人工智慧與生理計算實驗室

Artificial Intelligence and Physiological Computing Laboratory

最新消息

2024.3

本實驗室學生參加國際2024 IEEE 計算智慧 學生大賽，主題為計算智慧在生醫與健康照顧的應用

2024 IEEE CIS Student Grand Competition on Computational Intelligence in Biomedicine and Healthcare

進入決賽，參賽主題: An Artificial Intelligence-based Multi-functional Integrated Sleep-assisted Diagnosis Cloud Platform

2024.3

本實驗室投搞之國際研討會議論文被2024 International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN 2024)接受 (Top Conference in Computer Science, Research Ranking: 64)

Chih-En Kuo*, Hao-Hsiang Wang, Tsung-Hua Lu, "SLEEPCVT: Combination of Convolution Neural Network and Vision Transformer for Automatic Sleep Scoring" Accepted by 2024 International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN 2024). 


2019-2023 實驗室消息

2023.6

本實驗室申請之國科會專題研究計畫核定通過並給予補助，計畫名稱: 應用於精準睡眠醫療的人工智慧技術之研發與臨床驗證 (計畫編號: 112-2221-E-005 -085)

2023.6

本實驗室指導之專題生 林宇凡同學 獲得國科會大專生專題研究計畫，計畫名稱: 開發一套基於結合捲積神經網路與視覺Transformer的機場行李X光影像違禁品自動偵測模型 (計畫編號: 112-2813-C-005-008-E)

本實驗室研究生黃俐瑗同學參加 2023科技論文競賽獲得人工智慧與資訊安全組 獲得第三名。

2023.6

本實驗室與中興大學農藝系郭寶錚教授合作投搞之期刊論文被Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems接受

Chin-En Kuo, Yuan-Kai Tu, Shih-Lun Fang, Yong-Rong Huang, Han-Wei Chen, Min-Hwi Yao, Bo-Jein Kuo, "Early detection of drought stress in tomato from spectroscopic data: A novel convolutional neural network with feature selection," Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems. (SCI, IF: 4.175, Journal ranking: Q1 in STATISTICS & PROBABILITY (12/125)) 

2023.5

本實驗室與彰化基督教醫院合作投搞之期刊論文被Head & Neck接受

Cheng-Hung Tu, Rui-Teng Wang, Bo-Sen Wang, Chih-En Kuo, En-Ying Wang, Ching-Ting Tu, Wan-Nien Yu, "Neural network combining with clinical ultrasonography: A new approach for classification of salivary gland tumors," Head & Neck. (SCI, IF: 3.821, Journal ranking: Q1 in OTORHINOLARYNGOLOGY (6/43)) 

2023.2

本實驗室與台中榮總曾振志醫師合作投搞之期刊論文被Scientific Data接受

Jenn-Jhy Tseng, Chien-Hsing Lu, Jun-Zhou Li, Hui-Yu Lai, Min-Hu Chen, Fu-Yuan Cheng, and Chih-En Kuo*, "An Open Dataset of Annotated Metaphase Cell Images for Chromosome Identification," Accepted by Scientific Data. (SCI, IF: 8.501, Journal ranking: Q1 in MULTIDISCIPLINARY SCIENCES (12/74)) 

2022.11

本實驗室與台中榮總許世典醫師合作投搞之期刊論文被BMC Medical Informatics and Decision Making接受

Shih-Tien Hsu, Yu-Jie Su, Chian-Huei Hung, Ming-Jer Chen, Chien-Hsing Lu, Chih-En Kuo*, "Automatic Ovarian Tumors Recognition System based on Ensemble Convolutional Neural Network with Ultrasound Imaging," Accepted by BMC Medical Informatics and Decision Making, DOI: 10.1186/s12911-022-02047-6, 2022-11. (SCI)

本實驗室投搞之國際研討會議論文被2022 IEEE International Conference on Big Data (IEEE BigData 2022) 接受 (Top Conference in Computer Science, Research Ranking: 116)

本實驗室與台中榮總周啟庠醫師合作投搞之期刊論文被Biomedical Signal Processing and Control 接受

Chi-Hsiang Chou, Tsu-Wang Shen*, Hsin Tung, Peiyuan F Hsieh, Chih-En Kuo*, Ting-Mao Chen, Chao-Wei Yang "Convolutional Neural Network-based fast Seizure detection from Video Electroencephalograms," Accepted by Biomedical Signal Processing and Control, Article reference BSPC_104380, 2022-11. (SCI) 


2022.07

本實驗室投搞之期刊論文被Computers in Biology and Medicine接受刊登

Chih-En Kuo*, Tsung-Hua Lu, Guan-Ting Chen, Po-Yu Liao, "Towards Precision Sleep Medicine: Self-Attention GAN as an Innovative Data Augmentation Technique for Developing Personalized Automatic Sleep Scoring Classification," Computers in Biology and Medicine 2022, 07,  accepted. (SCI, IF: 6.698, ranking: 90.35% in MATHEMATICAL & COMPUTATIONAL BIOLOGY )

