资讯科学系.docx
《资讯科学系.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《资讯科学系.docx（23页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
资讯科学系
資訊科學系
計畫名稱:
利用差分影像來作灰階人臉辨識
研究者:
莊仁輝
經費來源:
行政院國家科學委員會
關鍵詞:
影像處理；人臉辨識；差分影像
本計畫擬利用差分影像來作人臉之辨認。
在人臉辨認方法中，有一種常見的方法是將人臉影像視為一個維度極高的向量，而以影像中的每一像素之灰階值為向量之一個元素，然後再以向量點間的遠近代表臉孔之相似程度，以達成人臉辨識之目的。
此種方法的一個主要缺點是光線變化對於辨識結果有極大之影響，有時甚至導致辨識之錯誤。
本計畫使用差分影像之動機在於考慮人臉之重要特徵（如五官）多在鄰近的像素間造成明顯灰階變化而不似光線變化僅在影像中引起緩慢的灰階變化，而對於鄰近像素之灰階之差異影響極微。
此外，差分影像其灰階值之動態範圍較小，而且在灰階為常數的區域內，其差分值為零之特性，也可以被用來降低資料處理量以提昇系統的效率。
由於影像之差分化可視為資料之前處理，因此其適用範圍並不受限於某種特殊的辨識方法。
本計劃擬建立Eigen-faces與Fisherfaces兩種人臉辨識系統，二者在理論上分別與基本的主軸分析與線性鑑別分析有密切關係。
我們將探討不同的差分影像產生方式對於系統效率之影響，並將以實例（如常被使用的人臉影像資料庫）來驗證其辨識結果較不受光線影響之特點。
本計畫亦將探討使用差分影像在其他人臉辨識方法之可行性。
本計畫之研究成果亦將有助於其他非人臉圖形辨識方法之效能改進。
NSC87-2213-E009-061
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
計畫名稱:
利用位能場做三維物體之形狀比對與辨識
（二）僅具部份表面物體之形狀辨識
研究者:
莊仁輝
經費來源:
行政院國家科學委員會
關鍵詞:
形狀比下；部份表面物體辨識；位能力場
本計畫為上年度『利用位能場做三維物體之形狀比對與辨識』之第二年度計畫。
其目的在探討利用位能場模型來協助三維物體之形狀比對與辨識。
先前，我們曾經利用牛頓場模型來作為二維物體之形狀比對與辨識的工具。
此模型假設物體周界帶有均勻的電荷。
若將縮小的形狀樣版模型置於形狀待辨識之二維物體內，則彼此之間的推斥作用會自動將二者對正。
如果形狀樣版逐次增加其尺寸，則正確的形狀樣版將放大至最大面積。
據此，形狀之比對與辨識得以完成。
相較於其他的形狀比對方法，上述方法具有下列的優點：
（1）待測物與樣版不需先旋轉對正，
（2）兩者尺寸不需先做正規化，（3）待測物周界之雜訊可被容忍，（4）待測物周界可以不連續。
在上年度計畫中，我們嘗試將上述的方法推廣以解決類似的三維問題。
由於牛頓場模型不能保證兩個三維物體之周界不接觸，我們利用位能場隨兩點距離做較迅速遞減之廣義場模型來產生物體間所需要之推斥作用。
初步的研究結果顯示此種推斥作用確實可以對於具有完整周界資訊之三維物體做出正確的之形狀比對與辨識。
下年度之主要研究方向將嘗試免除此項限制，而允許形狀之比對可適用於部份，而非完整的物體周界。
由於待測物之運動將不完全為三維之形狀樣版所限制，比對過程中，有必要研究以其他的限制方式來減少其運動之自由度，但同時卻又不妨礙比對動作之進行，而演算法中之比對步驟亦需作對應之調整。
雖然二維圖形比對之研究較常見於一般研究報告與參考文獻，然而其中極少有適於推廣至三維物體者。
本計畫之研究成果將有助於在電腦視覺等領域中，相關較實際之三維問題之研究。
例如：
部份遮蔽物體之辨識。
NSC87-2213-E009-065
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
計畫名稱:
二維條碼之研究
研究者:
陳玲慧
經費來源:
行政院國家科學委員會
關鍵詞:
二維碼；錯誤糾正；資料隱藏；自動資料收集
本研究計畫擬針對二維條碼的資料安全、錯誤糾正以及解決二維條碼讀取時容易發生的問題等方面，作深入的研究、分析，設計可儲存中文字的二維條碼樣本，並設計其編碼器及解碼器。
