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NTHU ISA

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國立清華大學
資訊系統與應用研究所

博士班招生

Home: Welcome

關於資應所

資訊科技與網際網路與人們的生活與工作密不可分,當前資訊社會迫切需要具前瞻性、整合性之資訊系統與應用人才。國立清華大學資訊系統與應用研究所成立於2001年,目標在結合資訊、科學、工程、設計、管理、人文、社會科學等學科,打造資應所成為跨領域研究的重鎮,以培育資訊社會所需的多元人才。我們歡迎來自各個不同領域的學生加入資應所的行列。

本所目前計有43位專任教師、10位合聘教師,研究領域分佈及相關規定請參閱以下連結

教師研究領域

相關修業規定

資應所重點研究領域

資應所重點研究領域包括資料科學 (Data Science),  創意多媒體 (Creative Multimedia),  與區塊鏈與金融科技

(Fintech), 與物聯網及其應用(Internet of Things),讓具跨領域性向與才華的學子能發揮所長,在資應所找到合適的研究方向,探索資訊科技未來發展的各種可能。

Home: Our Programs

資料科學 
DATA SCIENCE

Graphs
Home: Welcome

資料探勘、機器學習、人工智慧、自然語言、大數據資料分析等

背景介紹

隨著資訊科技技術的普及、發達,各行各業伴隨產生巨量的資料,如何從滿坑滿谷的資料礦石中,萃取出絢亮的智慧之石,是資料科學家的使命,但是如何成為資料科學家?頂尖的資料科學家除了有程式、統計、數學能力外,還要有辦法從資料中洞察問題,這些過人的直覺力往往可以透過跨領域學習強化,而清華大學資訊系統與應用研究所就是一個跨領域人才的培育搖籃。

十五年前,本所開台灣與亞洲風氣之先,招募了各領域的菁英在這裡經歷了一場又一場的文化衝擊,截至目前為止,本所學生來自不同的領域(橫跨了理工學院、教育學院、商管學院、人文社會學院、和醫學院)、也來自不同的國家,所上的國際學生比例高達21%,這樣的跨領域、跨國的多元環境,在加上所上老師們對資料探勘、機器學習、人工智慧、自然語言、大數據資料分析等專長,會是非常適合訓練傑出資料科學家的教育環境。


師資

蘇豐文, soo@cs.nthu.edu.tw
Artificial Intelligence, Machine Learning

吳尚鴻, shwu@cs.nthu.edu.tw
Machine learning and data mining, database systems in the cloud, analysis of social networks and user behavior

孫宏民, hmsun@cs.nthu.edu.tw
Cryptography, Smart Phones (3G, 4G), Cloud Computing, Internet of Things (IoT), Big Data Analysis, Digital Forensic, Fintech

張俊盛, jschang@cs.nthu.edu.tw
Natural Language Processing, e-Learning, Machine Translation, Question Answering

蔡仁松, rstsay@cs.nthu.edu.tw
IC timing analysis and optimization, Digital signal processing and application, High-tech entrepreneurship

陳宜欣, yishin@gmail.com
Web Intelligence, Social computing, Data Mining, Databases, Web Semantics

李哲榮, cherung@cs.nthu.edu.tw
Numerical analysis, Scientific computing, High performance computation

沈之涯chihya@cs.nthu.edu.tw
Big Data and Social Network Analytics, Query Processing, Data Mining for Mental Healthcare, Spatial Database Management


招生對象

我們預期申請者對資料科學研究具備充分興趣與動機,並以此作為未來之研究主軸。
以下條件具備一項或多項為佳:

  • 數學、物理、經濟、商管等其他相關背景或學科知識

  • 關懷社會、想要了解社會發生什麼事情的熱誠

  • 加入資料科學同好會或參加過相關的活動

  • 擁有駭客技能

  • 其他與資料科學有關之學經歷或傑出表現


特色計畫

  • 巨量資料之高速資料分析與及時互動式資訊檢索 (李哲榮、張俊盛、吳尚鴻、陳宜欣)