本實驗室研究生李峻州同學、王俊傑同學、黃俐瑗同學參加 2022 AI CUP 肺腺癌病理切片影像之腫瘤氣道擴散偵測競賽 I獲得教育部優等獎與MATLAB傑出應用獎第一名。


本實驗室研究生蘇妍寧同學與黃俐瑗同學參加 2022科技論文競賽獲得人工智慧與數據分析及數學組 佳作。

2022.02

本實驗室與中興大學農藝系郭寶錚教授合作研究投搞之期刊論文被Agriculture接受刊登

Yuan-Kai Tu, Chin-En Kuo, Fang, Shih-Lun Fang, Han-Wei Chen, Ming-Kun Chi, Min-Hwi Yao, and Bo-Jein Kuo*, "A 1D-SP-Net to Determine Early Drought Stress Status of Tomato (Solanum lycopersicum) with Imbalanced Vis/NIR Spectroscopy Data," Agriculture 2022, 12, 259. https://doi.org/10.3390/agriculture12020259. (SCI)

2021.09

本實驗室與成功大學資工系梁勝富教授合作研究投搞之期刊論文被Journal of Medical and Biological Engineering接受刊登

Tsung-Hao Hsieh, Meng-Hsuan Liu, Chin-En Kuo, Yung-Hung Wang, Sheng-Fu Liang*, "Home-Use and Real-Time Sleep-Staging System Based on Eye Masks and Mobile Devices with a Deep Learning Model," Journal of Medical and Biological Engineering, https://doi.org/10.1007/s40846-021-00649-5, 2021-09. (SCI) 

2021.08

本實驗室投搞之國際研討會議論文被13th Asia Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA ASC 2021)接受 (Top Conference in Computer Science, Research Ranking: 347)

Chih-En Kuo*, Po-Yu Liao, Yu-Syuan Lin, "A Self-attention-based Ensemble Convolution Neural Network Approach for Sleep Stage Classification with Merged Spectrogram" Accepted by 13th Asia Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA ASC 2021). 

2021.07

本實驗室投搞之期刊論文被Biomedical Signal Processing and Control 接受

Chih-En Kuo*, Guan-Ting Chen, and Po-Yu Liao, "An EEG Spectrogram-based Automatic Sleep Stage Scoring Method via Data Augmentation, Ensemble Convolution Neural Network, and Expert Knowledge," Accepted by Biomedical Signal Processing and Control, Article reference BSPC_102981, 2021-07. (SCI) 

2020.06

本實驗室投搞之期刊論文被IEEE Access 接受

Chih-En Kuo* and Guan-Ting Chen, "Automatic Sleep Staging Based on a Hybrid Stacked LSTM Neural Network: Verification using Large-Scale Datasets," Accepted by IEEE Access, DOI: 10.1109/ACCESS.2020.3002548, 2020-06. (SCI) 

2020.04

本實驗室投搞之期刊論文被IEEE Access 與IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems 接受

1. Chih-En Kuo* and Guan-Ting Chen, "A Short-Time Insomnia Detection System Based on Sleep EOG with RCMSE Analysis," IEEE Access, 8: 69763-69773. DOI: 10.1109/ACCESS.2020.2986397, 2020-04. (SCI)

Sheng-Fu Liang, Yu-Hsuan Shih, Yu-Han Hu, and Chin-En Kuo*, "A Method for Napping Time Recommendation using Electrical Brain Activity," IEEE Transactions on Cognitive and Developmental Systems, DOI: 10.1109/TCDS.2020.2991176, 2020-04. (SCI)

2019.12.29

本實驗室投搞之研討會論文被2020 10th International Conference on Biomedical Engineering and Technology (ICBET 2020) 研討會接受。

論文1標題: A Short-Time Insomnia Detection System Based on Single-Channel Sleep EOG with Multiscale Fuzzy Entropy Analysis 

論文2標題: An End-to-end Lung Nodule Detection System Based on Deep Neural Network with Multiple Composite Functions 

2024.4.19

給正在找論文指導老師的碩士生與博士生們:

         各位大家好，我是郭至恩，目前於中興大學應用數學系/資料科學與資訊計算研究所 任職副教授。很高興你/妳能來這個網頁觀看本實驗室的介紹，下面簡述一些關於本實驗室的研究方向，若你/妳看完下面的介紹後，對本實驗室的研究方向有興趣或想了解更細節的內容，可以來信跟我聯絡，約時間實體/線上面談。我的E-mail: cekuo@nchu.edu.tw或chihen.kuo@gmail.com.

