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AI應用,ALIVE設計更有智慧-創新科技組

作者/ 黑秀小編
2018/05/03

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「2018奇‧想設計大賽」創新科技組以「ALIVE」為主題,藉此鼓勵參賽者以「AI時代如何做設計」為設計發想,從生活情境觀察為輔,設想電子資訊產品具備人工智慧時,如何與人互動,並提供各種智慧化的服務。

AI人工智慧,被視為二十一世紀產業創新的秘密武器,主要著重於減少錯誤、取代重複性人力、觀察隱藏資訊等功能,具有觀察周遭環境的偵測能力,並且做出行動,除此之外,還能透過深度學習,建立搜尋、邏輯推演等能力,其應用範圍則遍及娛樂、醫療、教育,建築,環保等領域。

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第一名/Protector/台灣科技大學/崔秀安

全球每年發生的森林火災,除了對森林環境發生變化,對天氣、水域和土壤等森林生態造成影響,構成森林火災有三個條件,包含熱源、空氣、燃料等,現有的滅火措施,也著重在清除燃料,降低溫度,阻絕空氣等,藉由去除環境條件來降低森林大火延燒的機會;遺憾的是,每年仍有許多森林大火發生,造成環境生態與人民生命財產的極大威脅。

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有鑑於此,Protector設計重點,則是著重在火災發生之前,利用AI智慧與無人機,藉由熱感應與圖像辨識技術,來判斷森林火災發生的可能性,透過定期巡邏,在發現火災的第一時間投遞真空滅火炸彈,並即時通知相關單位處理,降低森林大火的損傷率,此項設計充分應用AI智慧的特性,達到為人類解決問題的高度價值。

Protector是一個長30公分,寬20公分的無人機,外觀造型仿生瓢蟲模樣,每一個無人機內可搭載四個長13公分的滅火炸彈,藉由長期在森林上空盤旋,來觀察並偵測森林的起火可能性,為了準確投遞滅火炸彈,Protector可以直上直下飛行,不需要設置停機坪,滅火機制可以讓滅火炸彈掉到確定的位置,並且在一定的高度就爆炸。

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應用AI人工智慧具備的圖像辨識引擎,熱感應裝置,以雙重的AI設定,更能確認偵測的結果,避免誤判,也提高防患未然的準確度,最重要的是藉由AI深度學習的能力,可以記錄並統計每一次偵測的數據,包括飛行高度、氣溫、地理位置、當天最高溫度等,用來做為下一次判斷火災是否會發生的參考,從而記錄火災發生時的環境條件,在下一次發現相似的環境和溫度之下,預先做好火災發生的相關救援準備。

Protector在空中偵測時,會發出藍光表示安全,紅光表示警戒,遇到火災發生,就會立即投放滅火炸彈,在第一時間對火苗進行滅火,降低延燒的機會,並發生強烈聲光通知鄰近的消防隊,進一步展開滅火行動,可望有效降低森林大火的損傷率。

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第二名/Brea-Ocean/臺北科技大學許雅鈞、宋韋蓁

Brea-Ocean是一項水中清除漁網計劃,是為了協助國際關注的「幽靈漁撈」(ghost fishing)議題而設計,降低潛水人員的作業負擔,提高清除海底漁網的效率。

由於「幽靈漁撈」造成嚴重海洋生態破壞,許多潛水人員會在海底進行清理,此項作業,需要人力剪除纏繞的魚網,再將魚網綁上浮力袋,遇到大面積漁網時,則必須綁上多個浮力袋,受到氣瓶用量僅有40-50分鐘的限制,工作效率並不高,Brea-Ocean水中清除漁網計劃,正是藉清除漁網的工作效率,並且降低人力資源及危險性,呼籲大眾海洋環保意識的提升。

Brea-Ocean結合推進功能及AI人工智慧,具有提升效率、相互支援、方便收納的三大特性,可使漁網清除作業過程更安全有效,機身以黃、綠顏色搭配,在水中有高明示度。

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機身採取無葉片風扇設計,可防止魚網纏繞,使用時可採推進模式,或是懸浮模式,潛水人員在割除漁網時,可將機器設為懸浮模式,再將魚網放入機器口中,捲入口設計有兩個滾輪,偵測漁網進入則自動開口,並視物體大小調整口徑,受到拉扯就會停止,探照燈功能可以加強照明,更方便進行清除工作。

網袋設計成收納式,一個機台上可以裝三個,網袋上方有浮力環,打開氣閥即可充氣,內含12克壓縮CO2不銹鋼瓶,可負重130公斤,取代原有的浮力袋功能,有效減少人力和時間。

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機台後方,有一個介面,可以呼叫支援,機器會偵測漁網的分布,潛水人員遇到大片漁網,一個人無法處理,需要他人的協助,就可以採用呼叫支援,水中待機的無人機接收到訊息,就會自動前來支援,除此之外,還會自動偵測漁網的最佳清除位置,潛水人員可以將機台設定為連線,進入清理大於網模式,將魚網分別放入各機台,再緩緩上升到水面。

為了方便運送,機身設計成可上、下摺疊收納,Brea-Ocean體積小,攜帶方便,潛水員可以直接攜帶機台進入到海中,並切換到推進模式,利用探照燈功能,探查海中的漁網位置,收集漁網到機身的浮力袋內,藉由介面操作呼叫其他機台前來支援,並施打浮力袋使漁網上升海面,藉此作業流程,協助潛水員在省力安全的作業環境,達到更高的清除效率。

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第三名Noto同步共鳴演奏系統/大葉大學、臺北科技大學陳柏燊、張乃文、黃宓謙

Noto同步共鳴演奏系統,是一套以AI智慧技術,提升演奏技巧的科技設備,可串聯團體演奏與指揮家訊息,經由自動學習,紀錄演奏者的練習進度,與之前遇過的問題,即時提供提醒與調整建議,藉此加快學習速度。

配件包含Noto APP、無限收音吸盤、快拆樂譜架、無限智能指揮棒等四件,Noto同步共鳴系統除了完整記錄演奏者的練習過程,透過AI導入演奏分析,使演奏者更了解自己的演奏情形,藉由AI更進一度的演算結果,推薦適當的樂曲給演奏者,提供提醒與建議的意見回饋。

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Noto APP擁有大量的資料庫,包括年代、作者、節拍,透過表格分類,最後做到自主學習,建構一套完整的音樂模型,並藉由無線收音吸盤,在音樂演奏的過程中,回傳到模型進行分類,之後再推出相關的建議,透過APP的評分和建議,了解自己的演奏現況,並有線上即時的家教講評,讓演奏者了解需要修正的段落, AI並且提供適當的建議來改善,藉由完整的資料庫,演奏者可以找到自己喜歡的共享平台,找到相同曲目的樂手,並且互相學習。

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快拆樂譜架上方設置吸盤,可吸附平板電腦,鋁管可搭配演奏者身高進行高度調節;無線收音吸盤,可以吸附在樂器上,吸盤上方有收音麥克風,內建聲音辨識晶片,可以區分個體聲音、群體聲音、環境雜音等能力,並將此回傳到軟體加以區別。倘若演奏者有街頭表演的需求,則可購置整套音樂設備,提升演奏效能。

指揮是影響樂團的關鍵人物,無限智能指揮棒,則是針對專業樂手進行的相關設計,內建動作感測器,可紀錄動作軌跡,即時同步到演奏者上,可作為練習時的參考依據,從初學、熟練到專業,Noto同步共鳴演奏系統,可涵蓋音樂養成教育的每一學習階段,協助演奏者得到更即時的回饋資訊,從而提升演奏技巧,得到更高的成就感。