    近年來,世界各國政府越來越多以開放資料 (Open Data) 來提升施政的透明度、滿足民眾參與公共政策議題的需求、以及強化民眾監督政府的力量。而開放資料的價值和應用,必須要仰賴巨量資料 (Big Data)的分析與處理,雖然目前已經有不少巨量資料處理和管理工具,但是很多部分還缺乏。本計畫的目標就是來彌補這些不足,針對資料的多樣性提供快速圖形分析的工具與系統。這些技術分為三大部分:第一部分是針對原始資料的多樣性(Variety)和不準確性(Veracity)和來做分析和處理,包括語音資料分析、政府資料擷取與分析、和社群網路資料分析。第二部分是針對資料的容量(Volume)和時效性(Velocity)來處理,包括分散式圖形處理函式庫、和圖形加速函式庫。第三部分是整合第一部分和第二部分的平台,包括了分散式SQL資料庫和串流圖資料處理系統。這些技術不但可以獨立運作、或是和其他相關軟體做結合,整合在一起也可以發展出一些完整的服務。

  • 運用大資料建構多語系情緒分析與心理支持系統 (陳宜欣)

    「情緒」是社群網站上的一種特性,它可以用在不同的用途,像是偵測意見、消除模稜兩可、猜測興趣、甚至是預防犯罪以及偵測自殺傾向。因此,偵測出使用者文章中的情緒,將是改善服務以及關懷社會中,非常重要的一環。本計畫將利用「非監督式學習」(unsupervised learning)來抽取社群網路文字中的情緒特徵,利用這些特徵來偵測心理情緒、並自動偵測社群網路上霸凌語句、嘲諷語句,以及是發文者的心理狀態,利用推薦系統技術來過濾不適合的內容、推薦適合的內容給社群網路上的使用者,這樣的技術將可以協助社服機構即時的監測他們正在關心的個案,也可以減少許多不幸的案件。更因為社群網站上的資料是多國語言都交雜的,因此也希望能輕易的拓展方法至多國語言,將不只著重在於英文或中文的分析。

  • 巨量社群網路之團體最佳化與心理疾患探勘 (沈之涯)
    隨著線上社群網路(Online Social Network, OSN)的蓬勃發展與普及,社群網路已轉變成一個全世界規模之巨型資料庫。社群網路分析探勘(social network analysis and mining, SNAM)主要是利用社群網路分析和資料探勘技術,研究社群實體間關係連結與這些連結關係之結構與效用。然而,社群網路分析探勘欲從如此巨量且結構複雜之資料中擷取、分析出有用的知識、模擬使用者行為與進一步開發應用等等,相對於傳統之資料探勘更具有挑戰性,因此成為學術界現今最重視之研究課題之一。
       我們將透過社群網路上的資料,深入研究兩個重要的問題。第一個研究議題中我們探討社交關係建立之最佳化活動規劃服務研發。目前線上社群網路中朋友推薦僅透過現存朋友關係來推薦新的朋友給使用者,而非找出一群適合的人選以利彼此建立朋友關係。社會心理學中的社會臨場感理論(social presence theory)指出,透過電腦的線上互動方式相較於面對面的互動,其效果較差。相較於線上的社交互動,人們較偏好於實體世界中的社交活動。是故,我們考量透過線上社群網路來規劃實體世界中的面對面社交活動,以幫助人們結交新的朋友。
        第二個議題是使用社群網路資料於線上偵測潛在心理疾病與成癮症狀。隨著線上社群網路已融入大部份人們的每日生活中,社群網路上的巨量資料可用於偵測潛在心理疾病與成癮症狀,以利病患及早就醫。這些疾病或成癮症狀通常會對患者自身或他人產生負面的影響,諸如學業退步、工作效率降低、情緒不穩定等。然而,這些成癮症狀或是心理疾病的病患通常無法自行發現患病,或是在病情十分嚴重時才會尋求醫療上的協助。針對這些心理疾病或是成癮症,目前並未有任何系統可以自動化偵測這些可能的病患。是故,我們希望能藉由使用者於社群網路上的資料、與他人的互動模式、時間與空間上的特徵等,透過資料探勘技術以及早偵測可能的病患,讓其能儘早接受適當的治療。


