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2018年10月31日 星期三

百日計畫:084-研究/研發分享-6-微機電氣相層析儀

2008年畢業後,因為當兵有個小插曲,所以需要等待入伍,那時候研究所的老師與一間新創公司合作,希望將當時從密西根大學所發展的微小化氣相層析儀進行商品化。所以詢問我是否有想要參與,所以就回來實驗室協助。

整個專案在當時(公司甚至還沒在台灣登記)人數也少,除了新創公司本身有幾位電子電機相關的高手外,我們實驗室除了我之外,還有三位碩士生參與。

微機電氣相層析儀,是利用半導體製程,將原本巨觀的裝置,如感測器、分離流道、前濃縮管與加熱裝置等微型化晶片,也就是所謂的Lab-on-Chip的一種。

三位學弟妹各自處理感測器、分離流道與前濃縮管元件,我主要進行系統設計/整合、控制軟體撰寫以及協助個別零件所遭遇的問題,當然還有整合後的實際樣品測試。過程中也遇到許多小細節需要去處理並重新設計晶片或者電路部分。

在我接到兵單準備入伍前,也終於順利在兩個月內完成實驗室等級的原型機,且也測試了樣品。這個專案原本要應用在肺結核的呼氣檢驗,所以我們用的樣品就是根據醫療文獻中得知的幾種揮發性有機氣體化學成分。也在測試後順利得到很好的分離效果與偵測能力。然後後續的部分就在我當兵去了之後,交付給實驗室的學弟妹繼續接手了。

後記: 微機電氣相層析儀的完整開發,在實務上還是有許多障礙,例如無法將所有的元件皆“微型化”,不管是設計的難度,或者是設計出來的能力有線外,如何將每個“微型”元件完整的整合在一起,都是後續試量產將面臨的問題。當然上述是在2009年,已過了八年的現在,微機電技術又更成熟,應該有更佳的設計能力可以達成。只是“達成後”是否真的在市場上有所用途呢?這就是商業策略需要思考的了~

對Micro-GC有興趣的可以由參考文獻前往得知: 
1. Ted Zeller教授的實驗室網頁:https://lnkd.in/evgk4ki 
2. Google search: MEMS + micro + GC, 有非常多的新資訊

2016年12月19日 星期一

自動化軟體測試&非自動化軟體測試

前言:
撰寫了許多Code,還需要人為一項一項測試嗎?可能非常的耗費人力、時間,而且“也不能確保每次的”再現性、重複性。這時候利用軟體本身的優點,使用軟體進行軟體的測試就是一種必須行為。網路上討論自動化軟體測試的文章千千百百種,以下參考另一篇文章所提及的關鍵點。

三個原因:Regression, Some tasks cannot be done manually, Parallel testing.

其中第一項的『Regression』,利用軟體自動化地去重復複雜、重復的行為,以得到低誤差性的測試,是很關鍵的一點,因為人為測試總是會無法百分百遵行“(精密)標準操作流程”,而軟體則可以使程序依照所傳寫好的法則去運行數百數千萬次以上而有著非常低的誤差(正常條件下*)

第二項與第一項其實也是有點相似,但著重在測試項目的複雜性質,文中提出類似影像判別(某方面而言也是一種極大量數據)。

第三項則是建立虛擬的使用者,而非真實的使用多測試者去進行測試。

以上三點是大多建議、推崇、遵循自動化軟體測試中的幾項,其它還有更多原因就不在此討論,不過同時我想提出的則是相反的建議:什麼情況下則不適合自動化軟體測試。

1. 沒有被妥善定義的最終需求。

2. 沒有被良好設計的精密與精確標準操作流程(PPSOP)。

第一點的提出,則是衍生於醫療器材的發展,醫材法規專家林秋雄博士曾說:『Drug by discovering; Device by designing』,而推廣醫療開發領域的Stanford教授-Dr. Mochly-Rosen,在其衍生的Bio-design課程裡面也提到,『Intended Need』,在還沒被妥善定義的需求前,設計與做過多的自動化軟體測試是不恰當的。

第二點我特別定義PPSOP則是一般SOP著重在儀器/設備/實驗的成熟操作流程,但一個成熟的SOP早已經過不斷的測試與驗證,但在專案開發初期,其實定義這種SOP容易疏忽掉細節(魔鬼藏在細節裡)。所以我認為開發初期,更重要的是精密與精確標準操作流程(PPSOP),而PP的意思是包含所有操作流程的細節外,如基本的順序、時間、數量外,還有與前後相同試驗的相關性、先後順序、測試者/研究者的操作習慣等等,都必須被記錄下來。而這就回歸到Design of Experiment (DOE)的設計是否正確、測試者/研究者是否遵循以及回饋等等。

