透過整合無人機(UAV)監測和人工智慧(AI)分析技術，建立UAV監測之智慧農業栽培支援系統。

5G智慧垂直應用服務確保平台: 5G時代傳統電信產業已無法依循舊有行動寬頻上網模式獲利，須開拓新的商業模式，並挖掘5G垂直應用潛在商機。另一方面，其他產業也期待5G垂直應用帶來營運效率與效益提升，強化自身競爭力，創造新商業模式。然而，電信產業與垂直應用產業相互陌生，缺乏對方的領域知識(domain knowledge)，造就5G專網在評估、布建、維運、優化上具有許多整合及實作上的困難。本計畫以一套可驗證5G專網設備及垂直應用的服務確保平台為主力產品，並衍生新創公司，協助客戶快速導入5G垂直應用，提供設備評估、網路布建、應用導入、網路維運，以及營運優化的客製化整體解決方案，填補電信產業與垂直應用產業之間的鴻溝、提供產業導入5G垂直應用的整體解決方案。5G垂直應用全方位服務確保平台解決的痛點包含(1)協助專網企業用戶快速導入5G垂直應用，提升營運效率與效益，強化競爭力、(2)提供5G專網客製化維運與優化技術，協助電信營運商轉型為專網營運商，提高營收，擺脫笨水管的困境、(3)提供5G專網軟體解決方案，與國內5G專網設備製造商搭配，建構完整5G垂直應用專網解決方案，角逐國際高端市場等。

人工智慧深度壓縮工具鏈: 為加強 AI 邊緣硬體的算力並降低其耗電，本工具鏈將原始的浮點數 AI 推理模型，經過120倍壓縮，給出失真度小於 1% 之邊緣模型。我們同時提供開源圖形媒體資料庫及全自動標記工具，請至 https://www.aicreda.com/ 免費申請及使用.

人工智慧(AI)與物聯網(IoT)的快速發展，使得大量影像資料運算的需求提升，早期類神經網路建立在傳統von Neumann架構方式，無法有效率的執行AI深度學習運算，目前來說GPU算是AI界寵兒，而

運用自主無人機系統可以有效降低高風險且高成本的巡檢工作，舉凡水壩建築、河川、海岸線等巡檢任務；巡檢人員只需進行設定並啓動程式，便能讓無人機透過視覺導航自主飛行，並依據設定對指定物件進行偵測、記錄、量測與標記，將相關資訊透過空間定位技術更新到衛星空照圖介面，讓負責人對整體現況有更綜觀上的理解。

加工過程之刀具磨耗監測技術: 本團隊所開發之刀具磨耗監測技術，是專門針對大批量加工之工況進行刀具是否產生破損、崩刀等異常情況，以及預估刀具剩餘壽命等分析。透過安裝於工具機上之三軸加速規量測振動訊號數據，本技術可繪製管制圖以判斷當下之刀具切削振動量是否產生超越安全範圍，一旦其超越安全範圍，即認定此時刀具加工狀態異常，使用者可依此即時進行更換，避免損壞之刀具繼續進行加工，造成工件品質低落、成本損失等問題。另外，本技術亦可讓使用者針對不同工況建立模型以預測刀具之剩餘使用壽命，不僅可讓使用者得知當前刀具之健康狀態，亦提供給使用者刀具壽命終止時間之參考並藉此排定更換刀具之時間。

腦波控制電刺激輔具系統利用腦電波量測器、動作意念判斷人工智慧網路，進一步結合功能性電刺激裝置。讀取使用者的腦波動作意念之後，正確的辨識之後，驅動電刺激系統，達到輔助癱瘓、運動神經元受損、肌肉萎縮的病人，收縮週邊的肌肉完成肢體的動作

