仰賴5G，才能達成龐大的資料傳輸量跟即時性。比如說：自駕車從感應到危險的訊號一直到他做出反應，若在4G時代是做不到的，因為會塞車、會遲延，收到的時候已經來不及了。又例如：5G可讓醫生進行遠距醫療，配合機械手臂從一個國家對另外一個國家的病人進行開刀手術，必須仰賴5G才有辦法應對所有緊急情況。問題四：目前全面推動5G困難嗎？5G的訊號雖然很快，但是傳輸距離卻很短。4G的基地臺訊號可以傳到35公里外，5G卻只能傳一段街，頂多500公尺，因此基地臺需要大量擴增。且相關的5G設備價格都偏高，多數人無法接受。哇！原來「5G」對我們影響這麼大！小朋友，希望你們都更認識5G囉！
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webSOS科技救難隊-雲端資料庫來典藏
許多小朋友都曾經聽過「雲端資料庫」，但是你們知道這項科技要如何運用？它的原理又是怎麼來的呢？SOS科技救難隊邀請台北市龍山國中物理科教師林進雄老師進行說明！問題(一)：什麼是雲端資料庫？雲端資料庫和硬碟的概念基本上雷同，將原本儲存在個人電腦中的資料，藉由網路送上其他主機進行儲存，只要有網路的地方就能存取資料，不需要把資料帶來帶去，空間不夠時毋須購買硬體設備進行擴充，而是租用容量即可。問題(二)：雲端資料庫的有哪些好處一、在容量不足時不須買一台硬體設備，就能進行資料儲存。二、能夠多點取用：無論透過手機、電腦、平板都只要能連上網路都能夠進行存取。三、同步進行：資料安置在雲端，則能夠進行同步，減少用隨身碟、行動硬碟存取的步驟及風險。問題(三)：資料放在雲端資料庫會不會有風險？雲端資料庫服務提供者若是免費空間且不清楚品牌提供者的背景與形象，則風險高。因此消費者需慎選雲端服務廠商，若管理人員的素質低則可能面臨資安危機，加密和與密碼的保管都可能是安全的漏洞。而使用者端也需要保有資安的素養，不應使用傻瓜密碼或是瀏覽、下載來路不明的軟體程式讓自己的資料暴露於危險之中。
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webSOS科技救難隊-語音辨識聽聽看
許多小朋友都曾經聽過「語音辨識／語音輸入」，但是你們知道這項科技要如何運用？它的原理又是怎麼來的呢？SOS科技救難隊邀請台北市龍山國中生活科技教師林進雄老師進行說明！問題(一)：語音輸入是如何進行的？「語音輸入」其實就是一種語音辨識的技術，而他是如何進行呢？基本上就是透過人工智慧引擎將「語音」轉變成「文字」的過程，透過一層一層的辨認，歸納出語音所要傳達的內容。問題(二)：哪些族群或狀況下需要使用語音輸入？實務上有許多狀況需要使用語音輸入，例如：視障、身障朋友不方便打字，或是較不擅長使用3C產品打字的長輩，便需要語音輸入輔助，達到輸入文字的目的。另外，行動中的人若想回訊息，用語音輸入會比停下腳步打字更加方便。而到了現代社會，配合網紅直播文化的需要，語音輸入也會運用在自動產生字幕，也會大量節省聽打字幕的時間。問題(三)：可以如何提高語音輸入的準確度？發音要正確、說話速度適中、不能口齒不清，不然都會導致準確度下降。另外，也要多使用句子，避免單詞、單字，因為語音輸入系統是根據前後文判斷語境，決定會產生哪一個文字。最後是盡可能要上網，因為現在的語音辨識技術無法在單機上完成並達成很高的效率，它必須透過網路連結雲端的語意資料庫（對話引擎），透過雲端的技術針對語音進行複雜的語意判斷，然後再回傳至電腦或手機，所以使用設備若能上網，便能提高語音輸入的準確度。哇！「語音輸入」技術的用途真的很多，也很方便，幫助我們提升工作與學習的效率，真的是線人的好幫手呢！
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