華梵大學智慧生活科技學系
「人工智慧」模組課程介紹

1. 模組介紹：

本模組課程的目標與宗旨為培養學生完備的人工智慧(AI)專業知識與實務應用能力。本模組包含「人工智慧概論」介紹AI發展歷史、基本常識及生活應用，使各種專業背景的學生都能了解AI並產生興趣。「Python程式設計入門」讓不同程式能力基礎的同學都能快樂學習AI領域的主流程式語言Python。「機器學習」則更深入學習AI的核心領域知識，包含各種類神經網路結構、深度學習模型、最佳化演算法等相關理論及數學原理，讓學生對人工智慧不僅知其然，且知其所以然，期能從使用應用到創新創造。「人工智慧實務應用」以應用專題實務作品為導向，使用開發套件(如Ardiuno、Raspberry Pi、Google AIY、Movidius)或是在軟體平台如Keras、TensorFlow、PyTorch等工具上建立軟硬體之應用於經營管理、製造生產、財務金融、休閒娛樂、藝術人文等領域。「AI產品開發」鼓勵跨領域整合，將AI技術應用於智慧生活科技產品的設計研發。

2. 各科目介紹：

- Python程式設計入門 -

本課程的宗旨是讓不同知識背景與基礎的同學都能快樂學習Python程式語言，目標是建立同學Python程式設計的基本能力。Python作為人工智慧(AI)領域的主流程式語言，隨著AI的爆炸性成長而廣為人知，是近幾年最熱門的程式語言，沒有之一。它是一種直譯式支援物件導向的通用型高階程式語言，可以在各種作業系統上開發與執行。除了擁有一個龐大而廣泛的內建標準庫，還有支持開放原始碼的程式設計師們與社群為它撰寫包羅萬象的程式庫。Python的設計哲學強調代碼的可讀性和簡潔的語法，因此從小學到研究所各級學校皆有以Python作為入門程式語言，來訓練學生的運算思維與邏輯思考。雖然Python真的很容易學習，但是和任何語言一樣，都需要時間練習才能精通。授課方式為結合各種網路學習資源以講解與課堂操作等方式教學。

- 人工智慧概論 -

本課程的目標與宗旨為培養不同專業背景的學生對人工智慧(AI)的了解和興趣，建立AI基礎知識，以探索在各領域上實務應用的可能。我們將會探討AI應用於經營管理、藝術設計、美術創作、宗教哲學、智慧生活等領域所產生的影響與效益。除了在理論上說明各種演算法及AI模型的特色及適用性，也在實務上介紹AI的成功應用案例，以及如何尋找和使用開源軟體來減少開發的時間與成本。教學上結合各種網路學習資源包括影音、文字、圖表、案例等以講解與課堂操作等方式教學、以及分組討論及報告等。我們會閱讀一些介紹AI基礎觀念的專業社群及網誌的文章、研究報告或學術論文，同時可能會涉及一些演算法、應用軟體操作或程式說明，但是不會有很多復雜的數學證明或大量的程式撰寫。如果程式能力很好，可以選擇以AI應用程式開發作為期末專題來加強應用實作能力，或者是結合自己擅長的領域來做報告。

- 機器學習 -

機器學習指的是讓機器能夠具有「學習」能力的演算法，一般認為是人工智慧(AI)的子集合，熟悉機器學習方法以解決人工智慧的問題是AI工程師的核心職能。本課程介紹機器學習的歷史演進以及最新發展，使用程式語言及Keras、TensorFlow、AutoML、PyTorch等工具快速建構各種主流機器學習的模型，如人工神經網路、決策樹、支援向量機、貝葉斯分類器、回歸分析、基因演算法、最近鄰居法、隨機森林、生成對抗網路等，包括監督式學習、非監督式學習、和強化學習，最後能夠分析提升機器學習模型的效能及準確性。課程將會介紹Kaggle這個數據建模和數據分析競賽平台，透過歷史範例分析及競賽參與加強實務應用能力。授課方式為結合各種網路學習資源包括影音、文字、圖表、競賽、案例等以講解與課堂操作等方式教學。

- 人工智慧實務應用 -

本課程以實務應用為導向，分析AI在各領域實務應用現況，可使用開發硬體套件(如Ardiuno、Raspberry Pi、Google AIY等)或是使用開源框架如Keras、TensorFlow、PyTorch等在AI商業平台 (如AWS、Azure、Google Cloud等)建構影像處理、圖形辨識、自然語言處理、推薦系統、預測分析等方法，配合學生個人專業及興趣完成應用於智慧生活、醫療照護、經營管理、生產製造、財務金融、休閒娛樂、藝術人文等領域之作品。課程將會介紹各種公共數據集和競賽項目，並透過前述硬體套件及框架範例的解析說明，加強實務應用創作能力。授課方式為結合各種網路學習資源包括影音、文字、圖表、競賽、案例等以講解與課堂操作等方式教學。特別著重於協同學生發展解決問題的能力。

- AI產品開發 -

本課程透過收集整理最新AI產品與技術知識，教導應用智慧應用系統製作基本概念，熟習電腦輔助設計軟體控制各種嵌入控制板，實作開發設計AI產品系統與原型實作，基本藉由熟習電腦作業系統，將所學Python語言編碼技巧，應用於嵌入控制器之AI產品研製，經過有線/無線/物聯網以接收各種自然/人為環境感測訊號，再透過嵌入控制器或雲端計算器思考判斷決策後，輸出各種操控機器/環境之致動器，進行AI監控系統回應環境變化依規劃所需執行動作。課程目標為創作設計具智慧應用產品，可整合感測與動作機構、電機控制技術、及資訊工程撰寫等，培訓自動控制智慧應用所需實作知識。因此本課程應用於物聯網、無人電動車、機器人、無人載具、智慧電視、影像辨識、個人雲端、人工智慧、及虛擬實境等，適切未來科技趨勢並可藉此開發創新AI產品。