Facebook用人工智慧建立世界人口地圖,幫無人機找出未連網地區
Facebook用人工智慧建立世界人口地圖,幫無人機找出未連網地區
2016.02.24 | Facebook

世界上還41億人未使用網路,Facebook創辦人佐伯格過去兩年對投入免費上網計畫Internet.org不遺餘力,今日發布製造無人機原型的照片。不過,雖然有低價WiFi、太陽能無人機、衛星等方式傳遞網路到偏遠地區,但是世界上人口密度集中又沒有網路的地區到底在哪裡?這個看似簡單的問題卻不好回答。

Facebook連網實驗室(Connectivity Lab)決定用人工智慧技術解決這個問題,推出一份精確的全球人口分布地圖,使用高解析度衛星圖片,並用深度學習來標出圖片中的每個房子,找出人口分布在哪些區域之後,再選擇要用哪種方式來發送網路,將會更有效率。

Facebook人口詳細分布地圖。Facebook提供。
(圖說:Facebook決定推出人口詳細分布地圖,協助他們辨識人口密度集中又無網路的地區。圖片來源:Facebook連網實驗室。)

太陽能無人機要來了

Internet.org跟各大科技公司合作,希望開發新的技術,把網路舖向全球各地的角落。有幾種方式讓網路帶到世界各地,包括把較低價的WiFi帶到偏遠村落、透過太陽能無人機提供網路服務、甚至是要發射衛星讓非洲能收得到網路等等。

佐柏格說,我們每週都在進行太陽能無人機「Aquila」的原型設計測試,現在正為了第一版測試無人機做緊密的準備,機翼約139英呎,中心部分約為10.8英呎寬。未來Aquila機翼能做太陽能充電,將能讓它在空中飛行三至六個月,並且在任何天氣條件都能運作。而先前公布能把資料從空中傳送到地面的長途資料傳輸技術「雷射通訊技術」,也將會在這款無人機當中出現。

Facebook無人機原型

Facebook無人機

Facebook無人機
(圖說:Facebook創辦人佐伯格今日釋出無人機Aquila原型的設計照片。圖片來源:Facebook佐伯格臉書。)

用人工智慧找出哪裡需要網路

Facebook連網實驗室總監馬奎爾(Yael Maguire)說,目前世界上最好的人口資料是哥倫比亞大學,但也只能看到1公里解析度的資料,仍然不夠詳細。「我們想知道城市以外的地區的人口分布,但資訊非常不足。」

於是一年前,連網實驗室跟Facebook的人工智慧、資料科學部門,以及第三方衛星資料單位DigitalGlobe’s Geospatial Big Data合作,找出20個國家過去五年的高解析度圖像資料(每像素50公分),覆蓋約2160萬平方公里,資料量共350TB,人工智慧團隊處理了146億筆圖像資料。最後用深度學習演算法教會機器如何從圖片中辨別人類居住的區域,分析的精準度超過90%,希望能建立5公尺解析度的圖像資料。

團隊用以下步驟建立詳細的人口地圖:

  • 劃分出30公尺乘以30公尺的區域,當作候選區域,此舉可以先排除包括水和沙漠等無人的地區。
  • 再使用Facebook的圖像辨識引擎和深度學習演算法卷積深經網絡(Convolutional Neural Network, CNN),找出圖像的特徵。
  • 人類被標記在候選區域的一小部分,為了訓練和優化在不同的地理區域的各種類別,建立模型,在衛星圖像中找出人類所居住的區域。

Facebook也會跟哥倫比亞大學合作,為國際地球科學資訊網絡建立一份整合人口資料的資料集,將在今年公開這些資料,讓其他人也能使用這份人口資料。

延伸閱讀:Facebook要發射衛星!從太空讓非洲人人都能上網
Facebook是無私或自私?免費上網計劃Internet.org印度踢鐵板

資料來源:Facebook佐伯格臉書Facebook連網實驗室TechCrunchWiredThe Verge

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總統科學獎揭曉!梁賡義院士、葉均蔚院士用創新與堅持,寫下臺灣科學光輝新頁
總統科學獎揭曉!梁賡義院士、葉均蔚院士用創新與堅持,寫下臺灣科學光輝新頁

【總統科學獎】宗旨在於提升臺灣在國際學術界之地位,獎勵數理科學、生命科學、人文及社會科學、工程科學在國際學術研究上具創新性且貢獻卓著之學者,尤以對臺灣社會有重大貢獻之基礎學術研究人才為優先獎勵對象。

