運用科技,讓罕見疾病病童說出自己的聲音
運用科技,讓罕見疾病病童說出自己的聲音
2016.09.05 | 科技

除了「Yes」和「No」,藉由科技的力量,蕾特氏症( Rett syndrome)患者將有機會「說」得更多。

蕾特氏症,是一種罕見的複雜性神經系統疾病,好發於小女孩身上,患者通常在一歲以後會出現行動快速退化,及發展遲緩的現象,除了會漸漸的失去身體協調以及移動的能力,對於語言表達、手部功能都會產生影響,因此許多蕾特氏症患者都需要乘坐輪椅 ,直到幾年前,蕾特氏症患者都還沒有辦法找到一套有效跟外界有效溝通的方式,許多患者的家長,在有效的方法研究出來之前,都利用簡單的「Yes」、「No」字卡,讓患者表達基本的意志。

利用眼球追蹤技術,讓病患擁有更自主的生活

現在有一家來自美國賓州的科技公司Tobii Dynavox,研發出了一套針對蕾特氏症患者的溝通輔助系統,利用眼球追蹤技術 (eye-tracking technology),讓患者實現更有效溝通能力的願望,露出一線曙光。這套系統透過追蹤使用者眼球的移動,來操作App以及點選電腦螢幕,使用者只要注視著銀幕上的圖片或應用程式 icon就可以點選,甚至這套系統還可以連結家中的系統,來控制各種開關,讓蕾特氏症患者,除了可以表達自己的意志,還能擁有更自主的生活 。

圖說明

圖片來源:tobiidynavox

Tobii Dynavox 北美市場負責人表示,「利用眼球追蹤技術,患者可以更容易的傳達自己的認知,能夠有能力了解週遭事物的發展,他們只是需要一個可以互動傳遞的媒介而已。」

蕾特氏症剝奪了患者與外界的溝通,這項新的科技技術應用,可以填補這個距離缺口。今年四月,Tobii Dynavox 與「愛爾蘭蕾特氏症協會」,一同舉辦了一場推廣活動,向老師、父母、語言治療師,推廣如何用眼球追蹤技術跟孩子溝通。但並不是每位患童都能快速的上手,有些孩子只花了幾秒鐘,但有些孩子需要一年甚至更久,才理解如何運用這套系統,因此,Tobii Dynavox 也設計了簡單的戳氣球遊戲,讓使用者來練習更精準的透過眼球的移動,來執行各式的動作。

創新一小步,展現科技的柔軟面

目前這項技術的缺點是成本過高,基礎的眼球追蹤系統需要搭配一台基本款筆電,要價約$200美元。進階的版本包含軟體以及支援戶外使用的儀器,要價約$12,000美元,Tobii Dynavox也表示,降低價格是當務之急。

除了價格,由於蕾特氏症真的太過於罕見,因此病患家屬在取得相關資源也相對困難許多,並不是每位患者都能夠有機會接觸到這項技術來改善生活,因此推廣這項最新的輔助設備,讓病患的家屬得知這項最新的科技應用,是相當重要的。特別是有許多家長常常對這類的輔助儀器,抱持過大的期待,因此在過程中遇到使用困難就容易放棄。許多的治療師認為,科技的創新只是第一步,需要各國政府協助推廣,才能讓更多患者受惠。

圖說明

圖片來源:tobiidynavox

雖然這項技術目前仍在很初期的階段,但讓世界看到蕾特氏症患者的需求、以及這項技術的潛力是相當關鍵的。儘管現實面臨種種困難,但眼球追蹤技術仍然具有相當的潛力,透過科技來改變病患的處境,讓每個蕾特氏症的孩子,都能表達出自己的聲音,提升生活品質,才是這項科技發展最美麗的一面。

資料來源:mashabletobiidynavox

關鍵字: #智慧醫療
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從影像晶片到AI感知平臺:芯鼎科技以ThetaEye開啟智慧視覺新篇章,搶攻車用與智慧場域
從影像晶片到AI感知平臺:芯鼎科技以ThetaEye開啟智慧視覺新篇章,搶攻車用與智慧場域

