資訊學門 ( 二 ) 規劃報告 李漢銘 at CSIE, in NTUST 2007, 11, 19

1. 資訊學門(二)規劃報告李漢銘at CSIE, in NTUST 2007, 11, 19 Version:2007/11/5

2. Outline • 學門規劃工作進行方式簡介 • 整合規劃領域 • 簡介各領域規劃 • 關於LNCS的一點建議 • 討論

3. 學門規劃目的 • 每任召集人居中協調，統整學門報告，提供資訊學界檢視各次領域的成熟度及了解全盤趨勢 • 為未來三到五年的資訊科技研究發展作一整體規劃，作為國科會推動科研之參考 • 集結國內有限資源，規劃出對國家及本學門發展最有利之研究發展重點方向與分工合作模式 • 加強資深研究人員與新進研究人員的互動，加速研究人才之培育及研究成果質與量的提升

4. 工作組織 • 召集人 • 台灣科大 李漢銘 教授 • 居中協調，統整學門報告 • 領域規劃召集人 • 九大領域、兩大重點規劃領域，共11項 • 每個領域1位召集人，共11位 • 收集現況資料、 召開會議討論、規劃領域發展方向、撰寫報告 • 領域規劃委員 • 約100位

5. 執行方式

6. 議題結構 • 領域規劃重點議題 • 考量世界發展趨勢及我國發展現況 • 發展最有利之研究發展重點方向與分工合作模式 • 提供新進研究人員研究方向之參考 • 領域研究議題概括 • 羅列較一般性之研究領域 • 已發展成熟之研究議題 • 已發展較完整或較成熟的研究課題 • 宜轉為產學合作

7. 學門次領域 • 影像與圖形辨識 • 自然語言處理與語音處理 • 人工智慧 • 計算機圖學 • 資訊系統管理 • 資料庫系統與資料工程 • Web 技術 • 生物資訊 • 量子計算 • 服務導向計算與應用 • 數位生活科技與應用

8. 學門規劃歷程

9. 整合規劃領域 • 自由軟體與嵌入式系統(資訊(一)(二)學門) • 智慧型機器人跨領域專案研究計畫 (自動化、控制、機械固力、資訊(一)(二)學門 ) • 生物資訊(Bioinformatics)跨領域研究 (生物處、自然處及工程處) • 智慧生活空間科技跨領域研究(工程處及人文處) • 「前瞻優質生活環境」科技跨領域專案計畫(工程處) • 智慧生活科技區域整合中心(工程處)

10. 影像與圖形辨識

11. 領域規劃重點議題 • 人本視訊分析(Anthropocentric Video Analysis) • 視訊監控 (Video Surveillance) • 視訊調適技術(Video Adaptation) • 數位偽造偵測技術(Digital Forgery Detection)

12. 人本視訊分析(Anthropocentric Video Analysis) • Pattern recognition in video • Temporal video segmentation (shot and scene boundary detection) and summarization • Action recognition and human behavior analysis • Anthropocentric video characterization, semantic annotation, indexing, retrieval • Video-related Social Network

13. 視訊監控 (Video Surveillance) • 視訊追蹤(Visual tracking)、物體偵測(Object detection)、物體辨認(Object recognition) • 事件偵測(Event Detection)、事件紀錄與儲存(Event recording)、事件檢索(Event retrieval) • 多攝影機系統 (Multi-camera system)、攝影機網路 (Camera network) • 攝影機校正 (Camera calibration) 、 方位估測 (Pose estimation) • 視訊監控人機介面(User interface for video surveillance) • 智慧型攝影機 (Intelligent camera)、感測器整合 (Sensor integration) • 視訊壓縮與傳輸 (Compression and transmission of videos)

14. 視訊調適技術(Video Adaptation) • Heterogeneous video transcoding • Scalable video coding • Signal, structural, and semantic-level video adaptation • Content analysis and understanding for video adaptation • Cross-modality techniques for video adaptation