在資料安全這部分，本研究計畫擬提出一種新的概念，將資料分成一般資訊和機密資訊，並將機密資訊隱藏入二維條碼中，進而達成資料安全的目的；在錯誤糾正方面，也將選擇一錯誤糾正能力高且適合二維條碼的編碼方式；而在二維條碼樣本的設計方面，本研究計畫也將分析二維條碼讀取時容易發生的問題，設計可解決這些問題且可被快速讀取的二維條碼樣本。
NSC87-2213-E009-060
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
計畫名稱:
一種新的手指紋大分類的分法
研究者:
陳玲慧
經費來源:
行政院國家科學委員會
關鍵詞:
指紋辨認；指紋分類
由於沒有任何二人之指紋一模一樣，且指紋是永久不變的，因此我們可將指紋視為鑑別個人身份之依據，並將其應用於許多地方，如門禁管制、信用卡持卡者身份確認、警政單位之罪犯認定。
因此發展一自動指紋比對系統絕對有其必要性。
由於在某些應用上牽涉到的指紋資料庫很龐大，如警政單位之罪犯指紋比對系統，若直接進行指紋比對，除將極為耗時外且方法將更趨複雜，解決之道乃是在進行指紋比對前，先將指紋分類，如此即可先將龐大的資料庫分成數個較小的資料庫，使得後續的比對時間可大幅縮短且方法將較簡單。
基於此，本計畫擬提出一指紋大分類法，此法擬依據指紋紋路的整體走向將指紋分為迴圈（Whorl）、右開口（Rightloop）、左開口（Leftloop）、拱門（Arch）等四類。
首先，將指紋細線化並將其分成6x5的區塊，再抽取每一區塊中指紋之主要走向，如此即可得一方向矩陣，再根據此方向矩陣抽取一些可代表指紋之紋路整體走向之特徵，最後根據這些特徵及其間的相對位置，即可將指紋分類。
預期本計畫擬提出的方法將較不受雜訊的影響。
NSC87-2213-E009-064
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
計畫名稱:
視訊伺服器之設計與製作（Ⅲ）
研究者:
張瑞川
經費來源:
行政院國家科學委員會
關鍵詞:
視訊伺服器；隨選視訊
NSC87-2213-E009-085
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
計畫名稱:
微核心作業系統多處理機上系統軟體之研製（II）－子計畫一：
叢集式微核心作業系統之研究（II）
研究者:
張瑞川
經費來源:
行政院國家科學委員會
關鍵詞:
業集式作業系統；業集式計算；微核心
NSC87-2213-E009-026
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
計畫名稱:
應用乏晰規則產生技術以解關聯式資料庫系統空值估計問題之研究
研究者:
陳錫明
經費來源:
行政院國家科學委員會
關鍵詞:
乏晰關係網路；乏晰關係；乏晰推論；關聯矩陣；關係矩陣；知識庫；文件擷取；網際網路；全球資訊網路
知識獲取是人工智慧研究領域中的一項重要研究課題。
近年來有些學者專家利用以例子學習的方法產生規則以獲取知識，其使用各種不同的例子以建構決策樹，並進而利用這些決策樹以產生規則。
但因傳統的方法是根據二值邏輯，它們的缺點為未能適切的表示和處理人類思想和認知上的模糊性和語義含糊性，故乃有學者專家將乏晰集合理論引進決策樹中以提出乏晰決策樹歸納法，其對於不明確、矛盾、和散失的資訊具有更強鍵的容忍度。
然而目前已存在之乏晰決策樹歸納法效率不高，有待我們再發展更有效率的方法以建構乏晰決策樹，進而產生乏晰規則。
在本計畫中，我們提出一個很有效率的乏晰觀念學習系統演算法以從關聯式資料庫系統之關聯中建構乏晰決策樹，並進而從所建構出乏晰決策樹中產生乏晰規則。
我們並提出一個方法以處理所建構出的乏晰決策樹之完全性。
根據本計畫中所產生之乏晰規則，我們亦提出一個很有效率的方法以估計關聯式資料庫系統中的空值。
本計畫將人工智慧技術應用在關聯式資料庫系統中之空值估計的問題上，可提供現有的關聯式資料庫系統一個非常具有效率及非常具有智慧的方式以處理空值估計的問題。
NSC87-2213-E009-011
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
計畫名稱:
對稱陣列型現場可程式化閘陣列導線段結構的設計與分析
研究者:
張耀文
經費來源:
行政院國家科學委員會
關鍵詞:
現場可程式閘陣列；導線段；可繞度；繞線資源
