引領台灣科技篇

資訊本土化第一炮 –研製中文電腦的推動及世界第一台點陣式中文印字機

當今在電腦上使用中文十分普遍，市場上的軟體也呈現百家爭鳴的現象。但若提及把中文引入電腦的艱辛研究過程，本院電機系無疑地在其中居一大功。

西元一九七一年冬，國科會為推展電腦科技的研究，邀請了數位留美專家返國策畫。當時在國科會兼職的本系馬志欽教授，有鑒於策動了一項具有歷史意義的研究「如何利用計算機作中文處理」。因為在此前，計算機是完全沒有能力處理中文的。這項計畫在當時由台大、交大、凊華、成大、中央研究院五單位合作，共進行了五年，曾任召集人的有劉兆寧、張系國、朱耀漢、江德曤等諸位先生。

次年馬教授出任電機系系主任，任內邀請電機系教授江德曜主持，進一步全力推展了三項應用研究：

獲得了極大的成功，奠定了今日中文電腦使用普及化的基石。這三項應用，在今日看來雖然很普通，但對當時的社會卻產生了無比的衝擊，並帶動了民間的繼起研究，造成了今日中文在電腦上應用的普及化。

回顧電機系開始推動中文電腦化研究之其時，大陸亟力推展簡體字及漢字拉丁化，使台灣部份人士積極呼應漢字應拉丁化否則便會阻礙科技發展的論調。台大電機系起而進行此系列研究，充分證明了漢字與高科技可以並行不悖。在現在中文處理如此發達、如此深入一般人生活的情形下，吾人實在很想像，如果沒有這些研究，今天的社會會是怎樣。這一波對社會有如此巨大影響的研究，無疑地電機系確曾在其中佔有重要地位。

台灣電離層觀測之先河

原電波研究室於民國一九五○年三月，由馮簡教授成立於校本部，研究人員包括白光弘教授、馬志欽教授、及黃鐘洺教授，主要從事電離層的觀測及研究工作，以支援軍用及民用短波廣播電台之需求，並在現在的機械系館後方空地設立電離層地面觀測站。由於當時無衛星通訊，因此地球上空電離層的變化資料是短波遠距通訊重要的一部份，故到一九六○年代，電離層觀測仍是電波研究室的重要課題之一。電離層地面觀測站最早的設備是一部人工操作之垂直入射觀測器，用以測定並記錄外大氣層(Upper Atmosphere)之電離層高度及臨界頻率。一九六五年十月，一部一萬瓦半自動之電離層觀測器開始啟用。此設備是在國科會的支持下，由電波研究室員工自己設計及裝備完成。所記錄的資料，每月出版一次分送民航及軍方通信管理部門，以及國內其他的研究單位。電波研究室每季出版「F2層預測圖」 ( F2 Layer Prediction Chart Curve) 以供本地區短波通訊用以選擇最佳工作頻率。

自民國一九六八年起，電波研究室獲得美國空軍劍橋研究室的補助，由白光弘教授主持，建立衛星信號追蹤站，此追蹤站原設於工學院大樓 (現為土木館)之四樓，接收同步及軌道衛星之指標信號 (beacon signal)，並估測總電子數、等值板厚度 (equivalent slab thickness) 以及電離層閃鑠。此追蹤站記錄及分析人造衛星Syncom III、Intelsat II-F2、ISIS-I及BE - C等之訊號。

電波研究室成立期間為台灣研究環境相當不理想之時期，但研究室成員努力不懈，終亦有所成，殊為不易。其中馮簡、黃鐘銘兩位教授，均因對電離層之國際性學術研究成果，獲得教育部學術獎(參見5.2節)；白光弘教授領導電波研究室多年，對國內軍用及民用電波通訊的建設，留有不可磨滅之功績。

變分數值電磁的開發，促成微波元件設計的長足進展

一九六七年國科會正式成立，其時台灣學術發展值萌芽階段，國內教師微薄薪資無法羅致國外傑出人士任教，為此，國科會特訂立客座教授制度，一九六八年台大電機系博士班正式成立，其年柏克萊加州大學教授梅冠香博士回國赴台大電機系客座，斯為國內引入數值電磁計算領域之始。

時陳俊雄為本系副教授，兼為第一屆博士班學生，乃接受梅博士指導，研究積分方程的數值解法。其後於一九七○年代末期，陸續吸收到本系高材生，如連存德、江衍偉等人，致力於開發變分法於求解電磁問題的應用，完成基本理論架構之建立，實為開國際風氣之先。旋於一九八○年代初期，陸續指導優秀博士班研究生，如鄭士康、吳瑞北、鍾世忠等人，分別提出變分電磁理論、變分互作用理論、及部分變分原理，一時變分電磁有限元素法的理論及數值技巧燦然具備，並應用於求解各種電磁波傳播、散射、及輻射問題，深為國際矚目。

為致力研究成果的向下紮根，於一九八○年代初期，並舉行相關變分電磁專題討論，吸引不少大學部有志學生加入研習，其中亦有李進發氏，大學畢業後赴美就讀，師事Prof. Cendes，並在Hewlett Packard公司的資助下，利用本系所發展的變分電磁有限元素法，開發完成HFSS(高頻結構模擬軟體)。經HP公司的推廣宣傳，HFSS已成為現今三維結構電磁場論分析的最重要軟體，也是微波或無線產業研發必備的分析工具，對全球相關產業的發展扮演重要推手的角色。此一發展歷程，台大電機系前後諸師生的努力，實具一重要的關鍵地位。

共面波導的研究先驅，有望促成高頻微波電路科技的重大變革

二次世界大戰以降，雷達探戡、人造衛星通信等應用大興，促成微波科技的長足進步，其中高功率電磁波的傳導以金屬導波管為主；至於微波電路的設計，初期多以同軸電纜及帶線(stripline)來達成，其後由於平面電路的進步，逐漸以微帶線(microstrip)為主，但對於毫米波或頻率更高的波段時，微帶線不易輕薄短小化，有其發展的瓶頸。

