臺灣師範大學機電科技研究所學位論文
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大腦人機介面(Brain-computer interface)是一種利用腦部訊號跟外界溝通的新技術，其目的是能夠幫助因神經肌肉損傷而行動受阻礙的人。對於內部刺激—想像左右手和腳動—已經有研究過了，但冥想四個方向是值得去研究。有鑑於此，本研究建立一套系統，它以冥想四個方向實驗的腦波訊號作為輸入訊號並利用快速傅立葉分析法找出腦波的特徵，然後利用線性鑑別分析法來分辨這些特徵。最後找出一組可以分辨冥想四個方向的腦波。 經由實驗結果得知，此系統可以利用實驗中分辨率最高的資料做為參考腦波，最佳的分辨率可達80%以上。未來可預計將此運用於人機介面上以造福神經疾病患者或行動不便人士。
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雜訊在資料的傳輸中是一個很重要的議題。在編碼系統中，有許多程序亦是為了抵抗雜訊而製作。H.264在其規格中，訂制一個可變區塊序列編碼(Flexible Macroblock Order；FMO)的機制，當資料流中的某一個部份發生錯誤時，可利用在影像中周圍的區塊資訊進行補償動作，以達到更好的補償效果。本研究提出一個以方向導向的錯誤隱藏機制，在H.264的CODEC中，配合FMO之機制，利用前一張畫面中共位區塊(collocated block)之移動向量的方向特性，選擇一個較適合的候選區塊進行錯誤隱藏的工作。 另一方面，傳統的邊界相似度演算法(Boundary Matching Algorithm；BMA)在候選區塊大小越大時，其量測的失誤越嚴重，因此，以傳統BMA量測而得到較小失真值的區塊，其最小平方誤差(Mean-Square Error，MSE)比失真值較大的區塊之MSE值大的機率非常高。為了改善此一缺點，本論文進一步提出一個預測式的邊界相似度演算法，以增加度量的正確性，進而提昇影像品質。結果顯示利用預測式BMA可以比傳統的BMA提昇約0.5 dB之影像品質。 結合上述兩個方法進行實驗，其結果指出利用提出之方法可以比BMVR[10]方法之PSNR提昇約0.6 dB。
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大腦人機介面是一種利用大腦直接控制外在儀器（操作手臂、控制輪椅）的一項技術，經由腦波辨識系統讓使用者可以透過思想就達到與外界溝通的目的，希望藉由這項技術能有效的幫助因中樞神經或肌肉受損而無法擁有自主行為的病人（如中樞神經系統損傷、重度中風、有思想和意識而無行為能力的病人等）直接利用知覺以及認知能力功能都健全的大腦來進行與外界溝通，而大腦人機介面就是很好的媒介。 本研究利用視覺誘發回溯系統誘發腦波，擷取誘發的腦波P300訊號再透過適應性類神經模糊推論系統(Adaptive Neuro-Fuzzy Interface System, ANFIS)做分類，分類結果可以做為大腦人機介面控制源，並以有效提升腦波P300訊號之辨識率為目標。從實驗結果得知，利用適應性類神經模糊推論系統來分類腦電波，單筆腦波平均辨識率為79%，最高正確率為83%。將二筆腦波平均後作辨識則平均辨識提高為87%，最高可達95%。然而本研究之受測者均為四肢健全腦部功能無受損者來進行實驗，且實驗資料濾除過程嚴謹，凡是受到干擾之腦波訊號皆去除。期待本篇研究能對致力於發展大腦人機介面的研究者或有興趣的學者提供幫助。