15. 數位偽造偵測技術(Digital Forgery Detection) • Digital Camera/Camcorder Identification • Intrinsic Fingerprint • Tampering Forensics • Blind Image Steganalysis

16. 已發展成熟之研究議題 • 文字偵測(Text Detection) • 文字識別(Optical Character Recognition) • 指紋辨識(Fingerprint Recognition) • 邊緣偵測(Edge Detection) • 影像切割(Image Segmentation) • 影像強化(Image Enhancement) • 影像壓縮( Image Compression)

17. 自然語言處理與語音處理

18. 領域規劃重點議題 • 基本語言處理理論和技術 • 以機器學習統計機率為導向的分詞、詞類標記、結構剖析、語意分析方法 • 特定語言處理 • 台語、客語、原住民語（台灣南島語）之基礎建設，如詞彙知識庫、語料庫、以及基本語言處理技術等之建立 • 多語言處理 • 機器翻譯、跨語言資訊檢索 • 異質語料處理 • 整合分析不同來源、不同媒體的語料，進行檢索、擷取、分類、問答、摘要、偵測與追蹤

19. 領域規劃重點議題 • 文字轉語音 (Text-to-speech, TTS) • 含情緒表達語音、自發性語音合成 • 跨語者、語言之語音轉換 • 語音辨認 (Speech Recognition) • 對環境或語者具強健性之語音辨識，語言模型處理 • 口語對話 (Spoken Dialogue) • 語音轉語音 (Speech-to-Speech Translation) • 自發性語音處理(Spontaneous Speech Processing) • 不流暢語流之偵測與處理、自發性語音辨認

20. 已發展成熟之研究議題 • 文字識別 • 詞彙語法拼寫校對 • 大詞彙連續語音辨識 • 漢語文字轉語音系統

21. 人工智慧

22. 領域規劃重點議題 • 機器學習與資料探勘(Machine Learning and Data Mining) • 智慧型代理人系統(Intelligent Agents) • 智慧型Web(AI on the Web) • 智慧型嵌入式系統(Intelligent Embedded Systems)

23. 機器學習與資料探勘 • 創新機器學習理論 (Innovation in Machine Learning Theory) • 維度與學習效果關係的理論發展: 指數模型 (Exponential models)、Boosting演算法、以及支持向量機所使用的核函數 (kernel functions) • 以遊戲理論探討學習演算法 (Learning as a game) • 創新機器學習演算法 (Innovative Learning Algorithms) • 線上式學習演算法 (online learning algorithms) • 主動學習演算法 (active learning algorithms) • 無監督式學習、分群法 (unsupervised learning, clustering algorithms) • 大資料集之機器學習演算法 (Machine Learning for Very Large Data Set) • 超高效能巨量、超高維度、超巨量類別 • 特徵值方法 (Eigen value methods:): 奇異值分解、主要元件分析、獨立元件分析 • 平行化機器學習演算法 • 網狀資料的資料探勘 (Network Structured Data Mining) • 網頁鍊結網路、論文引用網路、蛋白質交互作用網路等

24. 智慧型代理人系統 代理人理論、模型及架構 (Theories, Models &Architectures) 正規模型 (formal models of agency) 賽局理論 (game theory) 經濟典範 (economic paradigm) 代理人基礎技術研發 (Agent Technologies) 代理人推論 (agent reasoning) 代理人合作協調 (agent cooperation&collaboration) 代理人溝通 (agent communication) 代理人學習 (single/multi-agent learning) 代理人系統開發 (Agent-Based System Development) Web services for agent-oriented software engineering 代理人模擬 (agent-based simulations) 代理人社群 (Agent Societies) 信任與聲譽 (trust and reputation) 隱私、安全及防禦 (privacy, safety and security) 社群網路與組織結構 (social networks and organizational structure)

