國際學者學術交流分享:
Research on Reliability in the Era of AI: Challenges, Methods, and Applications
國際學者學術交流分享:
Research on Reliability in the Era of AI: Challenges, Methods, and Applications
林義貴 講座教授
國立陽明交通大學 工業工程與管理系 終身講座教授
國立清華大學 工業工程與工程管理博士
■ 引言
當今工業界在面對AI人工智慧與大數據的急速發展時,可靠度 (Reliability)的觀念仍可被廣泛地應用並可協助決策的管理。其核心在於如何建構和維護系統在面對隱性退化 (Undetected Degradation)與複雜運算需求下的穩定性與預測能力。隨著工業 4.0 邁向強調人機協作的工業5.0 (Industry 5.0),精準的系統健康監控是確保品質與效率的必要條件,尤其是在工業工程與跨領域應用的範疇中。今年筆者有幸邀請到來自美國Rutgers University享譽國際的 Hoang Pham 特聘教授 (Distinguished Professor)來臺訪問,並於國立陽明交通大學工業工程與管理學系為教師及研究生們帶來一場主題為「Research on Reliability in the Era of AI: Challenges, Methods, and Applications」的精彩演講。
Professor Hoang Pham是榮獲IEEE Life Fellow與以及IISE Fellow的傑出教授,以其深厚的專業知識和研究經驗,深入剖析了可靠度工程在AI時代的重要性,並通過極具創新性的案例研究,展示了如何運用工業工程的數學建模 (Mathematical Modeling)方法論,並擴展至提升對人體免疫系統與壓力 (Immune System & Body's Stress)的預測與管理。讓我們一同回顧這場解析可靠度對於AI的重要性,與跨域研究中的前瞻應用。
▲ Professor Hoang Pham演講題目:「Research on Reliability in the Era of AI: Challenges, Methods, and Applications」,※ 照片由國立陽明交通大學工業工程與管理學系提供
■ 從工業4.0邁向工業5.0下的可靠度評估發展
隨著人工智慧與深度學習技術的蓬勃發展,製造業正從工業4.0邁向更強調人機協作與智慧決策的工業5.0時代。在此背景下,可靠度評估成為掌握設備運行狀態與提升系統穩定性的核心方法。Professor Hoang Pham以航空系統為例,一架飛機由大量零組件共同構成,其整體可靠度須達0.999999才能確保飛行安全。然而,各組件會因使用磨耗、老化及環境負荷而逐漸降低性能,進而影響整體安全性。因此,透過科學化的可靠度分析,可有效預測零件退化行為並提前進行維修策略規劃。實務上,大型飛機製造商如波音等在推出新機型時,除了提升飛行安全性外,也會運用可靠度工程方法進行關鍵零件設計與系統。例如,透過分析各組件的失效機率與相依性,或改良零件材質以延長使用壽命。這些措施使航空公司提升了飛行安全性、降低油耗與降低營運成本。
■ 免疫系統建模與智慧健康監測的前沿研究
人體免疫系統是維持生命健康的關鍵防線,由器官、組織、細胞與分子等多層次結構所組成,具有辨識並清除入侵病原的能力。當免疫功能正常運作時,能有效抵禦感染並修復受損組織;反之,免疫系統若出現失衡,可能導致兩種相反但同樣具風險的結果:其一為免疫反應不足,使身體防禦能力下降,增加感染與疾病發生的機會;其二則為免疫反應過度活化,可能引發過敏反應或自體免疫疾病,對身體造成不必要的損害。近年研究顯示,壓力、作息與生活型態等因素對免疫系統具顯著影響,其中長期壓力會削弱免疫反應,進而降低身體的整體防護能力。隨著人工智慧及數學建模方法的進步,研究者開始利用生理資料與時間延遲模型來模擬免疫系統與病原體之間的動態交互作用,以預測疾病風險、分析免疫反應機制。Professor Hoang Pham發展出智慧化健康監測工具並以手機App方式普及化應用。這些研究成果不僅提升疾病預測的精準度,也帶動智慧醫療與健康管理方式的革新。
▲Professor Hoang Pham於國立陽明交通大學管理二館5F-520教室,※ 照片由國立陽明交通大學工業工程與管理學系提供
■ 結論
Professor Hoang Pham最後以自身研究提醒我們:在認真進行研究的同時,亦需重視壓力管理與身心平衡。唯有維持健康的身體與良好的免疫功能,才能持續以最佳狀態面對研究挑戰並推動長期學術發展。
▲ Professor Hoang Pham於演講後與所有與會教師及同學合影,※ 照片由國立陽明交通大學工業工程與管理學系提供