【資管】利用機器學習與人工智慧做防震教育及降低接觸傳染

資管系大學部每年都會在三年級下學期及四年級上學期開設專題課程,讓同學透過小組合作的方式,增加系統實作的經驗、訓練團隊合作能力並運用過去所學,開發屬於自己的專案成果。隨著管院近年來不斷強調社會責任與永續發展,近年來也不乏看到老師與同學在專案課程中,將社會責任與永續發展融入專案成果中,設計出地震防災救難系統以及兼具電梯安全及防疫的有效解決方案。

「震麼厲害」從APP做防震教育

台灣位於菲律賓海板塊與歐亞板塊的交界處,每年平均發生規模4以上的地震次數達約500起。其中最嚴重的就是發生在1999年規模7.3的921大地震,不僅一夜之間奪走了兩千多條人命,難以估計的損失及精神上的創傷更成為全台人民心中無法磨滅的痛。2003年嚴重急性呼吸道症候群疫情(SARS),散布於29個國家和地區,造成全球超過8000人感染,700多人死亡。2019年嚴重特殊傳染性肺炎疫情(COVID-19)在全球大流行,至今已有192個國家和地區累計確診個案數逾1.48億例,其中更超過300萬人死亡。 面對無法預測的災害,因為不可預測,所以只能事前準備、災後防治,減少災害所造成的影響。資管系師生針對地震與傳染病災害,提出「震麼厲害」APP系統設計概念,事前做好防震教育準備,災後增加救助的可能性;以及因新冠肺炎肆虐,如何正確使用電梯以減少手部與電梯內部的接觸為防疫重點之一,「HYG.RECO智慧電梯安全守衛」系統設計概念,設計智慧電梯減少人們在電梯中接觸病毒造成感染的機會。

圖一:解決方案概念發想

「震麼厲害」APP系統設計概念,運用現代大眾生活的必需品-智慧型手機以及移動通訊。

圖二:震麼厲害APP系統功能示意圖

提供(1)地震知識庫:提供緊急避難包準備清單以及地震應變時序,讓使用者能夠清楚地瞭解需提前準備哪些物資以及以視覺化、圖像化的方式提供使用者在地震的各個時段中,正確的逃生觀念及知識,讓使用者能夠了解到在地震中該做的正確應變措施,提高逃生存活機率、(2)所在危險警示:提供使用者所在位置是否具土壤液化、活動斷層或山崩的危險潛勢資訊。(3)安全回報系統:當震災發生後時,若使用者目前處於安全的地區,便可以透過安全回報系統選取地區回報此地區當下安全與否,此回報資料將呈現在路線規劃頁面中成為路線規劃的一環,系統會規避不安全的地區進行路線規劃。(4)逃生路線規劃:透過安全回報即時資訊,進行逃生路線規劃。並可在地圖上查詢各地區之避難地址、容納人數等資料,以及前往避難所的路線規劃

「HYG.RECO智慧電梯安全守衛」降低接觸感染,守護你我健康

隨著現代化都市的發展,電梯成為了人們經常接觸的公共區域之一,不論出門返家、上班上學,多少都會搭乘電梯這個密閉且狹窄的公共空間。大量的人進出使用兩個問題:公共衛生疑慮以及安全問題。

電梯中有人咳嗽、打噴嚏的話,很容易會造成飛沫傳染,或是病患沒洗手就觸摸電梯按鈕,也可能會殘留病毒,若後續使用者接觸後,又碰觸口鼻,也容易會造成接觸傳染,電梯按鈕成為病毒接觸傳染的途徑之一。

「HYG.RECO智慧電梯安全守衛」系統設計概念,結合臉部識別(Face Recognition)、語音識別(Speech Recognition)以及手勢及身體姿勢識別(Gesture Recognition)等機器學習技術。

臉部識別功能確實掌握電梯進出人員記錄,以手勢辨識或語音辨識代替實體電梯按鈕,減少乘客接觸電梯按鈕的機會,提供電梯使用者安全且衛生的搭乘體驗。

圖三:HYG.RECO智慧電梯安全守衛系統特色
圖三:HYG.RECO智慧電梯安全守衛系統運作原理

資管系師生運用機器學習(Machine Learning)與人工智慧(Artificial Intelligence, AI)等專業知識,以提供災害早期預警,風險減少之目的,發想設計出地震防災救難系統以及兼具電梯安全及防疫的有效解決方案。

地震防災救難系統結合機器學習,在地震來時當下,透過手機的移動、使用者的安全狀況、危險路況和災害位置回報,整合強大雲端計算資源,迅速且有效率的分配救難人員及資源,以及後續的賑災資源,提升救援速度及準確度。

智慧安全電梯的特點在於應用了不少AI方面的新技術及研究各技術間整合問題,將聲音及影像系統的整合並應用於日常生活不可或缺的電梯,除了具獨特性外,更為現今電梯安全及防疫提供一個實用性的整合方案。

資料來源:
楊淯程副教授、林岳賢同學、翁忠宇同學、黃靖涵同學、蔡瑜庭同學、鄭琳澂同學、龔于涵同學。
楊惠芳助理教授、李宛臻同學、何品萱同學、崔恩瑜同學、張瓊云同學、郭哲安同學、蕭扞丞同學。