資訊人院刊-系所動態【資工特色課程:邊緣人工智慧(Edge AI) 打造 AI 模型高效化的下一代人才】
- Published on
- Author
- 張怡婷
資工特色課程:邊緣人工智慧(Edge AI)
打造 AI 模型高效化的下一代人才
文 / 杜懿洵
自 112 下學期年以來,「邊緣人工智慧(Edge AI)」課程已開設兩年,課名中的「邊緣」乍聽幽默,卻意涵深遠;無論是解釋成「邊緣人」工作的智慧、「邊緣人工」智慧,或「邊緣的」人工智慧,都指向同一核心理念:AI 正快速從雲端走向終端,追求更高效率、更低能耗與更即時的在地運算。
「邊緣人工智慧」課程由長期專注於模型壓縮、系統優化與 AI 加速技術的吳凱強教授規劃。從早期的卷積神經網路(CNNs)到最新的 Transformers與Mamba架構,吳教授在研究中逐步體悟:AI模型強不稀奇,真正的挑戰在於如何讓模型跑得好、跑得快、又省資源。正是這樣的觀察,促使他將實驗室多年研究的成果轉化為課程內容,讓不想再反覆調參建模的資工系學生,也能在AI的「高效化」領域找到另一條研究之路。
邊緣人工智慧的重要性
隨著 AI 的去中心化發展,邊緣人工智慧逐漸成為新趨勢。邊緣AI因由終端裝置獨立運作,不依賴雲端伺服器,也不需上傳敏感資料,具有高隱私性、低網路需求以及降低對資料中心依賴的優勢。然而,終端裝置通常運算能力有限、記憶體不足,甚至可能僅依靠電池供電,因此,軟體必須小巧精準,硬體要快速省電,而這也是「邊緣人工智慧」課程設計的核心理念。
吳教授實驗室一方面投入客製化AI加速器的研究,另一方面深入探索各類模型壓縮與優化技術,包括剪枝(pruning)、量化(quantization)、資料切塊(tiling)、推測解碼(speculative decoding)等,透過軟硬體並進的研究策略,團隊成功讓原本龐大的模型能在「小型」加速器上依然保持高效運行,多項研究成果在2025年被頂尖會議如ICLR、ICML、EMNLP、NeurIPS收錄,展現AI高效化與跨層次整合的能量。
課程內容與特色:深度實作×前沿研究:打造最強 Edge AI 課程
邊緣AI課程的內容涵蓋多元技術,包括模型壓縮(剪枝、半結構稀疏)、量化(Post-training / Quantization-aware)、TinyML、AI加速器(通用與專用 ASIC)、神經網路架構搜尋(NAS)、知識蒸餾、LoRA/DoRA微調、新式LLM架構探索,以及分散式訓練等;課程強調「高效率」,不僅教授理論,更著重實作操作,使學生能理解如何讓模型跑得好、跑得快又省資源,並激發進一步研究的興趣。
此外,課程還特別邀請業界與學界專家客座授課,包括:Skymizer謝政道博士分享TinyML;陽明交通大學黃俊達教授講解AI加速器;美國德州大學江泓樂博士介紹Mamba的量化研究(Quamba);以及vLLM開發者之一俞浩博士講授推測解碼(speculative decoding)相關技術。這些實務經驗與最新研究成果,讓學生能夠直接接觸前沿技術,拓展視野。
修課學生熱烈回響:兩年內修課人數倍增
根據學生回饋,「邊緣人工智慧」課程不僅內容充實、實作挑戰性高,操作過程更富有成就感,除了深化對AI模型運作與微調原理的理解,一位醫學系的修課學生表示,課程也能讓非資工背景的學生接觸到業界與學界最新的Edge AI技術和發展。此外,也有學生表示,課程理論與實作並重的設計,使他們在動手操作中能真正掌握前沿技術,對於未來投入研究與進入產業應用,都具備高度實用性與啟發性。
短短兩年間,「邊緣人工智慧」課程修課人數從首屆的70–80人,增至第二屆近160人,迅速成為系上最受關注的特色課程之一,充分展現學生對Edge AI與模型高效化技術的濃厚興趣與熱情。課程不僅培養了AI高效化的實務能力,更為學生打開了未來研究與職涯的多元可能性。