相關課程

CS 5651 Machine Learning 機器學習理論
CS 5732 Introduction to Massive Data Analysis 巨量資料分析導論
CS 5700 Introduction to Data Science 資料科學概論 
CS 5740 Cloud Databases 雲端資料庫
ISA 5301 Information Theory and Applications 資訊理論與應用
ISA 5351 Computer Security 資訊安全
ISA 5425 Intelligent Agents 智慧型代理程式
ISA 5578 Social Computing 社群運算
ISA 5810 Data Mining: Concepts,Techniques, and Applications 資料探勘與應用
ISA 6120 Advanced Database Systems 高等資料庫
SNHC 7310 Introduction to Natural Language Processing and Information Retrieval with Applications in Social Networks 自然語言與資訊檢索於社群網路之應用
SNHC 7410 Introduction to Data Mining in Social Networks 社群網路資訊探勘

Home: Overnight Camp

創意多媒體
CREATIVE MULTIMEDIA

TV Screens
Home: Welcome

影像處理、電腦視覺、樣型識別、虛擬實境、數位浮水印、計算機圖學、多媒體訊號處理、視訊壓縮、人臉辨識、微晶片影像資料分析、資料壓縮等等

背景介紹

視訊、影像、音訊、文字構成的多媒體資料,透過電腦、智慧型手機、數位電視、攝影機等設備,不斷地被錄製、儲存、編輯、傳播,匯集成日常生活所接收與分享的各類型資訊。為了應付數量龐大且不停累積的多媒體資料,必須持續發展合適的電腦技術,以便達到更好的處理效能。除此之外,即使有再大量的多媒體資料,若無法妥善妥地分析、運用與呈現,終究也只是被囤積的冰冷訊息。因此,如何讓多媒體資料的內容,能夠產生更多、更創新的價值,是十分值得重視的課題,。

清華大學資訊系統與應用研究所,在多媒體領域,擁有經驗豐富且技術領先的研究團隊,數年來已獲得相當豐碩的研究成果與突破。我們希望能夠透過特色招生,尋覓對於創造新的多媒體應用有十足熱忱的學生,將資訊科技與其他領域結合,開拓出多媒體技術更寬廣的價值。


師資

賴尚宏, lai@cs.nthu.edu.tw 
Computer vision, video/image analysis and processing, multimedia signal processing, medical imaging, statistical learning

許秋婷, cthsu@cs.nthu.edu.tw 
Image analysis and recognition, image processing, content-based multimedia retrieval, digital forensics

陳煥宗, htchen@cs.nthu.edu.tw 
Computer vision, pattern recognition, video and image processing

徐正炘, chsu@cs.nthu.edu.tw 
Multimedia systems, mobile multimedia, video dissemination over hybrid networks, cloud multiplayer games, efficient content sharing in mobile social networks

朱宏國, hkchu@cs.nthu.edu.tw

Computer graphics, geometry processing, texture/image processing,  human computer interaction and visual perception

邱瀞德, chiusms@cs.nthu.edu.tw

Network-on-chip design, high dynamic range image / vedio processing, face detection / recognition IC 

胡敏君, anitahu@cs.nthu.edu.tw
Multimedia computing, computer vision, computer graphics, virtual reality and augmented reality

孫民, sunmin@ee.nthu.edu.tw

Computer vision, signal processing

郭柏志, kuopc@cs.nthu.edu.tw

Biomedical Signal and Image Processing, neuroimaging, machine learning, smart Medical

科技藝術

許素朱suchu@mx.nthu.edu.tw

Interactive Arts and Technology, IoT, cultural and creative industry, future museum, maker art and education


招生對象

我們預期申請者對跨領域多媒體應用與系統整合具備充分興趣與動機,並以此作為未來之研究主軸。
以下條件具備一項或多項為佳:

  • 視覺設計、美術創作、音樂、攝影、電影、動畫、傳播以及其他相關背景或學科知識

  • 多媒體資訊系統實作經驗

  • 視覺、數位媒材及其他藝術相關展演經驗

  • 產品或工業設計之背景或技能

  • 其他與多媒體有關之學經歷或傑出表現


相關課程

CS 4520 Introduction to Image Processing 影像處理簡介
CS 5540 Pattern Recognition 圖形識別
CS 5263 Wireless Multimedia Networking Technologies & Applications 無線多媒體網路技術與實務
ISA 5362 Game Theory and Its Applications 賽局理論及應用
ISA 5230 Algorithms for Image Analysis 影像分析之計算方法
CS 6550 Computer Vision 計算機視覺理論
SNHC 7420 Multimedia in Social Networks 社群網路多媒體
ISA 5257 Computer Vision for Visual Effects 電腦視覺特效

