MIAT 實驗室介紹

歡迎來到 MIAT 實驗室（Machine Intelligence & Automation Technology，機器智慧與自動化技術實驗室），一個擁有近 30 年歷史的創新研發中心。我們的宗旨是將人工智慧融入各種設備中，而不僅僅是電腦。在我們的實驗室中，我們將這種集成人工智慧的系統稱為「機器智慧」（Machine Intelligence），它可以適用於從大型設備如人造衛星，到小型的穿戴式裝置如運動手錶。

MIAT 實驗室專注於嵌入式系統，這是我們的核心技術領域。嵌入式系統不僅是一個技術領域，而是一種實現產品的重要途徑。在過去十年間，我們畢業了近 200 篇的博士和碩士論文，涵蓋了廣泛的研究主題。我們的研究不局限於特定技術或領域，因為我們注重的是使用我們的系統設計方法論來支持各領域的研究和產品開發。

我們與產業界的互動密切，尤其是在嵌入式系統方面。我們的工作不僅包括嵌入式軟體開發，還涉及硬體設計，如 IC 設計和電路板，以及軟硬體的整合，這些技術可以應用在非常廣泛的產業。這種跨領域的研究範疇使我們的實驗室成為一個多元化的研究中心。

MIAT 實驗室擁有一個獨一無二的研究方法論，是一個問題解決和系統設計的結構化流程，使我們能夠快速有效地進行學術研究和產品開發。這是 MIAT 實驗室的核心。這個方法論含蓋了從軟體、硬體、演算法、IC 設計各個面向，也涵蓋了 C、Python、FPGA、MCU 各種技術。

MIAT 實驗室的研究領域廣泛，包括機器人、物聯網、人機互動介面、智慧製造、精準醫療、個人化教育等領域。AI 技術在這些領域中都扮演著重要角色，也就是說上述每個領域都整合了 AI 元素。

至於碩士論文研究主題，通常會專注在這些應用領域的某個關鍵或核心環節，希望每一個研究都能夠為個人創造最大的價值，也能夠為學術或產業做出坐最大的貢獻。MIAT 實驗室不僅是一個技術研究中心，更是一個跨學科的價值創造平台，致力於推動科技和知識的進步。

專題研究進行方式

在 MIAT 實驗室，每個學生的專題研究遵循一個系統化的學習路徑。新加入的學生首先需要掌握實驗室的核心價值—系統設計方法論。這一學習過程分為幾個階段：

初期學習：新成員會先接觸約六小時的錄音課程和投影片，以此為基礎，撰寫一篇讀書心得報告。這份報告可從錄音檔直接轉成文字，或使用工具如 Whisper 和 ChatGPT 來進行生成基本內容，再進行人工的闡述。

寒暑假密集訓練課程：我們會安排於每期學結束當週週末進行 3 天的寒暑假訓練課程，考慮到碩專學生日間有工作，這樣的安排可確保所有人的參與。這些課程不僅著重於方法論學習，還包含上機操作和應用主題。

技術實作：學生將學習實作技術，不僅在訓練課程中，還包括我開授的「嵌入式系統設計」課程。這門課使用 MCU 和 non-OS 進行嵌入式系統設計。學生可以選擇專注於嵌入式硬體或軟體，或軟硬體整合的系統。

選擇應用領域：我們鼓勵學生選擇一個專業領域進行深入研究。目前，我們的三大主要應用領域包括智慧型機器人系統（如無人機、自主移動機器人）、工業物聯網（AIoT），以及最新的企業 AI 領域。企業 AI 集中於大型語言模型和知識圖譜的技術開發（如結合大型語言模型的語音轉文字、OCR、PDF 資料擷取）和應用，如長照知識圖譜或教育知識圖譜建置和推理等。

MIAT 實驗室的研究主題

MIAT 實驗室致力於多個前緣研究領域，與當前科技發展密切相關。以下是我們的主要研究主題：

智慧家庭 AIoT 平台：我們正開發針對智慧家庭的 AIoT 解決方案，特別是聚焦於健康照護，包括長照家庭和獨居老人。這包括感測器網絡、智慧開關和先進的閘道器技術，以及長照機器人。我們的目標是透過 AI 系統進行異常偵測、日常活動監測和預警系統的開發，以及研發結合 AI 的長照機器人。

無人機飛控系統：鑑於無人機在當代衝突中的重要性，實驗室目前正投入無人機核心技術研發，包括飛行控制晶片、感測器融合晶片、DDS 通訊網路晶片等。我們的研究範疇從教育用無人機到大型運輸無人機都有涉獵，這些無人機可用於多種應用，如偏鄉物資投送和醫療支援。

非 GPS 導航系統：我們正在開發一種基於九軸 IMU 陣列的慣性導航系統以及地磁導航系統，旨在提供無人機在失去 GPS 訊號還能自主飛行，以及 AMR 機器人更精確、更可靠的室內導航解決方案。

長照 AI 及機器人：以長照 AI + 機器人做為智慧化長照家庭的基礎軟硬體建設目標。基於大型語言模型來自動化建置個人化知識圖譜是 AI 精準醫療照護；結合穿戴式和非接觸式感測裝置的診斷和預警系統來協助居家長照的失聰、失明、失智的照護研究；另一方面，長照機器人的研究目標在於研發可協助獨居老人身心健康照護的居家夥伴。

除此之外，MIAT 實驗室的研究領域涵蓋了智慧製造、智慧農業、智慧醫療等多個行業，顯示了企業 AI 的廣泛應用範疇。每年，MIAT 實驗室迎接約 20 名碩士生和碩專生，提供超過 20 個研究主題供他們選擇，也鼓勵他們根據自己的興趣結合實驗室研究資源進行研究。

MIAT 實驗室論文指導方式

在 MIAT 實驗室，碩士論文的指導方式旨在確保學生能夠有效地運用系統設計方法論。以下是論文指導程序：

早期參與與學習：我們期望新加入的學生在開學前具備足夠的系統設計方法論知識，所以必須參加實驗室寒暑假訓練課程。並且於 7 月 1 日開始正式進駐實驗室。

訓練課程與小專題：實驗室訓練課程結束後，學生將開始一個小專題，目的是演練 MIAT 系統設計方法論，並探索是否對該研究方向感興趣。這有助於學生了解自己的技術能力和探索專題的研究價值。

論文主題的延伸與發展：若小專題適合學生，它將成為碩士論文的研究主題。論文主題的發展可分為技術加深和領域擴展兩個方向。

定期會議與時間同步：我們每週（碩班週二，碩專班週六）早上 10 點至 12 點進行碩士生會議，以確保所有學生的研究進度同步。這樣的同步類似於馬拉松跑者必須維持呼吸和動作與他人同步，有助於學生保持節奏和進步動力。

碩士論文的階段性工作目標：我們的目標是讓所有學生能在二年內完成學位。因此，我們期待學生按照計劃進度進行研究，碩二下學期一月完成論文第一章，二月完成第二章，每個月完成論文的不同章節。五月底前完成論文的前四章，隨後準備口試所需的展示和簡報，目標是在六月順利完成口試。