國立中山大學107年度高教深耕教學創新計畫結案報告

學程名稱:機器學習與多媒體技術學程

(一)具體措施、創新作法及自我檢討評估與改善機制

隨著機器學習技術的日新月異，許多應用與人工智慧有了更多更新穎的結合，也讓我們的生活環境變得更加智慧與便利。今年我們以智慧校園為主軸，透過進入校園環境，了解現今學校怎麼將這些應用帶進校園，不同系所的合作，產業界及學生的合作，讓這些技術有複數的可能，創新校園生活。我們選定了三個題目-虛擬實境、雲端防疫平台、校園安全，探討這些技術的發展，有何有特色，以及未來會有如何的可能性。

希望經過這次三個方向的探討與研習，不只了解到在校園中人工智慧與各個領域的應用發展，更能經過老師的分析與領導後，讓學生們日後在不同環境下都能夠處理各種不同的應用需求，甚至能將人工智慧結合自己的想法與創意，創造出屬於自己特色的產品。

(二)亮點特色：

在老師的指導下，我們實地走訪三個擁有不同特色的智慧校園，分別為高雄科技大學的虛擬實境、成功大學的「掌蚊人」雲端防疫平台以及高雄市文府國中的虛擬圍牆。同時我們也對其應用的各種技術與特色做更深入的了解，以報導介紹的方式來呈現這次的企劃成果。

1. 子題目：高雄科技大學-看見高科大

技術名稱：虛擬實境(Virtual Reality，縮寫VR)

技術介紹：使用電腦類比產生三維空間的虛擬世界，滿足沉浸、互動、構想三個要素，讓使用者能沉浸在虛擬系統產生出來的世界，並透過感測器讓使用者與該世界互動，構想出接近現實的虛擬世界。近年來虛擬實境已有一定的水準，從早期需要有一定空間到現在只需一個頭戴式顯示器或是手機，就能進入這個世界。

學校：高雄科技大學(建工校區) 人文社會學院文創系

報導介紹：透過優秀的跨平台遊戲引擎 - Unreal Engine，以虛擬實境的情境觀看高雄科技大學各校區的校園環境，四館區、燕巢校區校舍、建工校區校門口等地點，模型部分利用Cinema 4D進行3D模型建置，建造VR環景360影片製作拍攝，搭配HTC Vive 觀看校園部分建築的 3D VR 建置，再利用HTC VIVE 基地台，以在限制的範圍內走動，貼近校園環境，讓試用者彷彿身歷其境，感受這些歷史的洪流，了解這些悠久學校的歲月，高科大文創系學生與模具系學生，聯手打造這個應用，展現了十分完美的合作，讓不同科系的學生，並非有溝通的橋樑，而是更好的結合。

心得：使用完HTC Vive後感受結合校園導覽及360度虛擬實境的應用，能以不直接到該地，就能直接深刻的體會校園環境，但現今的虛擬實境技術仍有需改進的空間，解析度方面也相信能處理完善，個人覺得若在學校導覽時，搭配文字顯示可能會更清晰，更能了解該環境．Unreal Engine 開發引擎讓開法者能快速再多平台開發VR相關的應用，對於開發者也是一大福音，市面上也是有許多我們知曉的遊戲及應用。

2. 子題目：「掌蚊人」雲端防疫平台

結合技術：大數據資料分析技術、物聯網技術、雲端整合

學校：國立成功大學資訊工程學系

介紹：

台南市在過去曾經爆發嚴重的登革熱疫情，座落於台南的成功大學與台南市府合作開發了「掌蚊人」雲端整合平台，並提供手機APP及專業網站服務。APP提供即時的登革熱熱區動態圖、結合google地圖的快篩醫療診所查詢、髒亂點回報等功能，可讓學校與市府更瞭解病媒蚊熱區、患者分布狀況，希望讓防蚊與防疫的意識更廣為傳播。「掌蚊人」APP平台透過視覺化的效果來掌控當時疫情發生的情況，在防治上以大數據資料分析技術，協助政府與學校快速、明暸地掌握登革熱疫情擴散趨勢發展及噴藥成效；而成大數學系師生也協助將雨量、空地、空屋、病例數等做分析，透過演法法協助防疫單位推測傳染熱點，並追蹤出病媒蚊與傳染病人的移動範圍。

在傳統的捕蚊燈上面裝入偵測晶片，昇級成為智慧型捕蚊燈。補蚊燈多了無線網路與雲端平台，能針對抓到的蚊子進行辨識分析，蒐集病媒蚊資料，再用大數據即時傳送到雲端平台，分析蚊子的特性，可了解在不同環境下蚊子的行為差異，以擬定防治登革熱相關策略。而這些數據也能透過LINE的語音機器人回覆當時所在地的病媒蚊分布的情況。未來，捕蚊燈遍布台南各觀光地區中的商家設置後，將形成一道防疫的圍牆。

心得：台南市政府與成功大學一同攜手對抗登革熱，在校園各個角落中設置智慧補蚊燈，透過IoT、AI、雲端運算技術與APP即時互動系統，把傳統防疫作法轉換為更即時、滅蚊範圍更精準的防疫方式，來共同守護校園環境。

這次政府與學術單位合作並結合最新穎的技術來一同對抗疫情，不只讓人看到了政府對學校的信任與助援，也發現了學生對於智慧校園的創造力。日後，若將這股技術與創造力的結合實行在更多地方，將會有更多更智慧的校園甚至是智慧城市的產生。

3. 子題目：校園安全-虛擬圍牆

結合技術：電子圍籬

學校：高雄市立文府國民中學

介紹：   

文府國中臨近高鐵特區，新校舍設立於2015年，是全台最年輕的學校之一。因應2009年所推動的「無圍牆校園」政策，文府國中固然沒有明顯的圍牆界線，而這也意味著危險可隨即進入校園。但所幸文府國中為教育局所選定試辦「智慧校園」的學校之一，不只建立起一個安全護聯系統，也為其建構一套「虛擬圍牆」保護校園。

整個系統包含了智慧影像分析、百萬畫素級攝影機及相關監控設備等等，並且監控系統可立即接獲警鈴通報及在螢幕上顯示遭入侵點位置。與傳統監視系統相比，新設的監視分析系統可以使人員不用長時間持續看著監視器，一旦發生狀況，系統會自動彈出畫面示警，快速球會同時追蹤可疑目標物，並且立即、主動的透過遠端快速了解現場情況，以強化校園安全。                           

心得：
校園是讓學生自由活動、安全上課的公共區域，學校理應保障學生在校園內的安全。但近期校園安全卻頻頻亮起紅燈，危險事件層出不窮，範圍甚至從國小到大學都有相關案例。而其中最大原因莫過於校園佔地廣闊、建築分散，不易管理，若發生突發事件時，處理流程奕耗時費力。然而藉由把智慧功能帶到各個監控節點，並結合更完備的分析與管理功能，不只可以降低人力成本，也可以提高處理效率。

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