其實第二點與第一點有重復到,都是著重在需求(Intended Need or DOE)的定義,而這兩點則分別屬於兩個不同開發階段,而這兩個階段與自動化軟體測試的交集仍然有一段距離。

此篇文僅描述一些方法概念,如何進行則又有許多眉眉角角。希望藉此記錄下來提醒自己也提醒自己參與的團隊,勿過度技術化,所謂Garbage in, garbage out,設計不良的架構/DOE,用了再好的自動化軟體測試,得到的也只是一堆”無用的大數據“而已。

*不考慮撰寫不良的程式碼、錯誤的演算法等等

Ref:
1. 3 reason to automate software testing
2. Biodesign

2016年6月17日 星期五

Design & System

最近開始閱讀的另一本書籍,提到設計相關,也發現對於設計領域的人而言,一個最佳的(非唯一)的模式也是類似實驗設計,其中一薦者提出:『設計的本質而言,設計是一種綜合的造型活動』。當然這是指外在的形,而內在的就是所謂的『設計思考』。

閱讀至此其實蠻感慨的,這只是個引發點,感慨是累積性的。就如同過往我提出的系統開發,其中包含了三大重點:分析、設計、整合,這也是提出所謂的形,而內容如同前述需要是系統思考,比擬前述的設計思考。
不過我想提出的是第三個點,就是所謂的『態度』,如同一書提到,人類會進入科學革命,有很大的程度是接受自己的無知,但也不是所有的人類都是如此。(PS:無知的定義又是另個故事)而對一件事情而言,謙卑、尊重、同理等等,我想至少是組成一個良好團隊、美好家庭、強大企業、首善國家的眾多元素之一、二。

會這樣說的原因如下,之前與一間到台灣來設置研發中心的新加坡商企業,技術副總面談之間,說明認為系統開發不是重點,且也認為只要能夠手動的機構,就能夠變成自動化!的確,若只是針對自動化而言,的確大多數的機構、機械都能夠成為自動化,而少部分的則要等到新技術發現,舊有限制突破等等亦有可能成真。但此言論與想法正是不重視從源頭的系統開發角度去進行策略性的,而只是進行戰略性的模式。這點與之前曾經有網路貼文有關撞牆論有些許符合。

第二點引起我終究打出這段文,則是因為這幾天與朋友約聚餐閒聊,聽到曾經合作過的團隊成員,朋友與他討論公事的時候,明確地表達了自動化就是將一連串的動作串起來即可(轉述),雖然不令我訝異,但也著實了更証實自己當初的種種感受,而此成員從這段言論,可能沒有發現當初他的公司花了幾百萬所做成的一台半自動化機台,最後卻發現沒有手動製程來的高良率,很大的程度是因為不重視整個系統開發所需要的設計思維而導致的!

補充:
系統可大可小、可廣可深、可易可雜,即使是簡單到一個螺絲,也可以稱為系統,複雜到人體、歐洲CERN、到太陽系等等都可稱乎為系統,端看如何定義。

2016年2月29日 星期一

微機電氣相層析儀這一年來的發展

登勒~陣容強大~已經技轉到台達~不過還不知道進行Clinic Trial了沒,是否有其Clinic Value~期待~

補充:這是跟故宮一樣的另一段有趣的故事,在當初碩班畢業,當了24天的兵後,等待替代役入伍之前,上來台北協助碩班老師的業界合作,做的就是此微小化氣相層析儀,完成了醜醜但還能運行的原型機後,就去服役了。不過後來的總總,就不是這麼清楚了。

這個技術,典故就是從U of M而來的,當初也有機會去密西根摸了短短一圈,那是另外的故事。回到正題,學界的Publication,若沒有完整的Patent,很容易就被複製,如文章中的故事,以及當初與老師合作的公司也是如此。

誰能搶先一步製造出原型機驗證、商品化原型機,就有機會成為集大成的人。而搶不贏的,專利不夠的,只能感受哀莫大於心死的滋味了。

PS:至於此目前看起來全部都是電機、機電、資工相關背景的研發團隊,技轉到電源管理的企業團隊,能否搞起需要真正跨領域的醫療器材(儀器)產品,態度上我還是保持其將來的發展&結果。

君不見,中正周老師的技轉螢光探測器,在與嘉X科技研發三年後,功敗垂成,十來人的團隊解散,真是令人不勝唏噓。

新聞稿:按這裡