2025年11月11日,總統科學獎頒獎典禮於總統府正式舉行。2001年設立、每2年頒發1次的總統科學獎,今年已邁入第13屆,本屆的2位獲獎者,分別是生命科學組的院士梁賡義、工程科學組的院士葉均蔚。2位臺灣的科研泰斗,不僅全心全意投入創新,更樹立了典範,成為所有科研人員的榜樣。

總統賴清德在致詞時,引用諾貝爾和平獎得主曼德拉(Nelson Mandela)的話指出:「在事情完成之前,一切都看似不可能。這說明了2位院士的故事,他們對未知世界保持熱情、好奇,認真從基礎研究做起,並堅持努力到最後一刻,成功終將屬於他們。」

2025年總統科學獎得主,生命科學組 梁賡義 院士(右)、工程科學組 葉均蔚 院士(左)。
2025年總統科學獎得主,生命科學組 梁賡義 院士(右)、工程科學組 葉均蔚 院士(左)。
圖/ 數位時代

梁院士開創廣義估計方程式 ,加速新藥問世,造福千萬病患

從數學跨足生物統計、再投身高等教育與國家衛生的梁院士,從小就喜歡數學的嚴謹,在美國華盛頓大學攻讀博士期間,因為接觸到當時炙手可熱的「存活分析」,進而對生物統計產生興趣,「投入『生物統計』是條不歸路,因為我發現,統計工具的發展,可以對人類健康有間接幫助。」後來,他前往美國約翰霍普金斯大學任教,又與同事Scott Zeger研發出新的統計方法「廣義估計方程式」,突破了傳統分析方法必須假設所有樣本獨立的侷限,讓長期追蹤資料的解讀更嚴謹,也成為全球健康研究不可或缺的工具。

梁院士研究做得出色,卻不只將心力擺在學術上,他更心心念念著臺灣的發展,持續關心高等教育、國家衛生等領域。他在美國任教的28年間,幾乎年年暑假,都返國舉辦研討會,分享國際生物統計和流行病學的新知。2010年,他乾脆辭去教職,回臺擔任國立陽明大學校長,將陽明大學打造成醫學、人文並重的全人大學。

數位時代
賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予梁院士。
圖/ 數位時代

2017年,他又接下國家衛生研究院院長一職,並在新冠肺炎爆發期間,擔任中央流行疫情指揮中心研發組組長,與阿斯特捷利康(AstraZeneca)簽約,採購1千萬劑疫苗,完成防疫任務,「所以獲得總統科學獎,不僅是個人的榮耀,更是國家對全人教育的推動、公共衛生實踐,以及任務導向的研究重要性的肯定。能在其中有一些貢獻,我深感榮幸。」

高熵合金之父葉院士,堅持不懈打破材料學定律

被譽為「高熵合金之父」的葉院士,打破材料學界以1~2種主元素為基底的傳統,開創出能讓數十種元素混合的「高熵合金」,為元素週期表注入嶄新生命力,在半導體、智慧機械、綠能科技、國防與生醫等領域帶來突破性的應用。過去合金多以單一金屬為主,再加入少量元素微調性質,金屬種類愈多反而愈脆、延展性與硬度下降,使應用受限;然而高熵合金卻反其道而行,以4、5種以上金屬融合,展現出更佳的延展性、耐腐蝕性與硬度,重新定義合金的可能性。

令人驚訝的是,30年前葉院士提出高熵合金構想時,曾被質疑「觀念錯誤、毫無可能」。他不畏質疑,透過紮實的實驗與論證,於2004年一口氣發表5篇高熵材料論文,為高熵合金命名、定義並奠定理論基礎,後續更平均每年發表逾10篇研究,提出高熵效應、嚴重晶格扭曲效應、緩慢擴散效應與雞尾酒效應等核心概念,開創全新的材料科學典範。

數位時代
賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予葉院士。
圖/ 數位時代

如今,高熵合金不只在學界掀起熱潮,更成功落地產業。「學以致用非常重要!」葉院士強調,學術研究不該停留在象牙塔,而應投入產業、協助解決關鍵瓶頸。他不僅與國立清華大學共同成立「高熵材料研發中心」,也創辦全球首家高熵材料公司,推動技術轉移與產業升級,讓高熵合金真正走向世界舞臺。

所有總統科學獎得獎人的科學成就及重要貢獻,不僅提升臺灣學術聲譽及國際競爭力,對於增進人類生活福祉更有深遠的影響,實為臺灣學術界的最高典範。而本屆梁院士、葉院士2位得獎人終身投入科學探索、人才培育的成果,嘉惠了整個社會,更成就跨世代的深遠影響,為臺灣科學寫下光輝一頁。

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