共面波導(CPW)於一九六九年由旅美華人文正(C. P. Wen)博士首度提出，但在產業界一直未受到普遍重視。迄一九八○年代末期，台大電機系陳俊雄教授開始研究此一結構，由於它的訊號與接地均在同一平面，具有製作簡單，電氣特性良好，又與其他元件的連接簡易等特點，發展潛力高，但相關設計及模擬等都不完整，值得投入進行完整的前瞻性研發，乃結合電波組多位同仁在國科會支持下執行一系列整合型計畫，自一九九一年起迄今，研究範圍涵括傳輸特性、電路、模擬、及天線，重要成果包括：

目前CPW技術已逐漸與微帶線並行，成為微波電路的重要元件技術，而未來在毫米波波段中，CPW更有深厚前景可以取代微帶線，成為最主要的傳輸結構。本院電機系電波組團隊走在時代先驅，完成多項CPW相關技術的前瞻性研究與成果，深受國內外肯定，包括國科會傑出獎(團隊成員共10次)，而陳教授也以”For contributions to the development of variational methods and other numerical methods applied to coplanar waveguide and various other structures”於一九九六年獲得IEEE Fellow。

　

台灣電腦網路教學與研究的先驅

網際網路當前十分昌盛，無孔不入。其實網際網路發源於一九七○年代，當時稱之為電腦通信網路，意思是透過電信線路及設備將不同地點的電腦系統連接起來，以封包的形式進行資料交換。技術的進步真是一日千里，短短三十載，網際網路竟變成今日的蓬勃。

本院電機系張進福教授於一九七七年在柏克萊得博士回台大電機系履約任教前，就想捨棄原先鑽研但漸覺乏味的古典通訊理論，而對電腦通信開始有所涉獵。回到台灣後於是開授電腦通信網路、排隊理論等課程，也做電腦網路有關的研究，在台大電機系成立電腦通信實驗室，算得上是最早在台灣積極從事電腦網路教學研究的學術人，由此實驗室畢業的學生如張仲儒、蔡堆、梁隆星等多人，廣為散佈到政府官署、研究機構、及公私立大學主持教學研究工作，也終能促成台灣今日通信網路之蓬勃發展。

張進福教授在電腦通信領域鑽研多年著有成績，先後得過國科會傑出研究獎(五次)、教育部(工科)學術獎，並於一九九四年以Contributions to Education and Research in Computer Communications獲IEEE Fellow。

由於在教學與研究的傑出表現普受肯定，張進福教授也獲得政府部會及其他大學多次邀請出任重要職位，從事教育學術行政的工作。包括教育部科技顧問室主任、中央大學教務長、國科會副主任委員、及暨南大學校長等。其中在國科會副主委任內，並推動多個全國性的通信網路相關重大計畫，例如推動電信國家型科技計畫，期能為台灣的電信科技建立發展的藍圖；以及參與美國NSF下世代網路(NGI)計畫，期能與先進國家同步，促成台灣寬頻網路基礎建設與先進科學應用的進展等，對台灣未來通信、網路的發展，勢必都會產生重大的影響。

　

數位訊號與影像處理領域的國際先驅與國內拓荒者

本院電機系貝蘇章教授自1975年在美國加州大學聖塔芭芭拉分校取得電機工程博士學位，即從事數位訊號與影像處理之研究，至今長達二十六年，為國內最早從事及大力推動數位訊號處理教育及研究之拓荒者之一。截至目前研究成果發表於國際著名期刊者近兩百篇，國際會議論文以及國內會議與期刊論文各百餘篇等。早期從事數位訊號處理的基本研究，發展數位濾波，快速演算法以及一維、二維及多維數位濾波器的設計技術，尤以埃根數位濾波器的設計方法，在國際上頗為廣泛流傳引用，近年來從事彩色影像處理及壓縮方面研究，尤其在彩色影像量化、濾波及極低位元率視訊編碼上，獲得相當大的進展。西元二千年並因此以For contributions to the development of digital eigen filter design, color image coding and signal compression, and to electrical engineering education in Taiwan獲得IEEE Fellow。

貝教授的重要研究成果涵括數位訊號與影像處理的許多領域，尤其在如下幾個主題的研究成果更是具有開創性，廣為國內外引用，包括：

　
中文語音研究之先驅

在國語語音合成部份，李琳山教授首先在一九八四年完成全球第一台中文的『文句翻語音(Text-to-speech)』系統，為全球第一台能說任意文句國語的中文電腦，使用『線性預估編碼(Linear Predictive Coding)』技術；之後在一九八六年完成第二台效果更佳的系統，使用『共振峰合成(Formant Synthesis)』技術，並在一九八七年在台北舉辦的『全國計算機會議』中讓兩台系統表演『電腦說相聲』，以豐富的戲劇效果，創造傳統文化與現代科技結合的少見紀錄。

在國語語音辨識部份，李教授於一九九一年首先完成全世界第一台能相當正確地辨識任意文句的國語語音的聽寫系統(Dictation System)，命名為『金聲一號』(Golden Mandarin(Ⅰ))。當時使用10個CPU組成的全平行式電腦來克服所需大量即時運算的困難，每個字必須斷開來唸，約需5,6秒才能辨認一個字。一九九三年完成『金聲二號』，仍需每個字斷開來唸，但只需在PC上插一張DSP卡，每個字只需0.6秒即可辨認。一九九五年完成『金聲三號』，這是全球首台真的可以即時辨識任意文句連讀國語語音的工作站版，但使用者需花費冗長的時間訓練機器聽他的聲音。一九九六、一九九七、一九九八年再完成『金聲三號』96版、97版、98版，並將技術成功移轉給產業界，這些才是比較實際可用的純軟體PC版本。此外，自一九九五年起他也開始將國語語音辨識技術延伸到聽寫及中文輸入以外的多元化環境，尤其著重網路世界的技術挑戰，並在一九九七年首先發展出全球第一套以國語語音檢索網路中文資源的技術。上述發展過程中有不少核心基礎技術都是各個年代當時全球最領先的。

　