國立清華大學前瞻量子科技研究中心研究量子密鑰分發技術，利用單光子的量子態傳遞和測量產生並分發安全密鑰，讓使用者可進行完全保密的加密通訊。此計畫利用自行開發的微型化單光子光源，並配合差分移相量子密鑰分發協議及單光子波包整形技術，成功以校園網路光纖實現台灣首次的戶外高效能量子密鑰分發及簡易量子通訊。這項技術有助於發展商用或軍用的絕對安全通訊網路。目前常使用於量子密鑰分發的光子量子態因受限於製備效率和光子的相干時間，密鑰產生效率與100%有相當大的差距。此計畫利用自行開發的微型化單光子光源延長光子的相干時間，並搭配計畫團隊研究多年的單光子波包整形技術，把一個光子均勻的散佈在三個相位差可調的脈衝內，實現了目前密鑰產生效率最高 (90%) 的差分移相量子密鑰分發協議。

國立清華大學腦科學研究中心研究結合自行架設之精準神經激發系統，以及具有毫秒解析度觀察神經動態行為的影像系統，發展獲取大體積腦組織中的神經迴路上下游的連結編碼方式，並以此資料建立精確的神經網路計算模型。計畫團隊已在果蠅後級視覺系統上驗證此技術，並將應用於其它如老鼠之較大型物種上。此技術預期可大幅增進對大腦複雜運作原理之理解。此計畫發展出世界上第一個可在小動物活體腦中以毫秒解析度觀察三度空間神經動態行為的「高速體積成像系統」，並擴充自製光學神經激發系統，做到「全光學生理」觀察，成功解析果蠅腦中的視覺神經迴路上下游的神經連結與編碼模式，並以此資料建立高精確度之大腦計算模型，用以解析大腦之運作原理。

AI智慧養殖管理系統: 本系統利用全域IoT系統收集大數據，提供各模組AI演算，整合AI投餌模組、魚體身長體重量測模組、智慧化箱網沉降模組，提供較佳化之魚隻成長管控，減少殘餌、提高魚隻存活率，節省人力，降低水產養殖經營之門檻、成本及風險，本團隊之AIoT系統以自製為主，大幅節省成本，且模組化，廠商可挑選模組使用讓年輕漁民即使沒有很多養殖經驗也可以輕鬆獲利。

近年來，深度強化式學習（Deep Reinforcement Learning, DRL）已被應用於許多人工智慧應用問題中。其中一個重大的成果，就是AlphaGo Zero，在本計畫中稱為「Zero技術」，從「零知識」開始學圍棋，超越所有人類棋士以及圍棋AI程式，是突破性的成果。

Textual Advertisement Generator: Given any limited specifics of any product, AI Advertisement Producer can automatically generate tons of top-quality descriptions and advertisements for the product in just one second. And not just one copy is produced. With deep learning and natural language processing technologies learned from millions of existing samples, our AI model can produce various styles of advertisements at the same time for users to select. It will be a big helper or a virtual brainstorming partner for any brands or advertisers to create their advertisements.

本計畫係整合臨床身心醫療實務、醫學工程、資訊工程及社福單位，採跨領域並搭配AI技術，以文化脈絡基礎建置一創新失智症照護之人工智慧化輔助評估與處遇系統，建置失智症早期發現早期介入機制，建立改善認知功能、情緒狀態、社交和日常行為功能之措施方案。

室內雷達感測系統包含兩個應用，分別是姿態識別與呼吸估測。前者技術是擷取毫米波雷達之點雲訊號，經過訊號強化，空間濾波及改良式體素化網格後，透過AI技術對人體姿態建模完成即時識別。後者則是利用距離剖面圖中，特定頻率點上的相位變化資訊，經由新穎的動態可適應呼吸波形濾波演算法，得到較精準的呼吸率估計。

本技術提供視障人士一個室外行走的穿戴式輔具，透過深度學習網路，本系統能夠認知並引導視障人士行走在人行道、斑馬線等較安全的區域，並且辨識出室外常見的障礙物種類以利避障，最後將Google Maps路徑規畫轉換為容易理解的方位提示音引導視障者朝正確方向前進。