ISA 5582 Interactive Technology Art and Sensing Design 互動科技藝術與感測設計

ISA 5820 The Cutting Edge of Deep Learning 前瞻深度學習

EE 3610 Signals and Systems 訊號與系統

CS 5151 Introduction to System-on-Chip and its Applications 晶片應用系統簡介

Home: Overnight Camp

​區塊鏈與金融科技

特色招生

FINTECH

Stock Market Down
Home: Welcome

背景介紹

隨著軟體技術發展成熟,許多傳統產業與科技的結合成生許多新型態的產業。金融科技是結合高新技術的金融工具、提供金融服務與政策的系統性規劃,其技術與研究具有創新性,此創新目的在有效提升金融服務之效率、降低經營及使用成本或提升金融消費者及企業之權益。
因此如何在科技幫助下,協助金融產業提升營業效率,以及該如何保證在此系統中的資訊安全都是此領域所需要學習的專業。

區塊鏈與金融科技雖然是一個嶄新的領域,自2015年開始NTU, Stanford, Princeton, MIT, Duke, NYU各名校紛紛開區塊鏈課程,清華大學資訊系統與應用研究所也有許多老師投入其中。除了開設相關課程,也有相關計畫正在執行當中,相信透過這樣的學術研究可加速此產業的成長與發展,也可以培育出更多具有創意的金融科技開發工程師。


師資

孫宏民,hmsun@cs.nthu.edu.tw

Cryptography, Smart Phones (3G, 4G), Cloud Computing, Internet of Things (IoT), Big Data Analysis, Digital Forensic

蔡仁松,rstsay@cs.nthu.edu.tw

Distributed IoT framework, AI implementation on edge devices, Blockchain applications, Entrepreneurship learning map

黃慶育cyhuang@cs.nthu.edu.tw

Software engineering, Software reliability, Software testing, Software rejuvenation, Software fault-tolerance


招生對象

我們預期申請者對區塊鏈與金融科技具備充分興趣與動機,並以此作為未來之研究主軸。以下條件具備一項或多項為佳:

  • 熟悉區塊鏈的相關知識或實作經驗。

  • 對網路安全與傳輸協定有深入了解。

  • 加密演算法有深入了解。

  • 曾開發過支付系統相關系統。

  • 具備軟體開發能力的工程師或具備資訊工程相關知識的學生。

  • 熟悉軟體開發模式與測試方法。

  • 金融科技國際認證課程。

  • 對於新興科技有極高興趣,具有創意。


特色計畫

  • 校園小額區塊鍊行動支付系統(黃之浩、黃慶育、楊舜仁、高榮駿)

近年來世界各金融中心所在地包括英國、新加坡、美國及瑞士等,都已制定金融科技創新計畫,成立相關推動組織,打造金融科技智慧中心,實質行為如行動支付、帳單整合、生物特徵身分驗證、自動化感應設備、點對點放款平台、自動化財富管理平台、訊息提供系統等等都有實質的成效,就連中國大陸也急起直追,他們線上微信錢包與支付寶以大量普及,電子身分證等等驗證措施也讓消費者能更便利且安全的使用。事實上,台灣金融科技發展較緩,對比同樣身處於亞太區的新加坡、日本及印度三個國家,而金管會非常冀望藉由金融科技議題帶動台灣軟體業發展,因為軟體業實在沈悶太久,所以在2015年間開放銀行100%投資FinTech公司,期望據以鼓舞青年創業者投入。而台灣現今最大問題就是整合,各領域持不同意見,導致市場不大卻遲遲未解,亦使介接的API趨於複雜,第三方支付就是明顯例子,專家認為儘管後端可以容許多元化,但應力求讓前端介面單純化,確使金融科技跨域整合順利推動。

