地震是台灣半導體業的大敵,護國神山無法讓地震不發生,爭取應變時間就成了關鍵。
新創衛波科技提供的AI地震預報,客戶遍及3000多所中小學、台大醫院、聯電、美光等業者,以及擁有百年歷史、生產特殊玻璃的日商AGC。
去年那場震央在花蓮的403大地震,衛波就讓西岸的竹科、中科廠房提早20多秒因應;即使地震發生在距離較近的南投,也能有大約5至15秒的時間做準備。
衛波創辦人暨執行長林沛暘指出,收到警報而提前停機的廠房,地震後半小時內就恢復生產;至於沒有事先停機的,至少要七、八個小時才能復產。
林沛暘出身自國家地震工程研究中心,研究地震已經超過20年,是六項地震預警相關專利的發明人,他的博士論文就是研究減震。
他創辦的衛波科技,是以中央氣象署歷年累積的30萬筆地震資訊,加入其他現地型測站的數據,縮小盲區,資料庫每年增加約1萬筆數據。
微小快速的P波,是保命關鍵
預測的原理,主要靠的是微小的P波。林沛暘解釋,當斷層錯動時,會同時引發P波與S波向外傳遞,P波較微小,但波速比S波快,S波往往是主要致災的震波,兩者具有時間差。
衛波主打的現地型地震預警,只需在定點安裝一台內建演算法的地震儀,運用P波及S波的時間差,就能告知客戶,震波的強度及抵達時間。
「他們累積資料非常豐富,預警準確度很高,」與衛波合作6年的瑞德感知董事長陳寶琳說。
瑞德在不同場域設計硬體,接收衛波儀器發出的訊號,提醒用戶地震將至。
在學校,就透過廣播通知師生;在手術房,則是改變手術燈號,提醒醫護人員;在大樓,就會讓電梯停止運作,並在最近的樓層開門,讓民眾逃出。
在最短時間,針對各種場景做出最有效的避難建議,減少地震造成的死傷。
幫小學生躲地震,讓團隊爆紅
還在國震中心時,林沛暘的模型就在學校進行現地驗證,嘉義市港坪國小就是其一。
2013年3月,港坪國小有幾位家長在學校聊天,突然看到學生戴起避難頭套從教室跑向操場,他們還摸不著頭緒時,規模6.2的地震在10秒後報到。
後來有家長在社群上傳這段過程的影片,讓林沛暘的團隊獲得關注。
這個設備,後來在全台近3500所中小學運用。他將學校分為90區,當一所學校收到警報,區內其他學校就會經由聯動的方式接獲通知。
前科技部長、也是鼓勵林沛暘創業的陳良基觀察,衛波的技術不僅有門檻也有專業,加上台灣有許多科技業聚落,「從業界角度來看,他們有營運的機會,可以讓需要的產業真正得到服務。」
精準辨別高鐵震波,花了8年
訓練模型最大的困難,在於P波相當微小,儀器會被車輛、機械或人為因素等環境震動干擾。
以台灣高鐵為例,列車行進過程中的震動比地震P波還要大,光是列車交會時,車窗都能明顯感受到震動,「開過去幾乎是小型地震。」
為此,團隊總共花了8年的時間,找出一套多重感應與判別邏輯的解決方案。
由於高鐵引起的震波速度比地震慢,如果軌道周邊不同位置的測站幾乎同時收到震動,就是地牛翻身;如果先後收到震動,則是列車經過。
換言之,就像西方人從外表常常分不清楚東亞人,但若加入其他條件,譬如語言或是文字,就能明顯辨別各國人的差異。所以AI訓練模型時,除了P波,還會加入不同因子。
不只震前提醒,還能震後檢查
有趣的是,衛波還運用技術,趁地震時替房屋做結構檢測。
衛波在建物三個不同高度的位置裝設地震儀,自動記錄三級以上的地震,評估結構安全,15分鐘就能自動回傳結果。
「還滿有用的,等於是請一個結構技師一直幫我們看,」勞動部秘書處科長王文立指出,勞動部所在的「志清大樓」是一棟40年老房子,近年補強建物結構,2023年中旬裝設了衛波儀器。
403強震之後,勞動部也立即收到明確指示,建物有哪些地方要加強檢查。
從地震前提醒用戶,到震後檢查建物結構,衛波已打造完整服務。下一步,就是要與硬體廠商組成防災產業鏈打國際盃,合作業者包含研華科技、中保防災科技等七家。
衛波已跟著半導體客戶到日本九州,根據日本氣象廳的地震資料訓練預警系統,準確度達93%;也與印尼氣象局合作超過兩年,在峇里島安裝地震預警系統,目標是先建立官方信任,打入龐大的旅宿市場。而這些硬體廠都可以加入生產對應的設備,或提供新服務。
走出學術象牙塔的林沛暘,利用AI扭轉台灣位在地震帶的劣勢,成為新商機。
AI預警地震心法
- 以時間差提前示警:透過30萬筆地震數據訓練AI,以P波、S波的時間差預測地震規模及抵達時間。
- 判讀震動的精確度:藉由不同位置地震儀接收震波的時間計算波速,納入各種條件,訓練AI判讀是人為震動或真的地震。
(雜誌原標題為:晶圓廠的抗震神隊友/責任編輯:張文禎)
天下總主筆陳良榕專欄。半導體狂熱、科技巨頭謀略的最犀利解讀
看懂科技大勢,獨家解讀
請查看您的信箱,我們將寄送驗證信給您,確保未來信件會送到您的信箱