本系統針對工具機提供系統鑑別、伺服調機、進給軸診斷，並經業者慶鴻機電遠距功能驗證、資料收集與實際加工測試，有效協助使用者或工程師維護調校工具機，使進給軸互相匹配。在此COVID-19疫情嚴峻時刻，提供零接觸遠端診斷功能，並凸顯工程師可零接觸維護加工廠機台的價值與重要性，可有效降低維護人事成本與時間。

無人機遞送是目前的新興應用；然而，現有的無人機遞送系統均只能透過GPS運送到戶外空曠空間，無法直接將貨物送進大樓內或是顧客的家門口。在COVID-19爆發的年代，我們以減少人與人接觸為目標，提出一可送至大樓內、甚至是公寓的住家門口的無人機送餐系統，藉由所開發的視覺定位技術，以達成無人機的全自動操控。

本研究團隊開發無人化3D智慧海洋養殖場技術，運用Omni AIoT水產養殖技術，尤其強化旋翼機，ROV，無人船，中控中心之整合，利用遠距智慧化操控讓從業人員從傳統以場域工作為主，轉換到以基地、中控中心為主，由於Omni AIoT跨領域系統龐大，將之模組化，同時開發邊緣運算技術方便商業化推廣。

1.2 kV 超接面垂直型金氧半場效電晶體: 於2020年中產出國內首創1.2 kV 超接面垂直型金氧半場效電晶體，閘極電壓3.5 V，飽和電流值為12 A，導通電阻為8 mΩ*cm2

CPS系統的Web介面: 許多工廠雖然已經導入MES 及排程系統，但未以CPS 架構整合，往往資訊上的傳遞不夠透明化與自動化，且難以確保資訊之關聯性與連續性，影響整個生產過程的掌控度，與現場資訊的即時性；本研究所整合的CPS 架構使專案取得機台最佳派工與最短交期，加上DDS 串接實時接收現場資訊，以平台化呈現，能即時了解現場資訊。我們建構一先進塑膠成型製造服務平台，結合CPS與雲端架構，以塑膠射出成型生命週期為基礎，整合異質設備與系統，對生產製造過程實時交互、快速迭代與動態優化。

我們針對不同應用所研發的三種異常檢測模型僅需正常資料來訓練。對異常事件偵測，我們訓練一個自編碼器進行前景與光流的預測，異常行為偵測使用人物姿勢的估測，預測未來的人體姿勢，兩者皆以預測的誤差為異常分數。對於影像的瑕疵檢測，我們使用不同大小的截圖，令模型萃取特徵後與正常資料比對，以計算各區域的異常分數。

AI農情調查之UAV群眾協作平台後台支援自動鑲嵌建模，更具備四項突破技術：(1)巨量影像格化技術；(2)平行運算技術；(3)任務規格標準化；(4)UAV任務媒合。致力於打造空中UBER協作服務，未來能應用於農作物分佈調查、大範圍災情調查、農業保險、農地違法使用調查與休耕補助調查等面向。

Smart Drones之AI平台開發 ─ 智慧飛行控制: 由於四軸旋翼無人機(Drone)具有高度的機動性，近年來已經被用來開發各種創新 的服務與應用情境。本計畫主要目標在於解決當脫離人眼視野或是無線通訊距離時，無人機只能盲飛而有極大的安全疑慮的問題，而所提出的主要解決方法包括：一、發展強健的「無人機人工智能飛行控制系統」，使無人機可以根據第一手(機上)的即時資訊來輔助或自主操控無人機，而避免因為訊號傳遞延遲、感測器不夠與操作者經驗不足等因素，使操縱者判斷不及或誤判而造成的飛機失控操作；二、開發「高效能的電腦視覺感測系統」，以提供正確而且充份的環境訊息來輔助飛行控制；三、開發的「高階無人機飛行模擬器」，以供操縱者從事比實體無人機更經濟且有效的進行長時間的擬真飛行模擬訓練，並藉著收集大量的資料，開發出各式無人機應用服務情境下之最佳人工(manual)/自主(AI)操作方式。 因此，本計畫將分為「智慧感測」、「智慧控制」與「智慧模擬」等三大子項目，建立一套開放的無人機人工智慧自動操控平台－OpenDrone人工智慧平台，以提供無人機業者及玩家高彈性、低門檻的開發環境，以建構更多基於無人機的創新應用與服務