本計畫的目標就是在校園內建置一個能提供小額支付功能支付系統,而第一部份是建置一條能夠提供驗證的區塊鏈,串聯起校園餐廳及實驗中心,並且可與手機API連動。為了提供穩定的系統,第二部分為網路品質的掌控,以機器學習的方式,從監控指標之歷史資料中建立預測模型,建立自動偵測系統平台即將發生問題之前兆,並節省大量人力資源。本計畫的第三部份是軟體的品質測試,透過程式的自動化檢驗方式確保程式碼的易維護性,以及多種metric指標定義出程式碼的結構好壞。 我們希望透過此計畫可以使金融科技能夠結合更多學術研究,不僅可以使金融科技更加發展,更可拓展學術的研究領域,

相關課程

10620ISA 532000        金融科技創新與應用

Fintech- Innovation and Applications

10620ISA 542300        軟體品質保證

Software Quality Assurance

10710CS 330500 密碼與網路安全概論

Cryptography and Network Security

10710CS 546000 軟體專案管理

Software Project Management

10710CS 573200 巨量資料分析導論
Introduction to Massive Data Analysis
10620CS 546400 高科技創業與營運
High-Tech Entrepreneurship

Home: Overnight Camp

物聯網及其應用特色招生
IOT
(INTERNET OF THINGS)

Globalization concept
Home: Welcome

背景介紹

繼網際網路之後,物聯網已被視為是下一個具革命性影響的技術。透過物聯網,人與電腦可以與千萬個物體,包括感測器、致動器以及各種與網際網路連通的物件,進行互動以及資料蒐集。物聯網技術與系統的實現致使網路世界及實體世界得以緊密結合,由此根本地改變人與外部世界的互動模式。我們可以打造一個智慧城市,使得停車位、交通、噪音及路燈等資訊可被即時並有效地監控;我們可以建造一個智慧家庭,使得居住環境更加安全以及節能;我們甚至可以落實智慧環境,自動化地監控空污與水污,並且偵測地震及森林大火等災害的發生,以便提早進行防範。


清華大學資訊系統與應用研究所,數年前已注意到物聯網的發展潛力與趨勢,創國內相關領域之先,已開始從事物聯網技術與應用的發展,並於近年來陸續獲得具突破性之研究成果。然而,當被應用至生活中的實際問題時,物聯網仍有許多進階議題待克服。透過特色招生,本所歡迎對於物聯網系統、應用與發展有興趣的學生,共同發掘物聯網更多的可能性。

師資
黃能富, nfhuang@cs.nthu.edu.tw

Network security, Switching routers, WDM network design

許健平, sheujp@cs.nthu.edu.tw

Wireless Networks, Mobile Computing, and Internet of Things

楊舜仁, sryang@cs.nthu.edu.tw

Mobile telecommunications networks, Mobile computing, Wireless internet, Computer telephony integration, VoIP, Performance modeling

高榮駿jungchuk@cs.nthu.edu.tw

Wireless networks, Telecommunication networks, Digital communication

招生對象

我們預期申請者對物聯網研究具備充分興趣與動機,並以此作為未來之研究主軸。
以下條件具備一項或多項為佳:

  • 數學、物理、統計等其他相關背景或學科知識

  • 網路通訊的相關背景及程式實務經驗

  • 嵌入式相關背景及實作能力

  • 產品或工業設計之背景及技能

  • 使用者體驗的研究與設計之背景或技能

  • 其他與網路通訊相關之學經歷或傑出表現

特色計畫

  • 基於 LoRa 長距離低功耗網路之智慧農業服務雲端平台之研製(黃能富、馬席彬、石維寬)

近年來因為世界氣候變遷造成糧食產量不穩定的世界糧食危機,世界各國企業與研究機構也開始發展及尋找安全且有效率的糧食生產方式,以解決近年來不斷惡化的糧食危機與作物產量。而我國使用物聯網以及人工智慧在農業上的研究, 除了過去產官學的研究以外,過去幾年政府更提出了生產力4.0 的方案, 提出了10 大領航產業,其中包含四個築底產業以及六個拔尖產業。本計畫希望能在政府推動的十大領航產業外,提供一個整合物聯網與人工智慧的精緻作物數據分析與服務平台,希望這個服務平台能提供相當規模化的智慧精緻作物環境優化。

本計畫建置LoRa物聯網智慧科技精準農業平台,將最新無線通訊技術LoRa與農業結合,提供智慧農業的優質化環境監控,提升精緻農業作物產值與品質,此雲端服務平台可讓農業專家的作物栽培知識累積成智慧知識庫,服務全國甚至全球的農場,對社會經濟與學術發展將可有巨大助益。