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本研究針對數位相機中所預設的動態估測演算法(三步搜尋演算法)進行改良。三步搜尋演算法雖然在實作上相當容易，但是在計算方面仍然佔據過多的計算量。為了減低計算量，鑽石形搜尋演算法被提出。雖然鑽石形搜尋演算法在PSNR與計算量上比三步搜尋演算法還好，但是其不規律的搜尋樣式卻是一個缺點。近年來，六角形搜尋演算法被提出來。原因為其搜尋樣式較趨向圓形，形成一個較規律的搜尋樣式，並且在計算量與畫面品質方面有更好的效果。在另ㄧ方面，此數位相機中含有一個硬體加速器，稱之為IMX。IMX在使用上有一個嚴格的限制，就是搜尋的樣式必須是規律的。因此利用六角形的特點並配合相機硬體的限制而提出一個適用於此相機平台的快速搜尋演算法，稱為預測式線性類六角形搜尋演算法。由實驗結果顯示，在計算量方面比原本的三步搜尋演算法平均減少42.07%的計算量，而在PSNR方面卻僅僅損失8.05%，於人類視覺上是可以被接收的。
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為配合我國加入世界貿易組織（WTO）使我國更具競爭力，將我國海運系統流程快速化、便捷化、簡單化的流程有其必要性且實為急迫。由於，目前海運訂艙提單的整個流程，還是以傳統的方式進行，並不是很有效率。因此有必要，發展出一套電子化的快速作業方式，行政院已於在九十二年起配合挑戰2008計劃，建立全國性Portal/HUB。在交通部所要推行的「航港資訊系統建置計畫」中，將開發一套商港服務費系統，以因應新制度之推行，而在此計畫當中將取消商港建設費而改徵商港服務費。該系統目前以Web Service技術為核心，架構於MTNet之上，統籌基隆港、台中港、高雄港、與花蓮港等商港服務費之相關事宜，包括金流、資訊流、與收費作業管理等…。從原本繁瑣缺乏效率的人工式申辦服務，到目前線上網路服務式的服務申辦以及未來電子化政府概念的單一簽入式（Single Sign On）服務。 本論文以『航港單一窗口服務平台（MTNet）』作為的研究對象，並針對海運業者登入航港單一窗口服務平台申辦服務交易以基因演算法取代現行管理方式，在運送之前幫助決定船期與航線，以降低時間與成本的花費。其適應函數的規劃，可解決局部最佳解以及全域最佳解。 關鍵字：基因演算法，國際貨物運輸，航港單一窗口服務平台
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奈米微粒(nanoparticles)由於粒子尺寸接近分子層級，受到強烈的量子侷限效應(quantum size confinement effect)規範，使其在各性質上顯現出截然不同於傳統塊材之特性，在眾多材料特性中，其吸收、放光光譜皆為粒子大小依憑性(size-dependent)最為顯而易見，此特性使得奈米微粒能廣泛應用於光電科技、生醫檢測方面的研究。因此近年來相關奈米微粒之製備，皆朝向高粒徑均勻度(monodispersity)、粒子大小可控性來發展。然而，透過化學藥品分散與包覆，奈米微粒的分佈寬度仍有一定極限，無法完全解決粒徑均勻度不佳之問題。 微流體系統具有快速質傳與熱傳特性的優點，應用於生化反應，如連鎖反應聚合脢(Polymerase Chain reaction, PCR)的微反應晶片，便有極優於傳統反應之表現。因此本研究目的即以微機電製程技術為基礎，製作一應用於合成硒化鎘奈米微粒之微反應晶片。與傳統巨觀反應器相較，微反應晶片因具有快速升溫降溫、溫度分佈均勻、濃度與反應時間容易控制等優點，預期能改善傳統合成法未能解決之粒徑分佈不均現象，並且精確的控制奈米粒子之粒徑大小；產量部分則藉由連續反應提升產量，達反應自動化與批次化生產的目的。本研究已建立一套製程，成功將微混合元件與微加熱元件，整合於全玻璃反應晶片上，並實際通入硒化鎘奈米微粒溶液進行合成，以驗證此微反應晶片之可行性。
