電機的世界觀-蛤,AI人工智慧?

February 2, 2021

元智電機陳敦裕教授(右起)帶領研究生施孟宏、吳誌銘、鍾少君進行糖尿病視網膜病變檢測,訓練AI深度學習,提升辨識精準度,獲國際競賽銀獎肯定。

AI人工智慧是近來熱門的議題之一。依教育部統計資料,108、109學年度有多所大學增設AI相關系所、學程。若想深入研究AI到底該讀什麼科系?需要學些什麼?以下以電機的方向來介紹什麼是AI以及AI的應用領域。

AI是什麼?

人工智慧(Artificial Intelligence,簡稱AI) 亦稱機器智慧(Machine Intelligence),指由人製造出來的機器能表現出像人一樣的智慧。

AI的價值在哪裡?

大家都希望機器(人)可以為人類分憂解勞,而人工智慧旨在透過結合機器學習以及深度學習等技術,發展出能夠取代人力的機器,協助不同面向的人力需求,將人類從重複性的工作中給釋放出來。

在人工智慧相關課程的規劃方面,開設了多元的機器學習以及深度學習的基礎以及進階課程,包含:類神經網路、機器學習及其深層結構、深度學習、深度學習與視覺應用、多媒體深度學習以及強化學習。

為了進一步配合電機系之專長優勢,本組亦規劃人工智慧學程,應用於「智慧視覺分析」、「智慧控制與無人載具」、「電腦輔助診斷應用」及「智慧終端晶片設計」等四大特色主軸。主要課程方向分列於下:

智慧終端晶片設計:智慧終端關鍵電路模組、智慧終端微感測器系統、智慧終端系統晶片設計

AI在電機中的應用?

本組教師研究分為控制工程、數位科技及電子工程三大領域,關於AI的研究包含了行動智慧、綠色能源、多媒體通訊系統與網路及SoC。指導的學生參與競賽多獲殊榮。

主題:聲控大師-離線智慧聲控開關

設計離線型的智慧聲控技術,可應用於邊緣裝置上的關鍵字識別,進而商轉成如聲控插座等產品。此類產品與智慧音箱不同,不需上網,因此也沒有安全性與隱私的疑慮。團隊所開發的離線聲控模組亦可與各類家電產品結合,不但可針對關鍵字客製化,設計也更為簡單。透過獨家的語音強化模型與降噪技術,可進一步提升辨識率,也更能抵抗環境雜訊。團隊於2019年獲得中國互聯網+大學生創新創業大賽之金獎,於同年也獲得科技部未來科技突破獎以及國家新創獎等殊榮。

元智電機方士豪教授帶領葉時均(左起)、李柏翰、蔡丞智三位研究生,參加「第五屆中國互聯網+大學生創新創業大賽」,以「聲控大師-離線智慧聲控開關」獲金獎殊榮

主題:半導體大數據分析

大數據的分析技術目前已成為許多企業未來競爭力的重要環節,如何有效運用大數據分析做為生產管理的工具,持續在品管與良率、節能等範疇提升效能,也是半導體業提升競爭力的關鍵之一。而在台積電主辦的半導體大數據競賽中,COMOL團隊面對生產模式極為複雜的半導體製程資料,充分運用了人工智慧以及大數據的方法來找出製程設定及機台之間的最佳方程式,尤其能量化顯示所提出之方法之計算效能,深具應用潛力。

元智電機COMOL團隊 -洪照祥、陳訢畬、黃國閔及指導教授熊甘霖(左起)參加「第二屆半導體大數據分析競賽」榮獲亞軍

主題:深度學習及其在自動化影音生成之應用

發展深度學習技術,建構視訊以及音訊之間的關聯性,實現跨媒體視訊/音訊之檢索或生成(音樂生成畫面或畫面生成音樂)之系統。

主題:虛擬試衣系統、糖尿病視網膜辨識競賽

網路購物盛行,購買衣物無法試穿不容易買到合身的,實體店鋪雖提供試穿,但同款多色一一試穿則需花費時間,研究團隊結合AI人工智慧技術,開發以2D影像處理的虛擬試穿系統,只要花幾秒拍下身形照,消費者就可看到試穿不同衣服的效果,相較國外已開發的3D虛擬試穿,成本較低且簡便有效率,系統可應用在實體店面或網路電商。

智慧醫療時代來臨,研究團隊投入研究糖尿病視網膜病變檢測,用人工智慧深度模型,優化演算法,2個月內訓練出高精度預測模型,參加全球最大的AI社群平台Kaggle舉辦的競賽中,於全球近3000支報名隊伍中名列第19名、獲銀獎肯定。

主題:老年性黃斑部病變自動偵測技術

較落後的偏鄉地區因為醫療資源不足,導致許多偏鄉地區的人民無法有立即性的醫療服務,若能有可攜式的智慧型醫療設備進駐偏鄉地區,可讓不具醫療專業的人員也能簡易操作,則能快速在各個偏鄉布局醫療服務,並有效提昇偏鄉醫療水平。在此概念下研究團隊開發一套針對光學同調斷層掃描圖像,進行老年性黃斑部病變眼疾病的自動偵測技術,使掃描儀系統可使用較少的運算量與運算時間進行圖像預處理、特徵提取與針對正常及異常眼疾病進行簡易的偵測,準確率達到95%,研究成果獲得108年度中工會學生分會論文競賽資訊組佳作。

AI人工智慧暑期營隊

本組辦理AI人工智慧暑期營隊,主題分別為當人工智慧遇上多媒體、人工智慧好好玩,活動主要在於讓高中生學習基本人工智慧概念及技術,營隊活動頗受參與同學好評。

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