2009年,芯鼎科技自凌陽科技影像部門獨立(spin-off)而出。當時,數位相機市場正值鼎盛,而芯鼎科技憑藉其深厚的影像訊號處理器(Image Signal Processor, ISP)與影像處理核心技術,迅速在市場上嶄露頭角,不僅長期是日系大廠的合作夥伴,更是日本數位相機品牌的核心供應鏈夥伴。「當時,我們的技術在數位相機領域可說是首屈一指,特別是在處理高像素影像方面。」 芯鼎科技總經理許英偉驕傲地說。

然而,科技浪潮從不等人。隨著2014年後智慧型手機的普及,對數位相機市場造成衝擊,成為半導體業界口中的「典範轉移」經典案例。許英偉回憶道,當時市場營收掉得非常快,我們真切感受到那股壓力,甚至可以說是瀕臨滅頂的邊緣。也正是這股壓力,促使芯鼎科技痛定思痛,開始自問:「在相機領域累積了核心技術後,究竟芯鼎科技還能做些什麼?」

數位相機市場退潮,芯鼎科技尋找新戰場

面對市場重大的典範轉移,芯鼎科技並沒有選擇固守在原本逐漸式微的數位相機領域,而是把多年累積的影像技術,帶往更高門檻、也更具發展潛力的新市場。當時,他們看見了全新的機會點:車用影像。「當時網路攝影機(IP Camera)市場競爭太激烈,尤其大陸廠商進入速度非常快,我們反而選擇挑戰門檻更高的車用市場,特別是前裝市場(Factory-installed products)[註一]。」許英偉回憶說到。

不同於家用相機多數時間是閒置的,車用影像系統一旦啟動就必須在高溫、長時間運作與劇烈震動等極端環境下持續穩定運作。而且,車用市場不只要看得清楚,更關乎安全與責任。這讓芯鼎科技意識到,單純依賴過去的影像演算法已不足以應對市場需求,必須深入系統整合與跨領域的技術布局。

在這段轉型的過程中,芯鼎科技的核心能力不再只是單純的ISP晶片,而是逐步擴展到整合多顆影像感測器、進行車用級系統設計,並在高階影像分析領域累積了能量。他們的產品已成功導入包括歐洲多家車廠在內的車用影像系統,例如電子後照鏡,以及先進駕駛輔助系統(Advanced Driver Assistance Systems, ADAS)的智慧影像分析等高階應用;同時,芯鼎科技也把觸角延伸到室外高階監控市場,投入AI節能感測裝置的開發與工業應用領域,像是機器視覺與工廠自動化等初步探索。

芯鼎科技建置專業測試場域,以確保 AI 視覺方案符合需求。
芯鼎科技建置專業測試場域,以確保 AI 視覺方案符合需求。
圖/ 數位時代

然而,隨著車用電子與各行各業對智慧化的需求日益升高,市場開始對晶片提出全新的挑戰,「比如說,如果前方突然衝出行人,晶片必須在千分之一秒內做出反應,這種功能需求已經超越傳統影像處理的範圍,而屬於AI感知與判斷的範疇。」許英偉說,晶片要看得清楚、更要看懂環境。除了車載應用,團隊也看到智慧監控、機器視覺、無人機等多個場域都開始需要相同技術,而22奈米或28奈米等成熟製程的晶片已無法同時兼顧運算效能、功耗以及多感測融合的複雜需求,因此,芯鼎科技開始醞釀打造全新的 ThetaEye AI Solution SoC平臺,聚焦於 AI 視覺系統單晶片(System on a Chip, SoC)的特殊應用晶片(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)設計服務,同步導入 6 奈米先進製程技術。不過,從成熟製程跨入先進製程,再加上小晶片(Chiplet)架構、功能安全與資安防護等多重需求,對一家IC設計公司而言,其實是極大的挑戰。