「射極邊緣減薄」之設計成為高速異質接面電晶體之世界標準

一九八三年一個偶然的機會，台大電機系李嗣涔教授了解到美國IBM公司在研究運用砷化鋁鎵(AlGaAs)異質接面雙極電晶體（Heterojunction Bipolar Transistor, HBT）到電路上時，碰到一個難解的問題，也就是HBT與一般傳統雙極電體不一樣，會產生0.5伏以上的高補償電壓，用到傳統電路會造成匹配的問題。至於產生高補償電壓的原因當然與射基極為異質接面有關，但詳細的機制並不清楚。當時世界上研究異質接面雙極電晶體的人並不多，而李嗣涔教授意識到這是有關半導體元件物理的一個大問題，於是與當年的博士班研究生林浩雄副教授開始深入的研究。一方面研究電流傳導機制，一方面研究如何提高電晶體的電流增益。一九八五年兩人提出「射極邊緣減薄」以夾止表面復合電流的方法，並創造出了世界記錄的電流增益。同時利用電流平衡觀念來重新推導電晶體理論，結果發現高補償電壓的產生主要是由於電晶體的射基極及基集極面積不對稱之緣故，並非過去所認為的主要是異質接面存在之緣故。

自一九八七年以後，申請人開始用新發展的理論來模擬異質接面雙極電晶體的電流電壓特性，並嘗試找出「射極邊緣減薄」之設計到底在那種電晶體結構才會有效。同時由於學校的支持，添購了分子束磊晶儀器，也是一用「射極邊緣減薄」的設計就創造了分子束磊晶HBT的電流增益的世界記錄。到一九八九年以後，由於無線通訊領域的興起，必須使用到異質接面雙極電晶體作為放大器，因此世界上研究此主題的實驗室開始增多。不論美國、日本或歐洲的大公司或學校到目前為止大家都使用「射極邊緣減薄」的設計，並發現此結構還可以降低電晶體之1/f雜訊，效果極為宏大。目前在大哥大手機等通訊系統中，這個結構已被世界所有研究機構及公司所採納成為標準異質接面雙極電晶體結構，其貢獻廣受肯定。

推動國內控制領域之發展並邁向國際化，備受各界肯定

一九八七年起，傅立成教授加入本院電機系控制組後，積極帶動當時盛行於國際控制學界的〝適應控制〞及〝非線性控制〞理論性研究，除開授相關課程（如「非線性系統分析」及「適應及非線性系統控制」）外，並指導碩、博士學生積極從事此方面的研究，連續發表多篇國際知名學刊論著，具開啟國內此方面研究風氣之帶頭作用；由於此等研究實力受到國內同儕高度肯定，因此於八十六及八十八年度以控制工程方面成果獲得國科會頒贈「傑出研究獎」。

傅教授深切瞭解基礎研究及應用研究應並重，因此對實務應用的研究工作從無間斷，積極與控制組同仁將先前的學理成果應用於當前具高度挑戰的應用問題上，包括飛彈的導航及自動駕駛，使機砲達自動追瞄的影像伺服、高精密磁浮運動平台、旋轉及線性感應馬達伺服控制、電動機車省能之巡航控制、機械手臂的伺服控制等，所獲成果豐碩，亦常獲計畫合作單位，包括中科院、工研院、國科會等高度肯定，是以於民國八十四年獲得中國工程師學會頒贈「傑出工程教授獎」，及民國八十九年獲中華民國自動控制學會頒贈「傑出自動控制工程獎」。

為提昇國內控制學界在國際學術社會地位，傅教授於民國八十一年起即積極投入協助國內建立自己的控制學刊之工作，除擔任國內惟一的「自動控制學刊」的副編輯及總編輯之外，並努力拓展對外之知名度，且於民國八十八年起將該學刊國際化，改名為「亞洲控制學刊」，擔任Editor-in-Chief，編輯群則完全國際化，國際投稿比率亦達七成以上，充分達到拓展國內控制學界在國際社會的形象及知名度。

　

引領國內機器人及自動化領域之發展，貢獻卓著

有鑒於國外知名大學，如Stanford及MIT等之電腦系所或人工智慧實驗室在機器人方面的研究方興未艾，本院資工系傅立成教授開國內風氣之先，於民國80年成立「智慧型機器人實驗室」，與後續增聘的許永真教授及傅楸善教授積極投入機器人工業應用、自走式機器人路徑規劃、電腦影像檢測、生產自動排程等研究課題，並陸續主持、執行國科會自動化學門多項三年期的整合型計畫，包括「自動化製造之決策、監控資訊系統之研究」、「虛擬之自動化半導體廠」（尖端型科技計畫），成效卓著。

傅立成教授更深切體認電腦及資訊技術為解決智慧型系統（包括機器人）規劃、應用和自動化排程等問題之利器，因此積極指導碩、博士生從事上述課題之研究，至今已於實驗室建立一套「雙機器人彈性自動裝配單元」，並提出智慧型高效能大樓電梯群控系統、智慧型大樓暨智慧型家電監控系統、汽車影像警示系統，及高效率之製造生產排程和交期預測軟體系統等，不僅深具實用潛力，其理論部分亦已發表成多篇國際知名期刊及會議論文，頗受同僚之肯定，是以曾於八十三年度以自動化生產技術方面之成果獲國科會頒贈「傑出研究獎」，於民國八十八年獲國際青商總會頒贈(科技類)「十大傑出青年」，及於民國八十九年獲中華民國資訊學會頒贈「李國鼎穿石獎」。

國際間，傅教授除不遺餘力將個人學術成果國際化外，更積極爭取到IEEE機器人及自動化學會年會2003年的在台主辦權，由傅教授擔任Program Chair，藉此期能大幅提昇國內學界在國際學術社會的地位，充分展示國內機器人及自動化的實力。

計算機容錯及軟體可靠度研究享譽國際

二○○一年本院電機系郭斯彥教授以在Dependable Computing and Software Reliability Engineering領域的卓越貢獻，榮膺IEEE Fellow。這是國際上電機電子方面最知名的學術組織IEEE所授與的正式肯定，意義重大。其中最大之貢獻在提出利用備份、偵錯及回復的觀念與技術以增進記憶體與多處理器系統的良率與可靠度，包含下列三項：