25. 智慧型Web 資訊搜尋與整合 (Information search and integration) Data-specific web search: multimedia, blogs, news, research papers, e-commerce Entity-specific web search: sub-document retrieval Ｗeb資料探勘 (Web data mining) Query logs, clicks, and web traffic analysis Classification/clustering methods 社群網路與 Web 2.0 (Social Networks and Web2.0) Component-based Web Engineering Web Services-based applications and architectures Web 工程 (Web Engineering) Component-based Web Engineering Web Services-based applications and architectures

26. 智慧型嵌入式系統 進化式硬體 (Evolvable Hardware) Adaptive Evaluation Functions of Hardware Behaviors Effective Search on Design Patterns Evolutionary hardware design 智慧型機器人(Intelligent Robotics) Multi-robots collaboration Mixed initiative interaction Human-robot interaction (HRI) and collaboration (HRC) 智慧型普及運算 (Intelligent Ubiquitous Computing) Human-Environment Interaction Smart Location-based Service Intelligent Middleware

27. 已發展成熟之研究議題 簡單領域之啟發函數搜尋 (Heuristic Search in Simple Artificial Domains) 專家系統 (Expert Systems) 傳統自動規劃 (Classical AIPlanning) 機器學習與資料探勘技術之簡單應用 小資料集 (資料筆數乘以維度不足1000者)之二元分類方法(Learning binary classifiers from small data sets) 關聯規則探勘法 (Association rules mining) 軟式計算之單純應用與參數微調 Simplistic applicationsand tuning 傳統fuzzy/GA/NN

28. 計算機圖學

29. 領域規劃重點議題 科學視算(Scientific and Mathematical Visualization) 計算攝影學(Computational Photography) 3D模型技術 成像(Rendering)技術 電腦動畫(Computer Animation)

30. 科學視算(Scientific and Mathematical Visualization) • 資訊視覺化 (Information Visualization) • 三維實體資料視覺化(Volume Visualization) • 圖解視覺化 (Illustrative Visualization)

31. 計算攝影學 (Computational Photography) • 紋理生成及變更(Texture Synthesis and Manipulation) • 影像變更(Image Manipulation)及影像改善(Image Enhancement) • 高動態範圍影像(High Dynamic Range Images)的擷取(Acquisition)與顯示 • 高解析度影像處理(Efficient Processing for Big Images) • 大量影像庫之應用(Applications for Large Collection of Images) • 人類視覺感知(Human Visual Perception) • 計算相機(Computational Cameras)如Light-Field Camera • 計算照明(Computational Illumination) • 三維攝影學(3D Photography) • 影像操作(Image Manipulation) • 影像改善(Image Enhancement) • 高動態範圍影像(High Dynamic Range Imaging)

32. 3D模型技術 • 網格處理與參數化 (Mesh processing and parameterization) • 點基礎建模術(Point-based Modeling) • 手繪建模術 (Sketch-based Modeling) • 3D 資訊隱藏 • 未來發展之三維模型資訊隱藏演算法必須考慮五個研究主題： • (1) 資訊安全性(Security) • (2) 不可視(Imperceptibility) • (3) 強韌性(Robustness) • (4) 資訊容量(Capacity) • (5) 可逆性(Reversibility)

33. 成像(Rendering)技術 • 照明模式(Illumination Models) • 基於視訊與影像之成像技術(Video and Image-Based Rendering) • 圖形處理單元成像與計算(GPU Rendering and Computing) • 非擬真成像(Non-Photorealistic Rendering) • 即時顯像(Real-Time Rendering) • 取樣與光機追蹤(Sampling and Ray Tracing)

34. 電腦動畫(Computer Animation) • 三維遊戲設計（3D Game Design） • 虛擬人體動畫 • 基於物理學的電腦動畫 • 動作及表情的擷取、分析、與合成

35. 資訊系統管理

36. 資訊系統規劃與評估 (Planning and Evaluation of Information Systems) • 資料中心規劃、建置與管理(Data Center Planning, Implementation and Management) • 資訊系統評估(Evaluation of Information Systems) • 系統開發專案的管理(Management of Systems Development Projects) • 策略性資訊系統規劃(Strategic Information System Planning) • 資訊系統容錯分析與整合(Integration and Fault Tolerant Analysis of Information Systems)

