章節:科技創新

哈囉!歡迎來到資訊及通訊科技(ICT)其中一個最精彩的課題!在本章節,我們會探索一些正在改變世界的尖端科技。你可能曾在電影或新聞中聽過它們,但現在你將會深入了解它們的本質和運作方式。

我們會探討人工智能(AI)數據科學(Data Science)3D打印擴增實境(AR)虛擬實境(VR)。了解這些科技至關重要,因為它們已廣泛應用於我們的日常生活,從手機應用程式到醫生拯救生命的方式,無處不在。事不宜遲,我們馬上開始吧!


人工智能(AI)和數據科學

如果這聽起來有點複雜,別擔心!我們會逐步拆解它。歸根結底,這就是讓電腦變得更智能。

那麼,甚麼是人工智能(AI)?

人工智能(AI)是一門科學,旨在使電腦或機器能執行通常需要人類智能才能完成的任務。例如學習、解決問題、理解語言,或識別物件和人臉等。

比喻:想像一下你正在教狗狗學習新把戲。你展示給牠看該怎麼做,牠便從經驗中學習。人工智能有點像這樣,但對象是電腦。我們透過提供大量數據來「教導」它們,然後它們便能自行執行任務。

一項關鍵應用:模式識別

人工智能其中一項最重要的應用是模式識別(Pattern Recognition)。這意味著從數據中找出有意義的趨勢、關聯或規律。

電腦在辨識人類可能忽略的模式方面表現出色。以下是一些你每天都會用到的真實例子:

人臉識別:你的手機鏡頭能識別你獨特的面部模式,從而解鎖手機。
電郵垃圾郵件過濾器:你的電郵服務(例如Gmail)已學習了垃圾郵件的模式(例如,某些特定詞語、奇怪連結),並會自動將它們移到垃圾郵件資料夾。
推薦系統:YouTube或Netflix等服務會分析你觀看內容的模式,從而推薦你可能喜歡的新影片或電影。

數據科學如何融入其中?

數據科學(Data Science)是一個廣泛的領域,它利用科學方法和工具(例如AI!)從大量數據中找出有用的見解。數據科學家就像是數據的偵探。

比喻:想像一下有一大箱數千塊不同的樂高積木(這就是數據)。數據科學家就是那個負責整理所有積木的人。他們利用特殊工具,包括人工智能(AI),找出所有紅色和藍色積木(模式識別),並發現可以用它們來建造一間房子(這就是有用的見解)。


重點總結:人工智能與數據科學

人工智能(AI)賦予電腦「類人」的智能。人工智能的主要用途之一是模式識別,這對於數據科學從數據中發掘隱藏而有價值的信息至關重要。它們互相配合,使系統變得更智能、更有用。


3D打印科技

這項科技能讓數碼設計在你的眼前變成實物!它也被稱為增材製造(additive manufacturing)

甚麼是3D打印?

3D打印是從數碼檔案創建物理三維物件的過程。3D打印機不是在紙上打印平面圖像,而是逐層堆疊微小的層次來構建物件。

比喻:想像一下用樂高積木來搭建東西。你從底部開始,然後一層一層地往上疊加積木,直到你的創作完成。3D打印機的原理也一樣,但它所打印的層次極為纖薄,並會融合在一起。

它如何運作?簡單步驟指南:

1. 創建模型:首先,你需要一份數碼藍圖。這是一個利用電腦上的專門軟件(例如,電腦輔助設計或CAD軟件)創建的三維模型。

2. 切片模型:然後,軟件會將數碼模型「切片」成數百或數千層薄薄的水平切片。這為打印機創建了一份詳細的打印方案。

3. 打印物件:3D打印機讀取檔案後,便會從底部開始構建物件。它會鋪設一層材料(例如熔化的塑膠),待其凝固後,再在上面添加下一層,如此類推,直到物件完成。

實際應用:

3D打印不僅僅是用來製造玩具!它還有許多嚴肅而令人驚嘆的用途:

醫療:醫生可以打印度身訂造的義肢、病患器官的精確模型來練習手術,甚至是牙科植入物。
工程:公司可以快速為汽車或飛機的新零件製作原型,進行測試,而無需整間工廠的配合。
建築:現在已有巨型3D打印機能用混凝土打印整間房屋!

你知道嗎?

國際太空站上的太空人會使用3D打印機來製作備用零件和工具。如果扳手壞了,他們不用等到地球發射火箭——他們可以即時打印一個新的!


重點總結:3D打印

3D打印透過逐層堆疊的方式,將數碼檔案變成實體物件。它能實現快速、客製化和複雜的創作,使其在醫療以至太空探索等各個領域都十分有用。


擴增實境(AR)和虛擬實境(VR)

人們經常會把這兩種科技混淆,但它們其實大相徑庭。讓我們把它們的分別講清楚。關鍵在於思考它們如何與「現實世界」互動。

虛擬實境(VR):創造一個全新的數碼世界

虛擬實境(VR)會將你對現實世界的視野完全替換為一個由電腦生成的數碼世界。當你使用VR時,你會完全沉浸在另一個環境中。

你使用的裝置:一個完全遮蓋你眼睛的頭戴式裝置(例如,Meta Quest、HTC Vive)。
它的感覺:你仿佛被傳送到另一個地方。你可能站在火星上、在海底暢泳,或置身於你最喜愛的電子遊戲中。現實世界會被完全阻隔。

VR的應用:

遊戲:提供極致沉浸式和互動性的遊戲體驗。
訓練:讓飛行員在飛行模擬器中訓練,或外科醫生練習複雜的手術,而沒有任何風險。
虛擬導覽:在家中探索博物館、著名地標或待售物業。

擴增實境(AR):為現實世界添加元素

擴增實境(AR)並不會取代你的世界。相反,它會將數碼資訊——例如圖像、文字或動畫——疊加到你所看到的現實世界上。

你使用的裝置:最常見的是你的智能手機鏡頭或特殊的AR眼鏡。
它的感覺:你仍然置身於自己的房間,但數碼物件會像是真實地與你同在。

AR的應用:

遊戲:著名的遊戲《Pokémon GO》,你在現實世界中看到數碼生物。
購物:IKEA的應用程式讓你透過手機,查看數碼梳化模型在你的真實客廳中會如何呈現。
社交媒體:Instagram和Snapchat的濾鏡,讓你的臉上出現數碼狗耳朵或有趣的眼鏡,這就是一種簡單的AR形式。


記憶小貼士——輕鬆記住!

想想它們的第一個字母:
Virtual Reality = 將你帶到一個全新的Virtual(虛擬)地方。
Augmented Reality = 為你目前的現實世界Add(添加)數碼內容。

重點總結:AR與VR

VR讓你完全沉浸在一個數碼世界中,隔絕了現實世界。AR則讓你留在現實世界,但在其上疊加數碼層次。一個取代現實,另一個則增強現實。


太棒了!你剛剛學習了五項驚人科技創新的基礎知識。嘗試在日常生活中找出它們的蹤影吧——或許你可以試用手機上的AR濾鏡,或者在網上觀看一個360度VR影片,親身體驗它們的魅力!