郭教授之另一重大貢獻在軟體可靠度模型及分析。當電腦用於在監督與控制重要關鍵零組件系統方面日漸增加之際，軟體可靠度遂變得十分重要。目前國內對於軟體可靠度的研究尚屬罕見。本院學電機系自民國八十二年起便領先全國各大學及各公私立法人研究機構，率先投入投入一定量的博、碩士級高級人力從事軟體可靠度方面研究，同時並將研究成果逐年發表在IEEE Transactions on Computer、IEEE Transactions on Reliability與International Symposium on Software Reliability Engineering (ISSRE)等國際性知名刊物及會議上，其中更是連續七年(1994~2000)發表論文於ISSRE上，而1996年更是獲得最佳理論論文獎第一名，成績斐然，深受外國各研究團隊肯定。主要貢獻包括：

綜合言之，郭教授研究的主軸在於「容錯計算」(dependable computing)，企使計算更為可靠。這項技術可以應用在多處理器架構、分散式計算系統、電腦網路及超大型積體電路等多種領域的相關研究上。同時郭教授也研究「軟體可靠度工程」(software reliability engineering)，在資訊科學神速發展、軟體日益龐大的今天，檢驗測試一套軟體實際運作時的可靠度是一件非常重要的課題。最近，郭教授更是將研究成果應用到新興的無線網路與多波長光纖網路上，探討行動計算與高速網路傳輸之容錯及可靠度。郭教授的研究成果相當豐碩，曾獲得國內外多項榮譽及獎勵，包括連續獲頒國科會傑出研究獎。

　
派翠網路之前瞻性理論與技術開發

在電腦科學的研究中，分析複雜問題時往往先需要將該問題加以「抽象化」，以簡潔的數學抽象模式(Abstract model)來描述該問題的特性，進而由抽象模式上的分析，推論原始問題的解答。在許多抽象模式中，派翠網路(Petri Net)自從1962年被提出後，已被公認為描述分散式、並行(Concurrent)軟、硬體系統最重要且最成功的模式。其應用範疇包括軟體工程、物件導向設計、離散事件系統控制、非同步電路等等，不勝枚舉。派翠網路的分析，許多具有相當的數學困難度，也是近三十年來電腦理論學界所致力研究的重點領域。

本院電機系顏嗣鈞教授近十幾年來，致力於以「計算理論」以及「演算法」的觀點，探討電腦科學中一些重要抽象模式及其相關問題的「計算複雜度」研究。其中又以派翠網路為研究重點。陸續提出許多新的理論，並開發嶄新的研究分析及証明技術 (analytical and proof techniques)，陸續為許多從事這方面的國際研究學者所採用與重視。

其中值得一提的是，顏教授及兩位共同合作的國外學者，首先提出將「時態邏輯」(Temporal Logic) 應用在派翠網路的分析上。(在國際知名研究派翠網路的學者Prof. J. Esparza所撰寫的Survey article以及他所著的書「Free Choice Petri Nets，J. Desel and J. Esparza，Cambridge University Press, 1995 」特別指出顏教授在派翠網路研究的貢獻，其中特別指出 ` … Howell, Rosier and Yen were the first to study the decidability and complexity of model-checking problems …’。) 這項前瞻性的理論，成為近十年來派翠網路理論分析非常重要的基石。

顏教授在派翠網路研究成果，於電腦理論方面的國際一流期刊發表一系列的論文，並提出「decompositional approach」、「multiparameter analysis」、等等嶄新的分析及証明技術，廣為國際研究學者所引用，並繼續加以延伸。這些研究成果，除了在理論上有重大意義，另一方面亦有助於分析例如: 計算機結構、通訊系統、VLSI/CAD、作業系統中之相關問題。

　
可重組通道系統研究之重大突破

在1988年第五屆 MIT Conference on Advanced Research in VLSI，Miller, Kumar, Reisis 與 Stout 等四位教授發表了一種新的平行計算機架構稱之為 “Meshes with Reconfigurable Buses” 。這種新的平行計算機架構的最大特徵在於它擁有極強的通道(bus)重組能力。當時，從事相關研究的學者皆想知道它的計算能力如何? 它有何應用? 換句話說，通道的重組能力，對於平行計算機的計算能力有何種程度的影響?

本院資工系陳健輝教授自1989年暑假開始協同博士生王炳豐(現任清華大學教授)從事以上問題的研究。首先，陳教授與王同學將 Miller 等人所提出的平行計算機架構作進一步的推廣並命名為 Processor Arrays with Reconfigurable Bus Systems，簡稱為 PARBS ( Meshes 是 Processor Arrays 的一種特別聯結方式)。在之後一、二年內，陳教授與王同學陸續在PARBS上有許多重大的突破，如下所述。

PARBS之研究成果自1990年陸續發表後，即受到國內外相關學者之重視，目前在國內外已被引用達350次之多。

數位視訊IC之開發，帶動台灣3C產業

多媒體時代隨著電路計算能力之增強而正式來臨，其中數位視訊技術是一重要關鍵。處理數位視訊必需具備兩項技術，一為數位訊號處理器(DSP)架構及IC設計，一為數位視訊處理法則及架構(Digital Video Coding)。2001年本院電機系陳良基教授即以contributions to algorithm and architecture design for video coding systems的卓越貢獻，獲選為國際電機電子工程學會之院士(IEEE Fellow)，並獲邀為國際電機電子工程學會2001～2002年之傑出講座(Distinguished Lecturer)，受邀赴世界各國講授本實驗室之優異研究成果。陳教授為國內土生土長的電機博士，畢業後一直留在國內服務，如今能以其優異研究成果獲國際上電機電子方面最知名的學術組織IEEE所肯定，意義非凡。