邁向AI視覺 SoC新世代,迎戰高算力與多感測融合挑戰

適逢國科會協調經濟部及各相關部會共同合作,提出「晶片驅動臺灣產業創新方案」。在此框架指引下,經濟部產業發展署積極推動「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」(以下簡稱晶創IC補助計畫)。芯鼎科技看見了一道可能突破現狀的契機。「如果沒有外部資源的支持,要公司投入到先進製程以及全新的平臺開發,風險實在太高。」許英偉坦言。於是,在「晶創IC補助計畫」的支持下,一個從影像領域累積多年技術的團隊,正式踏上AI視覺系統SoC新世代的道路,也為打造 ThetaEye 平臺奠定了重要基礎。

芯鼎科技核心經營與技術團隊合影,藉由晶創IC補助計畫攜手推動從影像 ISP 晶片到 AI 視覺 So
芯鼎科技核心經營與技術團隊合影,藉由晶創IC補助計畫攜手推動從影像 ISP 晶片到 AI 視覺 SoC 的跨域轉型,積極布局智慧車用、機器視覺及工業應用市場。
圖/ 數位時代

決定跨足AI視覺 SoC之後,芯鼎科技最先碰到的,就是先進製程的巨大門檻。「從相機領域的ISP晶片,要進化到AI視覺SoC,算力需求已經高出過往幾十倍,而這又帶來功耗、散熱與成本的挑戰。」許英偉說。為此,芯鼎科技著手打造 ThetaEye AI Solution SoC 平臺,與過去的單晶片解決方案不同,新平臺導入先進的6奈米製程,讓晶片在相同面積下能容納更多AI運算單元,同時降低功耗。「多鏡頭、熱感、紅外線感測的需求愈來愈多,傳統製程做不來,尤其車子未來要做到360度全方位視覺感知,需要非常高的算力。」許英偉指出。更關鍵的是,芯鼎科技在 ThetaEye AI 平臺上導入小晶片設計,它能像積木一樣靈活拼接不同功能的晶粒,實現模組化、可客製的設計思維。這對 IC 設計公司意義重大,許英偉表示,若客戶只需要影像融合,可以只選擇相對應的模組;若需要 AI 推論或進階安全防護,也能彈性加進來,無須重頭打造整顆晶片。

除了硬體設計,芯鼎科技也同步把功能安全(支援ASIL-B安全等級)與資安架構,納入ThetaEye AI 平臺的設計考量,滿足車用產業對安全性與可靠性的高標準。「我們不只是做一顆晶片,而是希望打造一個可以快速導入不同市場的感知平臺。」許英偉強調。這樣的平臺化策略,不僅能讓芯鼎科技在車用市場、無人機、機器視覺、工業自動化等不同領域間快速複製技術成果,大幅縮短客戶導入時間,更是未來企業的競爭利基,也有助臺灣半導體產業在AI浪潮中掌握更多話語權。

回首這條轉型路,芯鼎科技從過去熟悉的靜態影像,踏入需即時判斷與決策的AI視覺新戰場,應用場景也更多元,期許讓臺灣成為AI感知晶片的關鍵力量,「我們相信,未來不只是車子,而是任何需要眼睛與大腦的智慧裝置,都將是我們的舞臺。」許英偉有信心的說。

|企業小檔案|
- 企業名稱:芯鼎科技
- 創辦人:羅森洲
- 核心技術:影像處理晶片IC設計
- 資本額:新臺幣9億509萬元

|驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介|
由國科會協調經濟部及相關部會共同合作,所提出「晶片驅動臺灣產業創新方案」,目標在於藉由半導體與生成式AI的結合,帶動各行各業的創新應用,並強化臺灣半導體產業的全球競爭力與韌性。在此政策框架下,經濟部產業發展署執行「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,於113年鼓勵國內業者往 AI、高效能運算、車用或新興應用等高值化領域之「16奈米以下先進製程」或「具國際高度信任之優勢、特殊領域」布局,以避開中國大陸在成熟製程的低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

【註一】
前裝市場 (factory-installed products):在汽車製造過程中,由原始設備製造商(OEM)所預先安裝或整合的零組件、軟體或設備。

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