台灣曾經是世界草蝦王國，隨著時代變遷，技術日益更新，AI智慧化養殖是台灣農漁業的新里程碑，以全球產業面向來看，因海洋資源逐年耗竭，養殖漁業提供給人類食用的數量已經超越捕撈漁業，且不斷持續成長，現在台灣的養殖漁業也面臨到同樣的困境，舉凡環境汙染、魚病感染及氣候變遷等挑戰，期望能藉由科技來為台灣養殖漁業的永續發展開創嶄新的道路。

昔日的全球養蝦王國，產量及技術曾經領先全世界，身為小面積的台灣，更在全球掀起一陣浪潮，但養蝦池經過幾年的使用後，水質及底質環境逐漸優養化，造成產量大幅度減少。近年來，各方專家開始將科技帶入，試圖改善養殖環境，雖然隔著一層水，讓技術運用上難度更高，但是隨著科技不斷增進與創新，專家們要讓養蝦人不再擔心受怕

透過「微影覆蓋誤差量測的抽樣與預測」技術，降低誤差量測的成本與時間，以提高製程效率。經由分群技術與機增量學習模型演算法找出關鍵量測點，建立黃光覆蓋誤差量測點的減點演算法，並可因應產品客製化要求、晶圓種類繁複與樣本資料量測量少的問題，動態增量學習不同資料特徵，以達優化減點與降低成本之目標。

本案所發明的半導體光刻製程電路失真預測自動化技術，包含了一個基於深度學習之光刻失真預測模型，一個光罩圖樣修正模型，和一個新穎佈局圖樣偵測模型。被預測的新穎佈局圖樣，除了可送回設計端重新檢視之外，亦可送入製程端產生實際成品後作為訓練樣本，以修正這些深度學習式網路模型，精進模型的效能。

本技術能夠將從設備感測器所收集的大量數據並結合品質特性量測結果，透過一系列的資料工程以及機器學習與集成式學習技術，由數據驅動的角度進行自動化特徵擷取與定義，並對於未被進行品質量測產品提供一虛擬量測結果與預測信心分數，作為後續生產製程控制的決策基礎。

銅銅接合之可靠度研究: 為了瞭解Cu-Cu直接接合的可靠度，我們採用奈米雙晶銅（nt-Cu）電鍍方法製備用於Cu-Cu直接接合的nt-Cu微凸塊。 圖（a）是接合後的晶片外觀。底部填充膠（UF）被用於保護銅微凸塊。 銅微凸塊的橫截面SEM圖像如圖（b）所示。 一些晶片進行了可靠性測試，包括溫度循環測試（TCT）和電遷移（EM）測試。 為了進一步研究失效機制，我們進行了有限元分析（FEA）以了解可靠度測試過程中的應力和電流分佈。 該研究讓有機介電異質接合的 Cu-Cu 接點可靠度有基本的了解。

結合毫米波雷達偵測胸腔起伏之呼吸模式與心率、連續性血氧偵測、聊天機器人的主動病情記錄，以及手機分析30秒坐站交替活動之頻率模式，透過ＡＩ建模建立一套個人化的呼吸能力基準點，將可應用於非接觸呼吸生理監測需求之場所，如傳染性疾病之病房、防疫旅館、集中檢疫中心等，透過分階層嚴重度的概念完成遠距呼吸照護平台