       本實驗室的主要研究領域是運用資料科學、數據分析、機器學習與深度學習技術於生理計算/智慧醫療相關之應用，內容是將生理訊號或生醫影像如腦波、心電訊號、眼電訊號、CT影像、超音波影像、顯微影像等經過處理後，再利用數學建模、機器學習與深度學習等技術建立出對應任務的AI模型，使其運用在疾病的輔助診斷、預測以及居家環境的健康監控等。除此之外，實驗室亦把相關技術應用於智慧農業與智慧製造的領域題目上。我目前主要的研究主題與其包含的應用技術有下面6項:

1. 多功能整合的人工智慧睡眠輔助診斷系統與雲端平台 (生醫訊號處理、樣式識別、異常檢測)

2. 基於人工智慧的醫學影像輔助辨識系統 (物件偵測、影像分割、領域適應)

3. 可解釋性人工智慧（視覺決策可視化、視覺決策可解釋文字)

4. 人工智慧於精準醫療相關之應用 (生成對抗網路、擴散模型、知識圖譜、圖神經網路、集成式學習)

5. 人工智慧於智慧農業相關之應用 (農作物病蟲害影像識別、植株光譜樣式分類、牧場牛隻行為監控)

6. 預防性維護智慧診斷技術應用系統 (多類型感測資料分析、健康狀態指標預測、異常檢測)

      深度學習、機器學習、人工智慧與資料科學等都是當紅的科技技術，也是目前業界迫切需要的人才專業。而生醫相關產業與製造業是目前全球產值最高的兩大產業。以生醫相關產業來說，目前臨床醫療人力吃緊。運用人工智慧等技術開發各種疾病相關的輔助診斷系統可有效減少醫療人力與成本的負擔，使患者不因需長時間排隊診斷而延誤病情。以製造業來說，工業4.0即是要求製造智慧化與自動化，當中即是對製造設備的物聯網資料進行分析，並擷取有用的資訊來訓練機器，進而讓設備製程達到智慧化與自動化，使製程改善、良率提升、降低製造成本與可預知保養機具等。目前已有將深度學習、機器學習、人工智慧與資料科學等技術導入智慧醫療或智慧製造相關領域的大量需求。

在智慧醫療領域未來的主題上，本實驗室將以下列三大主題為主:

1. 開發快速檢測失眠與偵測睡眠呼吸中止症患者的智慧輔助診斷系統

2. 研發可解釋性的人工智慧技術以幫助臨床人員了解與信任AI之決策

3. 對生成式人工智慧於精準醫療之相關應用等


在智慧製造的未來主題上，我將以分析自動化加工零件的圖檔資料，開發自動零件瑕疵檢測系統為主。這些研究主題可以從很多方面著手，像是深度學習的網路架構、注意力機制、特徵運算的再利用…等，可選擇的方向很多。

      

本實驗室在指導學生的相關議題上，方式如下:

1.實驗室學生的碩博士論文題目基本上多以國科會計畫或產學合作計畫的內容為主，但並不強制。學生也可以自己找尋與選擇自己有興趣或喜歡的題目來研究。

2. 實驗室沒有上下班打卡制，學生自己規劃進度時間即可，私人或家裡有事要請假跟老師告知即可。

3. 每個人基本上都會配給一台有GPU的實驗室電腦做研究。

4. 一個星期Group Meeting一次 (若遇期中/期末考/國定假日等會暫停一次)，主要報告你這星期在研究題目上學了什麼、做了什麼、數據與結果討論(若有)、下週研究進度的規劃事項等。碩一主要為閱讀與報告期刊論文paper、跟著碩二學長姐學習為主。碩二主要為報告個人碩論研究方向的進度。

5. 沒有個人Meeting，個人自己在讀paper、研究方向、數據結果等有問題或需要討論可以隨時跟老師約時間或訊息溝通。歡迎大家主動與老師討論。

6. 碩一基本上以修課與讀paper為主，碩一升碩二的暑假結束前會討論並決定論文題目，碩二則以進行碩士題目研究與完成碩論為主。本實驗室目前所有的畢業生皆在兩年內準時畢業，老師在碩二下開學時會請學生規劃個人在研究題目收尾、寫碩論、到碩士口試的時程，讓學生依照時程規劃準時畢業。

7. 實驗室畢業條件，好好完成個人的學位論文即可。參與競賽、投研討會或期刊論文等實驗室會鼓勵但不強迫。 

8. 實驗室每個月會找時間聚餐，老師請實驗室同學吃飯。

   本實驗室希望透過碩士或博士階段的訓練，讓學生們俱備將人工智慧技術應用於智慧醫療、智慧農業或智慧製造相關領域上的知識與實務能力，期許每位畢業於本實驗室的同學都能具備自主學習與創新思維的能力以在未來瞬息萬變、日新月異的科技世界中屹立不搖。我們歡迎具有學習研究熱情與瘋狂想法的學生們加入本實驗室。期許我們的研究能為世界帶來重大的發現與改變。若是您對於本實驗室的研究方向有興趣，我們可以在詳談後從你有興趣的地方來一起努力進行。我們竭誠歡迎各位碩士或博士新生加入本實驗室，謝謝。

Chih-En Kuo, 2024.4.19