2024 IEKTopics|建構韌性社會成顯學,工研院投入前瞻科技增進全民福祉

在社會發展過程中,會因為各類突發事故與外部長期壓力變化等風險,對社會穩定發展造成負面衝擊。對此,臺灣必須因應各類風險,及早建構韌性社會。

突發事故包括自然災害、重大傳染病、人為疏失和外部政策事件。以臺灣為例,颱風、地震、洪水、乾旱,以及重大交通、工安意外,都是高頻率發生的風險。例如:2024年4月花蓮發生芮氏規模7.2地震、7月下旬強烈颱風凱米侵臺,皆造成多地嚴重災情。

長期壓力則包含地貌環境改變、氣候變遷、貿易環境改變、人口結構改變……。例如:臺灣人口老化日益嚴重,對諸多產業的人力供給產生缺工影響。此外,受國際局勢、地緣政治影響,全球供應鏈運作也發生重大變化,關鍵材料與設備自主能力,成為影響臺灣產業成長的重要課題。

 

 

韌性社會具備快速復原力,因勢利導促進社會再轉型

受到這些突發事故或外部長期壓力影響,可能導致維持社會正常運作的基礎設施、服務系統功能下降,甚至喪失功能,以及衍生人力資源短缺,物流、資訊流受阻等重大問題,進而對總體國家發展造成嚴重影響。因此需要透過建構韌性社會,讓各類民生、產業重要體系,面對突發事故或外部長期壓力時,能有效預做準備、降低衝擊,並快速復原或進行轉變調適。

就韌性社會而言,「韌性」是指社會吸收衝擊及復原、調適、因應能力,以及面對長期壓力與不確定因素時的適應方式。韌性社會不只能應對衝擊與危機,讓社會運作系統重回平衡,同時也試圖發展解決方案,讓新的系統適應當前及未來挑戰。因此也可以透過提升韌性,實現「化危機為轉機」,以及進行「因勢利導」的社會發展轉型。

面對風險事件與災害,可藉由預先規劃的防災、應變與復原手段,達到減災目的,並在更短時間內回歸常態,甚至超越原有運作功能水準。如果缺乏事先預防與因應風險事件的應變方案,就可能需要花費更長的時間,耗費更多的資源,才能使社會運作逐步復原、穩定或適應新環境。

因此立足於促進國家永續發展的觀點,建立、維持韌性社會,是必要且須持續關注的重大議題。

 

善用科技方案,是建構韌性社會重要策略途徑

建構韌性社會是龐大且複雜的系統性工作,同時需要各界長期投入,主要工作項目包含:

  • 持續界定、識別、分析可能發生的各類突發性事故與長期壓力,以作為後續其他工作基準,包括風險成因、發生可能性、影響範圍……。
  • 透過各類可能的預防、準備措施,避免或減少風險發生頻率和規模。例如:透過完善的交通設施巡檢規劃與工作執行,降低設施出現未預期的損毀風險。
  • 針對可能的風險事故,安排警示工作與制定應變計畫。各界能透過即時警示察覺風險,並有效運用既有資源、採取正確的反應作為,進而降低風險事故導致的各種損失,同時能快速復原,恢復社會體系正常運作。
  • 部分風險事故發生後,可能無法回復到災前狀態,因此需要進行必要的轉變調適。例如:COVID-19疫情發生後,許多產業開始採用遠距作業;即使疫情趨緩後,但仍有公、私部門會維持適度的遠距辦公模式。
  • 各界也需要持續探索可能的策略,落實上述各種建構、維持韌性社會的具體工作,例如:多元化、分散式、替代性等策略。
  • 多元化策略:以多元化方式建構維持社會運作的各類功能體系。例如:為提高水資源供給韌性、保障產業與民生用水,除了傳統的供水方式,也可擴大再生水、海水淡化等其他用水來源。(第三篇第三章)
  • 分散式策略:以分散模式降低因集中式系統設施受損,導致大規模功能喪失風險。例如:發展太陽光電、風力發電、氫能燃料電池、儲能系統,建立分散式電網設備,提高整體電力系統韌性。(第二篇第六章、第三篇第一章)
  • 替代性策略:以替代性方案暫時彌補原有方案功能不足,以維持必要的社會運作。例如:因地震或風災導致偏鄉、山區地面交通中斷時,透過無人機進行緊急物資運補,提供災民必要的食物與醫藥用品。(第二篇第五章)

在建立韌性社會具體方案過程,需要從政策規劃、法規制度、基礎設施與工程建設、資通訊與各類支援體系、民眾教育等多個層面共同努力,以建立可靠的韌性方案。隨著新興科技發展,如果能針對實際需求,善用科技工具,將可提高韌性方案運作效能,滿足建構、維持韌性社會需求。相關創新科技(包含但不限)介紹如下:

  • 數位科技:透過數位科技打造可提升基礎設施韌性的解決方案。包括在鐵路與高速公路裝設感測器與攝影機,掌控即時車流與環境資訊;建立智慧電網與虛擬電廠,可提高電力韌性;建立全國地形量測與災害風險3D地圖,有助於防救災;利用語音助理,即時整理問診記錄、查詢患者病歷、下達醫囑等工作,大幅增進醫護臨床工作效率,提高照護量能應對大規模傳染病;透過視訊、遠距診斷,減少醫護感染風險,強化偏遠地區醫療服務韌性。(第二篇第一章、第二篇第二章、第二篇第七章)
  • 智慧科技:使用高效運算的前瞻科技工具,結合巨量資料分析與人工智慧,進行雨量、潮汐變化、地震規模、風速、淤沙量等預測,強化風險警示、協助預防災害。同時也能打造防災救災情報系統,整合跨單位資訊,即時掌握受災狀況與推測救援作業需求。此外,資安攻擊與詐騙已成為現代社會面臨的重大風險,因此更需要透過智慧化科技來因應。例如:生成式AI應用興起,導致偽造資訊氾濫。國際大廠也利用AI技術,建立資安評量工具,讓用戶能透過自然語言操作,迅速獲得處理資安事件處理的方案建議;以及使用AI偵測深偽圖片和假訊息、強化數位身分驗證、進行惡意郵件處理等。(第二篇第一章、第二篇第二章、第二篇第四章)
  • 自主科技:使用無人機、無人船及地面無人載具,在災區進行受災人員搜尋、災區監控、物資運補、傷患搬運等災害應變工作,以及使用低軌道衛星、無人機、繫留式飛船(Tethered Airship),為災區提供緊急無線通訊與網路功能。而面對人口老化導致的勞動力不足問題,也可透過自主移動機器人,在健康照護與醫療、智慧工廠、倉儲物流、商業零售、公共服務等場域,藉由自主作業或與人機協作模式,完成各種工作任務,降低人力不足造成的影響。(第二篇第三章、第二篇第五章、第三篇第四章)

 

圖片來源:工研院行銷傳播處

 

工研院肩負科技研發與產業化任務,持續建構韌性社會技術方案

建構韌性社會,是支持國家永續發展的重要課題。工研院的任務是推動科技研發與產業化,促進經濟發展與增進全民福祉。因此在建構韌性社會方面,工研院制定的「2035技術策略與藍圖」中,即包含「智慧生活」、「健康樂活」、「永續環境」、「智慧化致能技術」及「韌性社會」等主軸,並從「基礎設施韌性」、「資源能源韌性」與「生產力韌性」三個次領域,聚焦有助於建構韌性社會的應用方案。

在基礎設施韌性方面,將研發有助於強化社會重要基礎設施運作韌性(如電力、通訊、交通、物流)方案,避免設施失效、停止運作。在資源能源韌性方面,研發出可強化能源(石油、天然氣)儲存和運輸,以及水資源與關鍵原物料供應韌性方案。在生產力韌性方面,則希望透過科技方案,強化我國重要產業如半導體的生產要素,像是勞動力、生產設備及組件等,以維持、保障產業及企業運作所需之生產力。

依據上述發展目標,工研院採取滾動式研發調整策略,持續規劃、研發相對應的技術、產品與創新應用方案,並陸續獲得以下具體成果:

  • 研發長航程、高負載無人機及氫能燃料電池無人機,可用於電塔線路維護、災區物資運送。研發無人機橋梁巡檢應用方案,可提高巡檢效能,並透過智慧化影像分析,協助人員快速完成橋梁損傷辨識。(第二篇第五章)
  • 發展多重微電網韌性技術,強化供電體系對突發風險進行預警、因應、備援與復原能力。發展區域電網災害應變技術,提升區域能源供電品質、建立區域緊急電源復電運轉技術,作為短期維生及通訊需求使用。(第三篇第一章)
  • 發展高空通訊技術,整合衛星通訊與地面光纖網路,建構陸空三維穩定的韌性通訊服務生態系統。(第三篇第一章)
  • 推動半導體晶片製造本土化,增加半導體關鍵材料與設備等在地化技術。研發低碳循環礦物技術,稀土永磁廢棄料源關鍵組成分析與評價技術;從材料技術方面的創新研發,提升國產自製率,以強化相關產業韌性。(第三篇第二章)
  • 研發快速組裝關節機器人,可彈性應用於不同場景,並節省系統重新建置成本,讓更多產業界快速導入使用。同時也結合生成式AI技術,讓機器人更容易地操作,降低中小企業導入與使用門檻。(第三篇第四章)

綜觀以上論述,工研院除了投入韌性社會領域的應用方案研發,也期望能持續與國內外各界齊力合作,藉由技術整合與創新應用方案,協助國家加速建構韌性社會,並衍生出創新的產業商機。

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