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摘 要 本研究是利用具有快速鍍膜及保持多元系統化學計量比的脈衝雷射鍍膜法( pulsed laser deposition，PLD )來進行0.67Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-0.33PbTiO3 (PMN-PT)鐵電薄膜的生長。在判斷靶材與薄膜的相鑑定方面是以X-ray繞射儀來進行，薄膜厚度則是利用X-ray反射法來量測。由實驗的結果發現：在鍍膜溫度為600℃~700℃、氧壓為2x10-1 torr，可以在MgO(100)基板上成長出磊晶結構的薄膜；薄膜磊晶結構的品質則利用Φ- scan加以確認。 實驗中藉由成長不同時間的薄膜，發現薄膜在成長時間超過60分鐘後性質上的差異。薄膜的折射率及消光係數是利用橢圓偏光儀來量測，薄膜的表面粗糙度則是利用原子力顯微鏡掃描所獲得。由實驗亦發現：當薄膜成長時間超過60分鐘，開始出現(110)及焦綠石相等其它非磊晶的結構，這樣的現象亦可由折射率和消光係數的變化及表面粗糙度的大幅增加得到印證。最後，成長La0.5Sr0.5CoO3 (LSCO)為上下電極，順利的量測到薄膜的介電性及鐵電性(極化強度-電場)。
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本研究主要是設計與製作一新型微機械式可變電容，以改善傳統電子式變容器，其可調範圍較小、品質因子低、整合性不佳與寄生效應嚴重等缺點。然而，一般以靜電驅動之間距調整微機械式可變電容，其可動結構是以電鑄或沉積金屬薄膜方式製作，製程較為複雜，而本研究直接以黃光微影的方式，定義SU-8負型光阻以製作電容之可動結構，可簡化製程，此SU-8介電層也可使上電極板與基材有效絕緣以減少寄生效應，進而提升品質因子。本研究之新型微機械式可變電容，具有製程簡單、生產成本低、良率高等特點，除了可取代電子式變容器外，其整套製程也能與標準積體電路製程相容，因此有能力達成將微機械式可變電容與其他電子電路整合，實現系統單晶片(system on a chip, SOC)的目標。 本研究主要分為元件製程與訊號量測兩大部分： 1. 在元件製程上，成功地運用光阻犧牲層技術與犧牲層保護膜，製作出SU-8光阻之懸浮微結構。整個微機械式可變電容元件包括：下電極、光阻犧牲層、SU-8可動結構層與上電極，最後再將犧牲層移除，以完成元件製作。 2. 在訊號量測上，由電容電壓關係曲線得知，當頻率固定在2000 Hz時，此電容值變化是在外加偏壓為40伏特與無外加偏壓下的電容差值，則此元件具有0.3 pF的電容變化量。由史密斯圖得知，頻率從45 MHz至1.079 GHz的範圍內，此可變電容是電容性元件，其具有理想的品質因子，且等效電路為良好的開路。當頻率固定在1.079 GHz時，其輸入反射係數表示為S(1,1)=0.540/-176.102。
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本研究利用可變結構控制理論的滑動模式於數位弦波產生系統的設計，其中系統所產生出來的數位弦波其頻率與振幅均可由可變結構的滑動圓來加以控制，藉著調整滑動圓便可任意產生所需頻率與振幅的數位弦波訊號。 可變結構控制系統的到達模式容易受到系統擾動的影響，由於系統的不確定性、切換元件的延遲等因素，使滑動模式存有不良的顫動現象，於是本研究提出指數趨近的方法提昇到達模式品質。 並設計橢圓邊界區間滑動模式來改善傳統不連續控制的缺點，藉由加入內外的兩個邊界使可變結構控制系統的狀態控制軌跡被限定在這兩邊界區間內切換，使可變結構控制系統大大減少切換的次數，也因此切換元件不致因過度切換而造成疲勞，使整個系統提早損壞，藉由本研究的設計確實能產生穩定的數位弦波。 關鍵詞： 可變結構控制系統、數位弦波振盪器、指數趨近、 橢圓邊界滑動模式
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