使用現場可程式化閘陣列（FPGA）製作邏輯電路，首先須切分邏輯以使每個子電路皆能置入相關的邏輯模組中，然後在於各邏輯模組間作線路的連接。
FPGA的繞線資源包含導線段及可程式化開關；其繞線為藉由控制開關以完成導線段的連通。
近年的研究顯示：
FPGA設計的可行性最主要受限於繞線資源（而非邏輯資源）；而FPGA的效能最主要取決於繞線的速度（而非邏輯閘的速度）。
因此繞線的結構實為FPGA設計最關鍵的部分。
目前FPGA有兩種最主要的類型：
橫列型及對稱陣列型，而以對稱陣列型最受歡迎。
然而相較於對開關模組及橫列型導線段的大量研究，目前對於對稱陣列型FPGA繞線結構的探討卻顯不足（部分原因乃由於對稱陣列型FPGA結構的高複雜度對其研究所造成之困擾）。
本計畫的目的在於建立一套有系統的方法，希望對於對稱陣列型FPGA的導線段結構的設計與分析有所突破。
FPGA的繞線結構設計有三項相互競爭的考量：
可繞度、面積及速度。
而導線段結構設計的基本目標在於設計出能夠同時滿足面積及速度要求下，具有最高可繞度的導線段群。
我們提議同時用多種的模型（如組合式〔combinatorial〕、解析式〔analytical〕及統計式〔stochastic〕的模型），並佐以廣泛的實驗，來探討此結構的設計與分析。
由於結構與輔助工具（如繞線結構與繞線器）的設計，實為相輔相成的兩項工作。
導線段結構的品質須用繞線器來評估；而繞線器的設計則須考慮結構的特性。
因此，本項研究的成功將同時對FPGA的結構及其繞線器的設計有重要的貢獻。
NSC87-2215-E009-041
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
計畫名稱:
故障連結網路上號誌環之嵌入
研究者:
徐力行
經費來源:
行政院國家科學委員會
關鍵詞:
漢彌頓圖；1-漢彌頓；最佳化；平面；直徑；雙迴路網路；號誌環；最佳的k-容錯網路；可靠的單邊容錯圖形
一個網路的結構通常可以使用圖形（graph）來表示。
此地”圖形”（graph）與”網路”（network）兩名詞我們將交替使用。
以下所提到的圖形上的專有名詞均依照標準定義.
在區域網路（localareanetworks）的設計及實作之上，環狀拓蹼（ringtopology）經常被採用。
這是因為它擁有簡單、可以擴充、規則等性質。
藉由相同配備區塊的建立，網路上每個節點（node）的交換機製（switchingmechanism）得以簡單的實現。
其次，一個號誌（token）或訊息（message）可以以統一的方式在環上傳送。
因此，設計軟體以供資訊或檔案傳送是可行的。
然而，環狀網路的可靠性不佳是其致命傷。
進一步地說，一個有方向性的n節點環狀網路的連結性（connectivity）是1；因為任意第i節點的故障將毀掉第i-1節點與第i+1節點間任一方向的路徑。
另一個評估性能（performance）的方法是比較網路上任兩節點的最大距離（distance），較大的距離將導致該兩節點間的傳送耽擱（transmissiondelay）。
對於一個有方向性的環狀網路而言，此最大的距離（或者直徑：
diameter）至多為n-1。
增加網路之連結性與減少其直徑是一個改善網路效能的常見方法。
此方法可經由添加網路上的鏈結（link）達成。
因之，所產生的網路將含有至少一個環狀結構（也就是漢米爾頓迴路）。
大部份文獻所提到的網路都有漢米爾頓迴路。
改善連結網路（interconnectionnetworks）的弱點是我們研究連結網路時的一個主要課題。
大部份有關連結網路弊病的研究都強調其距離與連結性。
在本計畫中，我們將把焦點放在連結網路上有關漢米爾頓特性（hamiltonianproperty）的弊病上。
一些連結網路（例如mesh），若有任一節點故障，則將失去漢米爾頓性質。
但是也有許多連結網路架構能容忍節點或連結邊（edge）的故障。
例如：
星狀網路（starnetworkSkwithk>=5）在任一節點或邊發生故障時仍有漢米爾頓路徑。
一個網路G的節點容錯度（nodefaulttolerantofG，NF（G））定義為max{k|G-V’ishamiltonianforeveryV’with|V’|<=k}；以及邊容錯度（edgefaulttolerantofG，EF（G））定義為max{k|G-E’ishamiltonianforeveryE’with|E’|<=k}。