  • 智慧邊端運算、大數據、與物聯網技術研究(許健平)

本實驗室目前主要的研究方向為下一世代通訊網路技術與應用,包含智慧聯網(Intelligent Networking)與物聯網 (Internet of Things)。智慧聯網的研究議題有無線感測器網路效能優化、無線網路技術MAC協定設計、邊端計算與中介軟體設計、邊端伺服器和閘道器的預取與快取機制、邊端與雲端網路的負載平衡和儲存機制設計,以及利用人工智慧達成網路傳輸最佳化調度等。

物聯網的研究議題有智慧校園、智慧城市、智慧交通、智慧節能、智慧物流等應用、穿戴式裝置的發展與智慧生活的應用、物聯網大數據分析與應用、及多網整合如金融支付網、行動網、穿戴網、車聯網等。

  • 具人工智慧能力之物聯網服務平台暨應用之發展(楊舜仁)

物聯網技術在現代社會已經被應用在很多領域,例如:財金、智慧家庭、互動藝術設計等等,為了妥善使用具備不同特性的物聯網裝置,我們開發一物聯網服務平台來管理持續增加的物聯網應用,讓物聯網相關技術的開發更有效率;此外,我們也嘗試將物聯網服務平台與其他技術做結合,甚至加入機器學習,以探討其創新性及實用性,期望開拓物聯網領域的更多技術發展。

我們目前著重在三個議題,第一個議題為開發並實作一物聯網服務平台的功能:開發者將所需的物聯網裝置向服務平台註冊後,便能夠透過該服務平台操作所有物聯網裝置,像是選定特定設備互聯、執行特定運算、啟動指定功能等等,我們也同時進行設計改良;第二個議題為結合4G/5G電信網路技術,實現行動電信網路與物聯網之整合:通話時,使用者可以透過智慧型手機的電話鍵盤遠端操作特定的物聯網裝置,我們進而實作一智慧緊急醫療服務系統,以輔助居家老人之健康照護及安全維護;第三個議題是將機器學習技術應用到物聯網服務平台,讓智慧型系統操縱物聯網資料傳輸:為了避免困難的程式流程,我們將各種機器學習機制模組化,使每個物聯網裝置可以容易地切換不同演算法或模型進行學習與比較。另外,現階段仍持續探討與其他技術整合的可能性,例如:MEC、NB-IoT等等。

  • 物聯網之D2D通訊、無線應用與增強頻譜效率技術(高榮駿)

Device-to-device (D2D)通訊技術是指兩個用戶節點之間直接進行無線通訊的一種通訊方式。在由D2D通訊用戶組成的網路中,每個用戶節點都能發送和接收信號,並具有自動路由(轉發消息)的功能。D2D通訊在不斷發展的同時,已經超越了初期定義時的局限性,可以滿足多種新興需求,如廣告推送、大型活動資料共用、朋友間的信息共用等。Firechat就是一個透過 Wi-Fi 與藍牙來達到D2D通訊的App。

我們將有三大議題,第一個議題是設計與實作出進階版的Firechat,特別是其無線網路部分,我們將強化傳輸速率、可靠度與節能。第二個議題則是在多樣化的應用,手機與其他無線通訊裝置不僅僅可以傳送封包,還可以同時執行健康照護、安全檢查等其他應用。第三個議題則是增強頻譜效率技術,D2D通訊是共享4G或是ISM無線頻譜,如何讓善用頻譜並降低干擾,滿足所有應用及服務,亦是重要議題。

相關課程

COM 5310 Computer Networks計算機網路

CS 5240 Wireless Network 無線網路

COM 5335 Network Security 網路安全

COM 5342 Mobile Telecommunications Networks 行動電信網路

CS 5245 Broadband Mobile Communications 寬頻行動通訊

CS 5262 Multimedia Networking and Systems多媒體網路與系統

CS 5362 IoT Security Technologies and Practices 物聯網安全技術與實作

CS 5421 Cloud Computing 雲端計算

CS 5420 Cloud Programming雲端程式設計

CS 5291 Stochastic Processes for Networking 網路之隨機程序

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