陳教授主要研究貢獻在於數位視訊處理系統及架構之創新，尤其在JPEG及MPEG 標準處理上。一九八九年起當數項數位影像及視訊標準在國際標準會議中被規範出來，例如JPEG及H261，陳教授即察覺到這些技術對未來SOC設計及3C產業非常重要，並且將是未來多媒體通訊之關鍵技術。立即在電機系成立DSP/IC設計實驗室進行相關研究，是台灣最早積極從事數位視訊處理系統及架構教學研究的研究室。經多年努力，在視訊/影像之研究方面，陸續完成各項核心的設計。例如完成第一顆含預測功能之移動估計電路，提出樹狀架構解決三階快速演算法之架構難題，提出Ring結構之九計算元架構，使用最佳記憶編排法解決位元流之效率問題，提出FIR、Viterbi、DHT、DFT、DCT、DWT等有效架構，一步步厚植國內在DSP及Digital Video之設計實力，使消費電子設計在國內有發展之必需人才及技術。這些開創性之研究不僅在國際上享有聲譽，屢獲重要期刊及國際會議之邀稿，並有多項具前瞻商業價值之專利，具體成果包括:

1) 創先提出移動預測之樹狀架構

2) 成本效益比最佳之影像及視訊壓縮系統架構

3) 全台第一顆即時VLSI DSP 晶片, 為內含四萬閘之數位濾波器

4) 適用於MPEG2, MPEG4, H26x等移動預測之心臟型陣列晶片

而且這些成果已確實移轉並引導國內相關業界之產品開發。目前本系在此領域之技術授權已達五件，數量及金額皆居國科會記錄之前茅。

為解決系統晶片龐大製作成本，陳教授同時於一九八九年推動國科會多計畫晶片(MPC－MultiProject Chip)之服務實驗室，並於1991年協助國科會籌備成立系統晶片設計中心(CIC－Chip Implementation Center)繼續推動此先導計畫。其中MPC之首批晶片中第一顆成功之VLSI晶片，即是由本系陳良基教授與學生一起設計的數位訊號濾波器(FIR)電路，約含四萬多閘級。目前CIC已協助國內各大學教授學生完成二千餘顆晶片之開發，並提昇至系統晶片(SOC)層次，對國內IC人才之培育貢獻頗大，顯見先期眼光之正確。陳教授目前亦兼任國科會工程處微電子學門召集人，積極推動國內SOC、3C、及新世代新型微電子元件之前瞻研究，對國內學術界及產業貢獻卓著。

　

國內首見整合型研發實驗室「通訊與多媒體實驗室」

1990年元月吳家麟與黃肇雄教授有鑒於當時國內研究單位，擁有技術開發之能力卻缺乏整合不同領域創造實際應用的能力，造成許多研究成果僅能侷限於狹隘的單一領域中，為克服這種單兵奮鬥的窘境，兩位教授以各自在多媒體資料壓縮與電腦網路通訊上的專長，組織一個跨領域且密切合作的研發團隊──通訊與多媒體實驗室，並確立以「群體研究」為研發方針，「成果展現」為研發導向，逐漸建立實驗室自我及國內外研發單位對實驗室研發水平的信心。同年陳文進教授與次年歐陽明教授的相繼加入，大幅增強實驗室在系統資料庫以及圖學合成影像上的研發能力，使得跨領域的整合更加完整。多媒體應用在1990年代後期迅速竄起，多媒體實驗室透過整合多項領域的優勢走在科技的前端，從傳統的影音訊號處理、到結合網路通訊的單點與多點視訊會議、整合複合媒體的多媒體簡報、虛擬實境平台的建立、影像特徵的抽取與建立等各方面均有豐碩之研發成果。

實驗室成立後，積極參與產學合作，期望將學校研發的成果實際落實並協助國內產業界的升級。因此在國科會的贊助下，十年多來連續參與多項大型產學合作計畫，包括1992-1995年的「多媒體辦公室系統先導性研究群體計畫」，1995-1998年的「多媒體電子教室輔助軟體模組之研發」，1998-2001年的「MPEG-4複合媒體及網路虛擬實境之研發」等，並多次代表國科會與台大舉辦成果發表記者會，獲得國內多媒體業界相當高的評價，可堪稱是國內學術界產學合作中最具經驗且最具代表性的實驗室。目前更進一步與專長為數位圖書典藏(Digital Library)的項潔教授攜手合作，共同主持「媒體內容工程：MPEG-4/7相關技術之研發」，朝向以媒體內容為核心之應用研發，期待在資訊爆炸的今日，使媒體能更有效率地篩選與呈現。

截至2001年7月底為止，實驗室已畢業了22位博士及167位碩士。以學術單位而言，包括中研院資訊所，清華大學，暨南大學，明新技術學院，朝陽技術學院，真理大學，實踐大學，輔仁大學等均有實驗室的博士班畢業生擔任教職；就產業界來說，各多媒體相關之高科技公司當中，均不乏實驗的畢業生擔任資深工程師、研發經理與協理等要職。實驗室已嚴然成為國內最著名之「多媒體」人才培育的「重鎮」。

純軟體影音多媒體資料壓縮與處理應用之先驅，產學合作之先鋒

有鑒於多媒體數位影音資料將成為未來資訊傳遞的主要呈現方式，而數位資料的處理需要更高的可塑性，故吳家麟教授自1986年起即致力於各種影音數位訊號處理的軟體開發，以提升國內多媒體產業為己任，為國內數位影音軟體研發的先驅者之一。其研發領域包括自然影音的壓縮演算法，到數位資料容錯能力保護，影音特徵之抽取，影音資料浮水印(Watermarking)技術與智財權之保護等。

吳教授體認到國內多媒體產業欠缺對國際相關標準核心技術熟稔之人才，長此以往，終將被排拒在多媒體產業之外。為提升國內多媒體產業界之技術能力，吳教授在強調學術研究的同時，對國際標準之探討也不遺餘力。吳教授更以其在訊號處理上的專業能力，指導製作國內第一套純軟體VCD與DVD撥放程式與純軟體MPEG-1錄影程式等，並成功將這些技術技轉至業界，對影音壓縮核心技術人才的培育有著莫大的貢獻。98年起更積極引領碩博士學生對新一代的影音標準MPEG-4、MPEG-7及MPEG-21進行深入而完整的研討，以期國內學界及產業界能由標準的跟隨者發展成新一代標準的制定者。