本計畫的主要目的是研究連結網路上的點容錯以及邊容錯，以廣受採用的tokenrings上的相關問題為主要研究目標。
NSC87-2213-E009-100
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
計畫名稱:
MCM電子構裝布局設計自動化（II）－子計畫七－模糊類神經法的MCM晶片擺置
研究者:
蕭培墉
經費來源:
行政院國家科學委員會
關鍵詞:
MCM晶片擺置；類神經網路；糢糊集合；最佳化
多晶片模組（MCM）電子構裝技術,已廣泛的應用在各種電子產品上。
但其與超大型積體電路（VLSI）技術，在各方面的特性，均有顯著的不同。
並不能完全以現有的超大型積體電路設計軟體，來提供MCM產品的設計使用。
尤以在MCM自動化擺置的部份，缺乏針對MCM特性，發展出一套新的方法，以滿足所需。
故本計畫提出一種以模糊類神經網路（fuzzy-neuralnetwork）為基礎的方法，為此需求提供解決的方案。
晶片擺置的問題已被證明為NP-hard。
自動化擺置必須同時考量到多種條件的滿足，如佈局面積的最小化，線路訊號干擾的減低，能均勻的散熱，減少繞線長度和避免晶片重疊等。
把以上這些條件整合成一目標函數（objectivefunction），能使此一複雜的目標函數獲得最佳解，就能得到一個令人滿意的擺置結果。
今我們以類神經網路適合處理最佳化問題的特性，所以把其應用到MCM晶片的擺置問題上。
並佐以模糊理論，跟據專家的經驗知識，針對MCM的特性，如晶片個數少，面積大，腳位多和線路密度高等。
設計一模糊增益函數（fuzzygainfunction）。
以此函數在最佳化過程中，對各種需要同時考慮的因素，整合總體訊息，作一良好且有彈性的控制。
運用此法,本計劃擬使MCM晶片擺置得到更好的結果。
NSC87-2218-E-009-029
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
計畫名稱:
形態骨架法與FUZZY骨架法之比較研究
研究者:
薛元澤
經費來源:
行政院國家科學委員會
關鍵詞:
數學形態學；L-影像；形態骨架法；Fuzzy骨架法
在影像處理的領域裡，骨架法是一個主要的討論重點，物體的骨架提供了自然而且可公式化的形狀表示法。
目前已有許多發表的論文提供骨架化的方法，他們之中的大部份是根據“野火漫燒”或是最大內接圓的概念發展出來的。
本計畫主要重點放在形態骨架法與Fuzzy骨架法的探討上，因為數學形態學及FUZZY數學在影像的分析與處理上都是很有用的工具，而且這兩種骨架化的方法都是根據最大內接圓的概念導出來的。
本計畫將討論他們之間的關係，並且加以實作比較，同時，也將探討將骨架化在其他方面應用的可能性。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
計畫名稱:
形態斜率轉換在影像重建上之應用
研究者:
薛元澤
經費來源:
行政院國家科學委員會
關鍵詞:
形態斜率轉換；博立葉轉換；形態切線擴張運算；數學形態學；影像重建
這個專題計劃主要包括兩項研究子題，分別是:
（１）形態切線擴張運算在二維影像上之應用，
（2）應用斜率轉換之可逆性於影像之重建。
在形態切線擴張運算應用於二維影像上，由於形態切線擴張運算類似傳統數學形態學運算及在某些條件下它可函蓋傳統形態學的擴張運算，因此我們以函數（拋物線或直線）一步步的模擬影像上三個連續的點，再對此函數（拋物線或直線）做形態切線擴張運算，得到其相對應的值。
在應用形態斜率轉換於影像上之重建，由於形態斜率轉換具有可逆性，將兩個函數做形態切線擴張運算後再做形態斜率轉換，其得到的結果相當於各別對兩個函數做形態斜率轉換後的結果相加，因此我們可求藉逆的形態斜率轉換而得到重建的函數。
最後，結合以上方法,便可將二維影像重建。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
計畫名稱:
行動計算之研究－子計畫六：
行動網際網路之群播服務（2/3）
研究者:
簡榮宏
經費來源:
行政院國家科學委員會
關鍵詞:
行動計算；漫遊服務；行動代理人；MobileIP；MBONE
隨著可攜式電腦數量的增加與無線網路技術的日趨成熟，未來行動計算將成為個人通訊服務中最重要的項目之一。
