理學院

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學院概況

理學院設有數學系、物理學系、化學系、生命科學系、地球科學系、資訊工程學系6個系(均含學士、碩士及博士課程),及科學教育研究所、環境教育研究所、光電科技研究所及海洋環境科技就所4個獨立研究所,另設有生物多樣性國際研究生博士學位學程。全學院專任教師約180人,陣容十分堅強,無論師資、學術長現、社會貢獻與影響力均居全國之首。

特色

理學院位在國立臺灣師範大學分部校區內,座落於臺北市公館,佔地約10公頃,是個小而美的校園,內含國際會議廳、圖書館、實驗室、天文臺等完善設施。

理學院創院已逾六十年,在此堅固基礎上,理學院不僅在基礎科學上有豐碩的表現,更在臺灣許多研究中獨占鰲頭,曾孕育出五位中研院院士。近年來,更致力於跨領域研究,並在應用科技上加強與業界合作,院內教師每年均取得多項專利,所開發之商品廣泛應用於醫、藥、化妝品、食品加工業、農業、環保、資訊、教育產業及日常生活中。

在科學教育研究上,臺灣師大理學院之排名更高居世界第一,此外更有獨步全臺的科學教育中心,該中心就中學科學課程、科學教與學等方面從事研究與推廣服務;是全國人力最充足,設備最完善,具有良好服務品質的中心。

在理學院紮實、多元的研究基礎下,學生可依其性向、興趣做出寬廣之選擇,無論對其未來進入學術研究領域、教育界或工業界工作,均是絕佳選擇。

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    利用強化特定牌型得分方法改良麻將程式
    (2022) 陳均泓; Chen, Jiun-Hong
    近年來隨著人工智慧在電腦對局領域蓬勃發展,電腦對局領域的程式強度已經有了明顯成長。麻將為一個多玩家、機率性且不完全資訊的遊戲,由於麻將遊戲隨機且有限資訊的特性,也增加了遊戲的複雜度及困難度。本篇論文將會針對臺灣麻將遊戲的規則,並且參考先前的相關研究,針對麻將程式進行改良。本篇論文將延續「利用棄牌資訊強化策略改良麻將程式」論文,使用規則導向與進胡數計算為主要的程式架構,並且針對原程式中的缺點,提出相對應的演算法進行改良。本論文將會依照進攻與防守兩個方面進行改良。進攻方面以原先的進胡數計算為主要架構達到快速胡牌的目標,並且進一步注重在台分的獲取,能夠獲取更多的分數。防守方面進一步降低程式放槍率,降低分數的損失。實驗數據顯示,改良後的程式 Seofon_v2,其不同版本與原版程式 Seofon 進行對戰,皆能夠獲得超過56%的勝率。
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    蜜月橋牌程式叫牌與換牌階段的策略改進
    (2022) 陳玠宇; Chen, Chieh-Yu
    不完全資訊賽局在當前的研究中仍存在許多尚須攻克的難點,其中大量存在的可能性狀態就是一個需要克服的難關。本研究希望透過對蜜月橋牌這項遊戲的研究來加深對不完全資訊賽局的了解並找到一些方法來處理爆炸性增長的狀態的問題。蜜月橋牌是一種三階段的遊戲,在每個階段中遊戲性質都會發生變化。本研究透過蜜月橋牌特性,成功完成及時分析換牌階段單一層的殘局庫全搜索,並撰寫了全新的蜜月橋牌程式,採用了bitboard的形式來實現,這大幅提升了程式的效能,並將程式讀取殘局庫的效能提升至每秒三千萬次的搜索速度。本研究利用打牌階段的資訊來代替使用人類經驗所建立牌力表,並使用取樣搜索的方式來判斷可執行行為的好壞,以此方法來使程式操作在打牌階段脫離人類經驗,這使得程式可以做到人類經驗以外的好步,大大提升了程式在換牌階段的能力。在經過調整叫牌階段策略與換牌階段策略後蜜月橋牌程式整體的對戰能力已經有著不錯的提升,在對戰人類玩家時有著不錯的勝率,並對戰先前的程式中也能保持超過六成的勝率。
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    不完全資訊賽局蜜月橋牌之研究
    (2009) 葉俊廷
    近年來,許多人投入人工智慧的研究領域,博弈遊戲也是其中之一。在大多數的遊戲中,通常是藉由設計者根據自身的經驗或感覺訂定一些準則來達成人工智慧的效果,這種作法雖然效果好,但設計者需要精通該遊戲且對遊戲中各種可能情況都做詳盡考慮,才能制定出夠精確的準則。一旦經過大量遊戲後,這些準則將被使用者掌握,使用者就能清楚知道電腦程式的行為模式,也就有可能會大幅降低遊戲程式的勝率。 在本篇蜜月橋牌的研究中,希望能夠探討出以盡量不使用經驗法則,而以電腦模擬計算及參數的演化做到相同的效果。因為使用模擬的結果來做決策依據,所以在不同的兩局中,有著相同局面卻有可能做出不同的決策,程式中參數經由大量的遊戲後慢慢做修正,可以解決設計者制定參數時不夠準確的問題。 在這篇論文中,我們設計出一些方法及資料結構來加速程式對牌局的模擬及計算。目前程式的牌力,對牌面局勢的價值分析已有一定的準確性,但由於不使用經驗法則,在某些牌局做出的決策會不夠正確。大體來說,目前我們程式的牌力大約與一般業餘玩家相近。
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    「德州撲克」不完全資訊賽局之研究
    (2005) 張瓈文
    賽局是指兩人以上的競賽,交通路線選擇、益智遊戲的出招方式、股市投資、人際關係、公司經營、商場或政局中激烈的競爭、甚至國際情勢間的戰與和,都屬於賽局的一種,為了求得勝利而產生了各種策略、智謀,也就是賽局理論。   撲克屬於不完全資訊賽局的一種,由於有機率因素而使複雜度大幅提高,在所有撲克變形中,德州撲克又是複雜度最高的類型之一,若視牌桌為一個小型的經濟社會,撲克投注策略即為簡化過的投資策略,對於不完全資訊賽局是良好的研究目標。   本篇研究以德州撲克的下注策略為主題,進行不完全資訊賽局之研究,從雙人德州撲克賽局開始著手,以多人德州撲克之應用為目標。首先,在每次輪詢下注時,利用賽局理論中的策略矩陣求最佳策略分佈,並使用取樣及近似方法以加速計算複雜的勝率,以便利用於策略矩陣中;再將單次輪詢之策略矩陣以樹狀結構組織,形成矩陣迭代樹的模型,以簡化運算複雜度,並可在合理時間內得到德州撲克賽局之非確定性策略;最後嘗試將此結構擴張為多人賽局模型,以驗證此模型之通用性。 實驗結果顯示,使用矩陣迭代樹模型確實能得出快速而符合理論的最佳解,隨著賽局局數的增加,獲利逐漸累積上升,且同樣的模型可以輕易轉換至多人賽局中使用,也能在相差不多的短時間內得到最佳解,對於不完全資訊賽局分析而言,矩陣迭代樹的確是一個具擴張性的良好模型。