吳教授熱衷於多媒體發展與應用，其研究所含跨領域相當廣泛，已發表超過300篇專業學術著作，1998年與2000年皆獲得國科會傑出研究獎，2001年更以“Hidden Digital Watermarks in Images“一文榮獲國際ISI基金會所頒發之「最佳經典引文獎」。

吳教授為使學術研發成果不僅止於學術論文的發表，而進一步能對國內相關業界技術的提升有實質的貢獻，自1992年至今已先後規劃並主持國科會與產業界合作贊助的多媒體相關產學合作計畫達四項，執行期間前後已超過十年，堪稱是學術界產學合作經驗與成效最突出者。

開創多媒體系統研究的新視界

陳文進教授於1990年加入「網路與多媒體實驗室」以來，即致力於多媒體系統課題的研究，其間參與多項國科會大型產學合作計畫，包括「高畫質媒體系統研究及其應用之群體計畫」、「多媒體辦公室系統先導性研究群體計畫」、「多媒體電子教室輔助軟體模組之研發」、「MPEG-4 複合媒體及網路虛擬實境之研發」等等。陳文進教授於當時仍方興未艾之多媒體系統領域中，進行廣泛深入且具前瞻性的研究，其研究成果包括多媒體資料庫系統、多媒體文件系統、多媒體編輯系統等等，其間指導的博士班學生於國立暨南大學建立全國第一套純Java之多媒體電子教室以及教務系統，為國內遠距教學以及虛擬大學等研究之先驅。

陳教授於1998年開始推動MPEG-4核心系統的研究，並深切體認到MPEG-4這麼龐大且複雜的系統以及高難度的媒體製作流程，勢必造成未來國內外研究單位與廠商的望之卻步，因此積極開始發展MPEG-4場景編輯工具。1999年，陳教授與其所帶領的研究團隊成功地將MPEG-4核心系統BIFS實做完成，並於2000年完成以滑鼠視覺化編輯MPEG-4 3D互動場景的MPEG-4 Authoring Tool。並在2001年IEEE電路與系統協會(Circuit and Systems Society)與MPEG-4產業聯盟(MPEG-4 Industry Forum) 於美國San Jose共同舉辦的第二屆MPEG-4 Workshop中，發表與「通訊與多媒體實驗室」共同發展的整套MPEG-4解決方案，其為該次參展學術界中實做MPEG-4系統中最為完整者，並受到許多學術界與廠商的高度重視，成功地將國內MPEG-4的技術水準提升到國際級領導地位。

目前陳教授擔任國科會產學合作計畫「媒體內容工程：MPEG-4/7相關技術之研發」分項計畫「MPEG-4/7資訊媒體內容互動架構之研究」主持人，致力於將MPEG-4系統應用在互動電視與遠距教學領域上，將研究重點放在Server與Client間的互動式媒體內容(Interactive Content)，並嘗試研發MPEG-4系統跨平台應用的可能性，預期短期內即將有突破性的發展。

致力電腦網路研究與多媒體網路應用，成果顯著

本院資訊工程系黃肇雄教授，於美國加州大學洛杉磯分校攻讀博士期間師事網際網路(Internet)理論大師Kleinrock博士，1988年取得博士學位後回國任教於台灣大學資訊工程學系，在網際網路萌芽時期，即開授電腦網路、排隊理論以及高等計算機網路等課程，由於上課方式條理分明，教室時常座無虛席，更多次獲選為最佳優良教師，也造就了許多國內第一流網路工業人才。

1992年，黃肇雄教授與「通訊與多媒體實驗室」另外三位教授-吳家麟教授、陳文進教授以及歐陽明教授共同提出國內資訊學門第一個產學合作計畫【多媒體辨公室系統先導性研究群體計畫】，成功讓學術界的研究與產業界的產品密切關聯。接著在1995、1998、2001年陸續提出【多媒體電子教室輔助軟體模組之研發】、【MPEG-4複合媒體及網路虛擬實境之研發】以及【媒體內容工程: MPEG-4/7相關技術之研發】等產學合作計畫。其中黃肇雄教授所帶領的子計畫，都致力於當時最領先之通訊協定與網路技術。

在研究成果方面，首先是多媒體網路的應用，92年起即開始國內最早的Video Server與CSCW協定與架構之研究，95年後對T.120、H.323、H.324等通訊標準進行開發與研究，98年後則著眼於可調式媒體(如MPEG-4)傳輸方式與串流媒體(Streaming)應用之研究。在網路服務品質(QoS)理論方面，也提出相當多各領域之論文，包括媒體同步機制、服務排程演算法、多點傳輸演算法、各式網路效能分析、頻寬管理、準入控制、網路壅塞控制、網路監控機制等。

　
引領國內虛擬實境與電腦圖學領域之研究，邁向世界水準

自1991年歐陽明教授進入本院資訊系服務後，即加入由吳家麟教授、黃肇雄教授與陳文進教授所組成之「通訊與多媒體實驗室」，共同引領國內多媒體相關領域之研究。所領導研發之國科會產學合作案「高畫質媒體系統研究及其應用之群體計」、「多媒體電子教室輔助軟體模組之研發」、「MPEG-4 複合媒體及網路虛擬實境之研發」，將最新進的學術理論與應用發展相結合，其成果卓越，更將台灣軟體多媒體產業提升至世界水準。

歐陽明教授本人在美國北卡羅萊那大學攻讀博士學位時為虛擬實境力回饋人機界面(Force feedback user interface in virtual reality)之研究先驅。返國服務後，更極力推廣虛擬實境與電腦圖學領域之發展。除了開設「計算機圖學」、「虛擬實境」等課程外，並且積極指導碩、博士研究生發展相關之研究。至今十年有成，所發展之研究包括：多邊形式與影像環式之虛擬空間漫遊系統、虛擬實境中之資料手套之手語辨識技術、虛擬實境系統之人機界面運算補償技術、三維人臉之分析與合成等等，其多已發表於著名之國際期刊或國際會議中，並有多項專利。而所培育出之優秀研究人才論文，也獲得多屆龍騰論文獎之肯定。