37. 協同資訊系統(Collaborative Information System) • 流程管理與系統協同工程 • 電腦輔助協同工作 • 電腦輔助協同學習 • 協同技術之全球化應用

38. 行動資訊系統管理(Management of Mobile Information Systems) • 智慧資訊家電系統(Intelligent Appliance Systems) • 情境認知系統設計與應用(Design and Application of Context-aware Systems) • 行動與無所不在的數位學習系統(Mobile and Ubiquitous Learning Systems) • 行動商務資訊系統 (Mobile Commerce Information Systems) • GIS系統整合與應用(GIS System Integration and Applications)

39. 知識管理系統(Knowledge Management System) • 知識創造與學習系統(Knowledge Creation and Learning Systems) • 知識分享系統(Knowledge Sharing Systems) • 推薦代理人系統(Recommender Systems) • 知識訂閱系統(Knowledge Subscription Systems) • 虛擬社群/組織系統(Virtual Community/Organization Systems)

40. 特定應用資訊系統開發(Specific Information System Development) • 顧客關係管理系統(CRM, Customer Relationship Management) • 企業資源規劃開發(ERP, Enterprise Resource Planning) • 供應鏈管理開發(SCM, Supply Chain Management) • XML應用系統(XML Applications) • 智慧型代理人應用(Intelligent Agent-based Applications) • RFID系統整合與應用(RFID System Integration and Applications) • 各項特殊領域的資訊應用(Domain-specific Information Technology Applications)

41. 領域規劃重點議題 • 資訊系統規劃與評估 (Planning and Evaluation of Information Systems) • 協同資訊系統(Collaborative Information System) • 行動資訊系統管理(Management of Mobile Information Systems) • 知識管理系統(Knowledge Management System) • 特定應用資訊系統開發(Specific Information System Development)

42. 已發展成熟之研究議題 • 協同資訊系統 • 辦公室自動化：如公文流程、線上文件編輯審核、線上留言、電子公文數位簽章與加密、會議排程、工作討論和電子佈告等。 • 視訊會議系統：跨越時空在不同的地點透過聲音與影像進行多點會議。 • 電腦輔助協同學習介面：提供使用者方便之圖形界面並能及時顯示同步與非同步的文字、圖形、語音、視訊的資料。 • 數位化辦公環境 • 資源分享系統：同步的螢幕分享與操控、電子白板、概念圖工具；非同步的存取檔案系統及資料庫。

43. 資料庫系統與資料工程

44. 領域規劃重點議題 • 行動資料庫(Mobile Database) • XML資料庫與Web的探勘 (XML Database and Web Mining) • 資料串流的探勘 (Data Stream Mining)

45. 行動資料庫(Mobile Database) • 行動資料庫查詢處理(Mobile database query process) • 群播資料索引(Broadcast data index) • 行動交易處理(Mobile transaction process) • 行動資料庫探勘(Mobile database mining) • 行動資料庫取用和復原(Mobile database access and recovery)

46. XML資料庫與Web的探勘 • XML查詢處理的最佳化(Optimization of XML query processing) • 安全XML資料庫(Secure XML database) • XML正規化理論(XML normalization theory) • XML綱要和資料管理(XML schema and data management) • XML串流處理(XML stream processing)

47. 資料串流的探勘 (Data Stream Mining) • 漸進式學習和觀念漂移(Incremental learning and concept drift) • 偏移資料探勘(Skewed data mining) • 資料減量(Data Reduction) • 變動偵測演算法(Change detection algorithms) • 資源受限的資料串流探勘(Resource-constrained data stream mining)

48. 已發展成熟之研究議題 • 物件導向資料庫(Object-oriented database) • 物件關聯資料庫(Object-relational database)

49. WEB 技術

50. 領域規劃重點議題 應用服務(Application) 瀏覽器技術(Browser Technology) 核心技術(Core Technology)