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專家觀點:拯救地球 工程師身負重任!

上網時間: 2014年11月04日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:工程師  拯救地球  人才  NI  物聯網 

作者:Richard Roberts / NI 技術行銷工程師

別再寄望傑克•鮑爾和布魯斯•韋恩了,現在我們得仰賴工程師來拯救全人類。無論是生產經濟實惠的可再生能源,還是避免核子恐怖攻擊,人類所面臨的困境已達到前所未有的高峰。誰又能夠解決這些問題?銀行家?律師?X音速的參賽者?都不是!工程師才是這個脆弱星球的救星。

這樣看來,目前全球的工程師人才荒對人類而言可說是嚴重威脅。皇家工程學院 (Royal Academy of Engineering) 預測,到了 2020 年,英國產業每年會需要 100,000 名工程畢業生。2012 年的時候,英國只會有 4萬6,000 名新科工程師,還不到預期需求的一半。我們必須先解決人才荒,才能夠接著應付地球所面臨的危機。

培養工程師,就是保障大家的未來

還記得太空探索科技公司(SpaceX)的翔龍號(Dragon)吧?第一個抵達國際太空站的無人太空艙。還有紅牛平流層計劃(Red Bull Stratos),Felix Baumgartner從 12萬8,100 英呎的高空一躍而下,以自由落體之姿成為突破音速第一人。這些驚人的工程成就受到全球矚目,而且讓「工程」這回事看起來很了不起!

然而,為了培養下一代的工程師,我們必須正視他們對永續未來所扮演的中樞角色。因此,美國國家工程學院(NAE)擬定了14項全球工程社群必須立即關切的重大挑戰。這份艱困的清單首度在2008年發表,堪稱一份武裝動員聲明,目標對象包含了專業工程師和新手工程師。

NI 美商國家儀器 (簡稱 NI) 的工具可說是克服這些難題的關鍵。如同 NI 總裁 Dr. James Truchard 所言:「我們的核心任務和企業責任就是協助全世界目前和未來的創新者。」NI 的工具有助於改善 STEM 教育,可協助學生把理論轉換成實務,讓他們真正地「實作工程」。現在業界和學術研究單位也運用了相同的工具,藉此克服重大的工程挑戰。

打造科學探索工具

工程師必須仰賴科學所定義的物理和化學原理,才能夠開發出解決方案;反之亦然,科學家也需要精密的儀器,才能深入探索這個世界。天文望遠鏡即象徵了這樣的雙方合作。精密的望遠鏡光學儀器最早在 17 世紀問世,引爆了前所未有的科學革命。

隨著42公尺長的歐洲南方天文台(ESO)望遠鏡出現,這兩個領域的合作達到了另一個高峰,而且這也是全世界最大的望遠鏡!這是一種地面望遠鏡,需要某種主動式光學儀器,也就是由 3,000 個致動器和 6,000 個感測器所操控的可形變反射鏡,才能夠避免受到亂流影響。NI LabVIEW 和 NI PXI 協助完成了極度複雜的致動器和感測器整合作業,提供精密的控制、混合式訊號分析與多核心運算功能給 ESO。

不過如此大型的望遠鏡也有相形見絀的時候,那就是世界上最巨大的科學儀器登場之際:歐洲核子研究組織 (CERN) 的 LHC 大型強子對撞器。CERN 一樣採用 NI LabVIEW 和 NI PXI,控制可引導粒子束的雷射準直儀,這項研究可說是發現希格斯玻粒子的重要推手,因此促成了 21 世紀最重大的科學突破。

我們務必建立並培養工程師和科學家之間的象徵關係。「打造科學探索工具」本身也是一項重大挑戰,但卻有助於開發其他重大挑戰的解決方案。

保障網際空間安全

網際網路徹底改變了人們的社交、合作、溝通方式,可說是一種現代奇觀。網路收集了全世界的知識,藉此加速全球創新。一旦我們達到寓言中的技術奇異點(Technological Singularity),網際網路的普及也會被視為其中一項關鍵成就。對了,而且網路上還會充斥著貓咪彈鋼琴的影片!即便有種種好處,網路也產生了一些問題,例如身份和 IP 竊盜、危及國家安全的政府機密外洩。

此外還有更嚴重的問題。我們都見證了「物聯網」(Internet of Things) 的急速成長,也就是所有的裝置,包含車輛、冰箱和汙水管在內,都在執行量測、監控和通訊作業。這種現象會自然而然的演變成智慧城市,其中所有的城市服務都在收集並傳輸資料。這樣一來可帶來許多優勢,例如靈活的交通管理和基礎建設預先維護。隨著智慧城市的概念逐漸落實,駭客的網路恐怖攻擊讓整座城市癱瘓也並非不可能的事。

幸好 NI 客戶能夠保護我們的通訊機制。例如華日通訊 (Huari Telecom) 這家無線電方向搜尋系統的主要開發商,他們使用 LabVIEW 和 NI RF 儀器,監控政府管制頻段內外的訊號,還能夠精準定位惡意的傳輸與干擾來源。

供應淨水

淨水是人類賴以為生的必需品,但我們很多人都視為理所當然。不過您知道嗎?世界上有40%的人口無法取得安全的水,也沒有合格的衛生設備。開發中國家經常出現水做為傳染媒介的腹瀉疾病,每天有 4,000 名兒童因此喪生,超過愛滋病、瘧疾和麻疹三者加起來的死亡人數!

在巴基斯坦的伊斯蘭馬巴德,因為水污染加上醫療資源缺乏,所以生存環境變得非常艱困。NI 與當地的空軍大學合作,開發出太陽能抽水機和過濾系統。雖然很簡單,不過這項創舉卻可以供應生存所需的淨水,大幅降低當地居民透過水而傳染疾病的機率。

我們的未來在您的手上

面臨這些重大挑戰的同時,看到專業工程師 (其中有些運用了 NI 工具) 能夠突破並改變世界,其實真的很激勵人心。整個世界確實有所進展。然而,這些挑戰的龐大規模和既有的複雜度,其實代表了解決方案並非一蹴可幾的事。簡單來說,下一代的工程師,也就是您,必須承擔起拯救地球的責任。千萬不要有壓力!





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