為了提升國內研究之風氣，與提升台灣在國際學術間之地位，歐陽明教授亦積極主辦電腦圖學相關之國際會議，在1996年主辦太平洋圖學會議(Pacific Graphic’96，CGS, IEEE Computer Society)，2000年主辦Intl. Conf. Artificial Reality and Telexistence會議(ICAT 2000)，為引領國內虛擬實境與電腦圖學研究做出最直接的貢獻。

自動推論研究享譽國際

電腦程式的一個重要的目的是要能夠「解決問題」(solve problems)。但絕大部份的程式仍只能「執行指令」(execute commands)，為了要讓電腦能夠解決問題，電腦程式應有一些能夠推理的能力，「自動推論」(automated deduction)便是研究如何讓電腦能夠推理的一些學問。因為「解決問題」的範圍太廣，所以許多研究專注在如何用電腦自動証明數學定理上，希望能夠透過解決一些困難的數學問題來瞭解如何讓電腦有些推理的能力。

自動推論的第一個研究高峰是在60年代，當resolution被Robinson發現的時候，但到了70年代已經沒有什麼重要的突破，大部份的研究者均已放棄，其中的等式邏輯(equational theory)，更是15年沒有任何進展，被認為是最困難的子領域。80年初期，一個在60年代被遺忘的方法: Knuth-Bendix Completion Procedure，被重新發掘出來，開始有人在上面做研究。Knuth-Bendix Procedure之所以不被重視是因為它本身應用有許多限制，在邏輯上也不具有完備性。

項潔教授在80年代初期開始從事自動推論的研究，尤其是基於Knuth-Bendix Procedure的term rewriting (項轉換理論)的研究。他首先找到了一個Boolean ring的完全項轉換系統 (canonical system) (研究界原本大多認為這個系統不存在) , 並用此系統將Knuth-Bendix Completion推展成一個對一階邏輯 (first order logic)完備的推理系統。這個結果在1985年的Artificial Intelligence期刊發展，並在1988年被(前)蘇聯國家科學院選為資訊領域年度最重要論文之一並翻成俄文，此論文亦在93年被AI期刊選為該刊物引用最多的論文之一。(AI期刊本身是SCI中資訊方面被引用最多期刊的前三名。) 項教授在1987年並將Knuth-Bendix Completion推展成一個對等式邏輯完備的推理方法，叫Unfailing Knuth-Bendix Completion。這個方法將一個非常自然的ordering的觀念加入推理方法中。現在UKB已成為幾乎所有等式證明器的基本推理引擎, McCune並用它在1996年證明了70年老的open problem: Tarsky's Conjecture on Robbin's Algebra。這個ordering的觀念也可以用到一階邏輯的證明。項教授在1991年證明了open 25年的Wos-Robinson Conjecture，而由其衍生的order resolution 現在也成了自動推理的主流。

項教授被公認為term rewriting領域的創始者之一，而因為term rewriting的發展，等式邏輯的定理證明從自動推論中最難的子領域一變而成最成功的子領域，項教授在這方面的論文在MIT Press出版之 “Handbook of Theoretical Computer Science” 中就被引用 8篇之多。他也於1995年被邀term rewriting領域的年會上(當年在德國舉行) 擔任program chair。1998年聯合國UNESCO的組織IFIP (International Federation on Information Processing) 想形成一個term rewriting的working group, 便委託項教授規畫。該working group (WG 1.6) 於1998年10月正式成立，由12國的44位term rewriting領域的資深學者組成，並由項教授擔任founder及chair。台灣因為不是聯合國的會員，始終無法在IFIP中正式參與，連參與WG都不易，更不要說擔任working group的主席，項教授能夠有此殊榮，可見其研究在國際上的地位與影響力。

人工智慧電腦對局成果全球聞名

本院許舜欽教授自1985年以來，投入人工智慧電腦對局方面的研究，歷年來參加國內、外比賽，成果豐碩。在電腦象棋方面，曾經於1986年至1988年之間，在國內電腦象棋大賽中得到獎牌。1989年至1992年之間，在前四屆國際電腦奧林匹克大賽中，也是多次得到象棋項目的獎牌。

雖然自從1993年之後國際電腦奧林匹克大賽停辦多年，但許舜欽教授及其學生所設計的電腦象棋程式ELP，仍然不斷改進，並 以每年一級的速度，從2級， 1級，初段，進步到1997年的ELP 9 7. 05時已經具有三段以上的棋力。

1998年五月，許教授整合開局與中局程式而成的ELP98. 04， 參加新秀杯升段賽，在三十多位參段棋手之中，以五勝三和的佳績， 正式獲頒四段証書。1998年八月ELP98. 06參加昭榮杯升段賽，又 在三十多位四段棋手之中，以六勝一和一負的佳績，正式獲頒五段 証書。是目前世界上棋力最強的電腦象棋程式之一。

1999年七月，許教授邀請林中原、彭晉良、陳慶文、林世偉、 蕭博遜等五位五段高手與ELP99.07對戰，比賽結果人腦三勝二負 五和略勝一籌。但也顯示ELP99的堅強實力。

近年來，許教授及其學生完成連將殺局及停著殺局的製作， 並且著手開始設計分散式象棋專家知識擷取系統。目前已經完成雛 形設計，預計整合之後將可使程式的棋力進展至六段左右。此外， 2000年許教授著手設計殘局資料及知識庫，如今已經取得初步具體的成果，可以朝向更高段的目標邁進。

2000年國際電腦奧林匹克大賽恢復舉辦，許教授參加2001年的象棋組比賽，結果ELP再度榮獲金牌，顯示其堅強的實力。

在電腦圍棋方面，自從1985年以來許教授及其學生劉東岳所設計的Dragon電腦圍棋程式，大約以每年2級的速度，從2 5級進 步到12級左右。在八十年代後期及九十年代初期，屢次在國際電腦 圍棋大賽中名列前茅。Dragon在1992年退休之後，許教授及其學生嚴礽麒開始設計Archmage圍棋程式，棋力進展到11級左右。並在1992 年國際電腦奧林匹克大賽中獲得銅牌。

