隨著物聯網(IoT)、人工智慧(AI)及生物感測等技術的成熟,將科技與生醫結合,以實現更精準、智慧化的醫療照護解決方案,將為人類的健康管理賦予全新意義;而跨領域創新將不只帶來技術研發上的突破,也是讓普羅大眾都能享受到更高品質醫療服務的承諾。
台灣擁有堅強的電子供應鏈與軟硬體生態系,再加上完善的全民健保醫療體系,具備培養跨域人才的優勢條件,為此成功大學電機系特聘教授李順裕主持規劃了「智慧運算生醫跨域晶片系統應用」課程,由成功大學敏求智慧運算學院「智慧運算跨域教學計畫」支持,將於113學年度在成大正式開課。課程結合產學合作與跨領域實作,旨在培育學生掌握智慧運算的核心技術,並透過多元教學模式,引領技術與實務的結合。而一旦建立了對智慧運算相關技術的知識深度與應用經驗,就能擴展到其他更多產業領域甚至是創新應用場景。
李順裕表示,未來人工智慧與智慧運算發展,勢必強調軟、韌、硬體系統整合的技術,以及資料科學、數據檢測、數據運算融合的平台。為了讓學生具備完整解決實際問題的能力,他嘗試開發一套全面性的課程,聚焦智慧運算生醫跨域晶片系統應用,透過多元授課、實務操作與專題展示,指導學生了解基礎AI資料科學與智慧運算相關技術,並使用業界提供的工具讓學生從動手做中學習,期望能有效激發學生潛能,解決場域的問題。
「智慧運算生醫跨域晶片系統應用」課程涵蓋跨技術、跨學校、跨產業訓練,內容包括硬體裝置、韌體控制、軟體服務,以及數據資料、數據檢測與數據運算等基礎知識,並引導學生進行多元跨域學習、實現創意,跳脫單一技術課程與個人獨自學習的框架,歡迎工程領域與非工程領域的學生(農林畜牧醫、文法商社會)共同組隊與跨校學習。
此課程將分為三階段授課,每階段都安排三周、每周各6小時的授課時間,第一堂課也會首先協助工程與非工程學生媒合,建立專題製作團隊。第一階段課程將以講授方式介紹智慧運算生醫跨域晶片系統應用相關知識、工具、分析技術,並邀請產業界講師教授生理訊號醫學知識與數據、生理訊號擷取工具與顯示、生理訊號邊緣運算與疾病分析。
第二階段課程則是以實作方式操作智慧運算生醫跨域晶片系統所需相關儀器設備、穿戴裝置、邊緣運算平台,讓學生建立資料擷取、資料分析與疾病辨識的軟、韌、硬體技術基礎。第三階段以專題方式製作智慧運算生醫跨域晶片系統,透過跨域媒合、專題製作、業師指導,讓修課學生組成的團隊進行創新、創意實務製作,並以參加相關競賽為專題製作目標,讓學生團隊合作、解決場域問題、進行實務展示。
除了強調跨域、多元授課,「智慧運算生醫跨域晶片系統應用」課程的重點特色之一,就是會邀請來自業界的講師參與授課,提供業界使用工具並擔任學生團隊指導員;目前將參與課程的廠商包括美商晶片大廠ADI與代理商安馳科技、醫療設備業者鯨揚(Whaleteq)、裕晶醫學科技、Flops.ai LLC等廠商。修完課程的學生除了可獲得各家業者提供的學習證書,也有機會獲得由ADI提供的MAX78000FTHR開發平台(預計提供50套)。
目前預告的第一階段課程精彩內容,包括鯨揚科技FAE技術主管丁偉凱,將帶領學生深入了解心電圖(ECG)、腦電圖(EEG)和光體積描記圖(PPG)等基礎生理訊號知識與測試方法,與相關國際標準(如IEC60601系列),還有如何利用不同的醫療器材或移動式心電圖機設備,包括該公司HECG100手持式12導聯ECG模擬器,來測試這些生理訊號的性能,並指導學生如何進行電氣性能測試,以及解讀測試結果。
此外虎尾科大電機系副教授林光浩與裕晶醫學科技處長黃芃瑋,將聚焦穿戴式裝置的發展與應用,讓學生了解穿戴式物聯網系統架構,並透過程式應用練習,來學習時域訊號、頻域訊號的關係與操作方法。課程中將使用裕晶的TriAnswer試穿戴教具搭配TriBLE APP,讓學員學習心電訊號、脈搏訊號與肌電訊號(EMG)的量測,還有如何使用Python程式自行開發分析流程,以合適的運算方法進行心電訊號的波峰偵測。
還有Flops.ai LLC技術工程師胡建裕(Sam Hu)與蘇志騏 (Josh Su),以及安馳科技工程師林柏劭(Perseus),將介紹微處理器原理以及ADI低功耗微處理器,以及開發環境CodeFusion Studio的安裝及範例實作,並講解Face ID Python Code、KWS Python Code與相關模型的生醫應用討論。完整的課程大綱已經公告在成大網站,課程講義也在Moddle平台上架,歡迎各大專院校學生、老師參考。
李順裕表示,「智慧運算生醫跨域晶片系統應用」課程第一年的規劃目標是進行跨領域整合,以成大在2~4月進行的密集課程為示範,邀請全國師生與產業界夥伴參與,建立智慧跨域運算平台的基礎,第二年的目標是有更多公私立大學院校教師一同加入跨校合作,以及強化與跨產業廠商的鏈結,歡迎半導體業者、物聯網業者、醫療業者、工廠自動化業者與終端裝置業者共襄盛舉,為台灣的科技人才培育注入活力,也推動智慧運算技術在更多場域的應用。
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