由於目前在網際網路中被廣泛使用的（InternetProtocol,IP），最初是為固定的電腦之間所設計的通訊協定；一旦機器被移動後，若干關於網路部份的系統參數必須重新設定，才能使通訊系統再次正常地運作。
另一方面，由於網際網路目前已被廣泛的使用，透過網際網路舉辦視訊會議或是實施遠距教學系統已是不容改變的趨勢，所以群播（Multicast）就變成了以後網路服務勢必要提供的一種功能。
過去，在討論及設計群播（Multicast）系統時，都是假設來源端（source）是固定在某一地方的，也就是說，如果來源端會動態地改變位置的話，將會造成很多問題的發生。
為了使未來可攜式電腦在網際網路中漫遊的同時，除了能保持對外通訊的順暢之外，也能夠很有效率的提供群播（Multicast）的功能，在此計畫中，我們以相容於IP，MobileIP與IGMP（InternetGroupManagementProtocol）為前提之下，解決群播服務中，因來源端與接收端的位置移動所帶來的問題，評估並比較其他的系統，以期提供一套更有效率的行動群播服務。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
計畫名稱:
智慧型遠距合作學習環境中評量管理之整合研究－子計劃二：
遠距測驗管理系統之研究（II）
研究者:
簡榮宏
經費來源:
行政院國家科學委員會
關鍵詞:
電腦輔助教學；遠距合作學習；電腦輔助測驗；題庫
若把教學的基本歷程依序分為教學目標，學前輦估，教學活動，學後評量等四部份，則測驗評量就兼具有回饋作用及積極引導教學的功能。
故在電腦輔助學習（CAL）系統闖境裡，一套完整的電腦輔助測驗（Computer-AssitedTesting，CAT）系統則具有承接轉合的關鍵地位。
本子計畫將繼續完成並增進上一年度的計畫工作，所發展出來的CAT系統是一建構在WWW網際網路環境之上，且利用電腦網路在資料收集及傳送方面極為便利之優勢下來作為學箕成果之記錄，以供測驗策略分析與研究。
此系統包含：
1.教師出題並將之併入題庫之界面。
2.教師由題庫選題以作為測驗試題的界面。
3.對學生施測之界面。
4.教師對測驗結果資料庫取得施測後成果資料之界面。
此系統之建立主要是提供一個遠距合作學習系統在有關測驗（Testing）的研究環境，並提供研究人員對學生學習成果的研究。
NSC87-2511-S009-008-ICL
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
計畫名稱:
JAVA安全性之評估與研究
研究者:
李嘉晃
經費來源:
行政院國家科學委員會
關鍵詞:
網際網路；網頁；瀏覽器；JavaApplet；安全性
為了增加安全限制的彈性而又不違反系統安全的原則下，吾人提出研究發展javaapplet的digitalsignature的計畫。
本研究是以publickeysystem的理論及技術為基礎，讓javaapplet可以攜帶該applet製作者的簽名，並且讓webbrowser或appletviewer可以驗證該applet是否來自於可靠的來源，同時在網路的傳輸中沒有遭到更改。
基本上，對於compile成功的appletsystemcode，先以個人的privatekey加密；當browser下載此applet時，以相對的publickey解密，若是來路不明的applet必定無法正確解密，同時也無法執行。
對於通過認證的applet則給予較高的資源使用權。
如此的作法可以使善良的applet充分發揮其作用，也可以杜絕惡意的applet破壞系統，同時也可以記錄或追蹤applet的來源，以作為日後管理及分析之用。
NSC87-2213-E009-098
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
計畫名稱:
智慧型遠距合作學習環境中評量管理之整合研究－子計劃四：
遠距合作多重題庫系統之研究
研究者:
林盈達
經費來源:
行政院國家科學委員會
關鍵詞:
創造性學習；主動式學習；遠距測驗；測驗評量；測驗設計；設計學習
本計劃的目的在於建立一個網路上合作式的多重題庫系統CAT*（ComputerAssistedTesting-Star），使各個建置遠距測驗系統的單位，能夠分享彼此的題庫。
升级会员 