1994年起，許教授及其學生顏士淨開始設計另一個電腦圍棋 程式Jimmy，在短期之間具備基本的形勢判斷能力，棋力也到達11、 12級之間。1995年九月參加日本第一屆FOST杯的邀請賽，得第八 名。1996年改進攻殺模組，棋力進到10、11級之間。再參加第二屆的邀請賽，得第六名。1997年增加全局搜尋模組，棋力再進一 級， 參加第三屆的邀請賽，得Ｂ組冠軍。1998年得第五名。1999年參加 第一屆CGF杯邀請賽，得第七名。顯示Jimmy程式的棋力，是世界 三十多個電腦圍棋程式之中的前八名列強之一。

推動自然語言處理發展，引領台灣本土語言之研究

語言處理一直是人工智慧研究重要領域之一，如何讓電腦分析與生成人類語言，讓電腦與使用者以人的語言溝通是電腦科學終極目標之一。台大資訊系自然語言處理實驗室陳信希教授，長期從事語言工程基本理論技術，和多語言資訊處理的研究，以及本土語言處理與應用發展，已累計相當豐碩的成績，年年獲得國科會研究獎助(勵)。研究成果發表於計算語言學領域最具代表性的期刊和會議，也因此受到國際肯定，長期擔任國際期刊的編輯委員及論文審查人。陳教授並與日本文部科學省國立情報學研究所合作，共同舉辦亞洲語言資訊檢索的評比，2000年負責籌畫中文與英中資訊檢索評比，參予評比有來自加拿大、中國大陸、香港、日本、台灣、英國和美國等28個系統。2001年規模更擴展到中、日、韓、英四種語言的跨語言檢索評比。

有鑑於國內是多語並存的社會，國語、台語、客語、原住民語是我們平常使用的語言，在不同語言文化的保存極為受到重視的時代，如何運用資訊科技處理我們自己的語言是我們的責任。陳信希教授結合中文語言處理、機器翻譯、和語音合成技術，於1997年研發第一套國語-台語翻譯及台語語音合成系統，並與台大客家社合作，進一步研發成功第一套國語-客語翻譯及客語語音合成系統。陳教授並將這些系統整合成本土語言互譯及語音合成系統，使用者只要以中文輸入，就可以國語語音、台語語音及客語語音輸出，系統已於1997年開放網路連結使用(網址：http://nlg3.csie.ntu.edu.tw/systems/TWLLMT/)。這套系統提供了國內各種語言文化之間相互交流、溝通的另一種類型的管道，也為各種語言的保存、教育與推廣盡了一份心力。

結合人文與科技 推動數位博物館

資訊工程系研究群是於86年1月起步。在台大校方的積極支持之下，結合圖書館、文學院圖書資訊學系、歷史學系、人類學系共同建構「台大電子圖書館與博物館」，並於86年10月正式公開，極獲各界好評，並奠定台大在數位圖書館與博物館研究領域的領導地位。其後，在原有團隊之外更加入理學院地理學系，進行「淡水河溯源」數位博物館計畫。同時更與校外單位合作，建構其它內容的數位博物館，包括與故宮博物院合作進行「故宮文物之美」數位博物館，以及與國立藝術學院、中華佛學研究所及本校哲學系合作建構「玄奘西域行」數位博物館，同時亦以本校哲學系原已具規模之「佛學資料庫」為基礎，與中華佛學研究所合作進行「佛學數位圖書館與博物館」的建構工作。

開創金融計算領域

財務工程與金融計算是因應資本市場之快速發展所產生的新興領域，其研究範圍含金融商品設計、計價、及避險策略。它融合財務科學、數學及資訊科學之知識，為財務領域中發展最快速及最活躍之子題。呂育道教授於1995年設立「金融暨平行計算實驗室」並開授「金融計算」課程，為台灣首創，此課程後來衍生為「工程與金融計算」，為台大國企所財務工程組必修課程，畢業之研究生在台灣金融証券界皆有很優異的表現。

呂教授的研究發表於全球財務工程界最重要的期刊上，他所著的英文書Financial Engineering & Computation: Principles, Mathematics, Algorithms由劍橋大學出版（2002年），為全球出版界第一本融合財務工程與電腦演算法的教科書。

即時與嵌入式系統之研究

近年來越來越多電腦系統需要迅速反應外界需求，嶄新的應用領域如多媒體與自動化軟體控制，亦證明了適時的資源及資訊管理至為重要。郭大維教授長期從事即時系統理論之研究及實際系統建造，而即時系統技術本質為系統性能工程 (Performance Engineering) 及設計技術，著重於如何適當管控與分配系統資源，以建造符合使用者需求之系統。

郭大維教授研究方向為即時作業系統，嵌入式系統，與即時資料庫系統，其各項重要研究成果，以即時資源配置 (real-time resource allocation) 為主軸，由即時程序排程 (real-time process scheduling) 為理論基礎，下至底層I/O系統，向上貫穿應用系統 (application systems) 之服務品質 (Quality of Service) 保證，基本上可分為 (1) 即時程序排程，及 (2) 應用與核心系統之設計及實作。

郭大維教授之重要研究成果包括一系列更精確或更快速的方式來判斷一個系統的可行性 (feasibility) ，最近的結果並提供目前世上最精確之polynomial-time可排程性分析方法 (schedulability tests)，一系列之最佳CPU排程方法與系統負載調整機制，與嵌入式儲存系統設計。除此之外，於應用系統的研究成果包括一系列之即時資料庫系統的並行控制 (real-time concurrency control) 方法與系統復原機制，高效能之資料索引結構，與作業系統之服務品質 (Quality of Service) 保證。上述之結果部分已發表於許多即時系統研究中最重要之會議，如IEEE Real-time Systems Symposium (RTSS) 及 IEEE Real-Time Technology and Applications Symposium (RTAS) 及重要期刊，如IEEE Transaction on Computers 及 Journal of Real-Time Systems，並於2000年底編輯及撰寫部分章節完成英文專書『Real-Time Database Systems: Architecture and Techniques』由 Kluwer Academic Publishers 發行 (ISBN 0-7923-7218-2)。