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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    應用於電腦圍棋之蒙地卡羅樹搜尋法的新啟發式演算法
    (2011) 黃士傑; Shih-Chieh Huang
    電腦圍棋的研究開始於1970年,但圍棋程式卻從未曾被人們認為是強大的,直到2006年,當「蒙地卡羅樹搜尋」(Monte Carlo Tree Search)與「樹狀結構信賴上界法」(Upper Confidence bounds applied to Trees)出現之後,情況才開始完全不同。「蒙地卡羅樹搜尋」與「樹狀結構信賴上界法」所帶進的革命強而有力到一個地步,人們甚至開始相信,圍棋程式在10年或者20年之後,將能夠擊敗頂尖的人類棋手。 在本研究中,我們針對「蒙地卡羅樹搜尋」提出一些新的啟發式演算法,主要有兩方面的貢獻。第一個貢獻,是成功的將「模擬平衡化」(Simulation Balancing)應用到9路圍棋。「模擬平衡化」是一種用來訓練模擬的參數的演算法。Silver與Tesauro在2009年提出這個方法時,只實驗在比較小的盤面上,而我們的實驗結果首先證明了「模擬平衡化」在9路圍棋的有效性,具體方法是證明「模擬平衡化」超越了知名的監督式演算法Minorization-Maximization (MM)大約有90 Elo之多。第二個貢獻是針對19路圍棋,系統式的實驗了各種不同之時間控制的方法。實驗結果清楚的指明,聰明的時間控制方案可以大大的提高棋力。所有的實驗都是執行在我們的圍棋程式ERICA,而ERICA正是得益於這些啟發式演算法與實驗結果,成功取得了2010年電腦奧林匹亞的19路圍棋金牌。
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    六子棋之棋型分類及審局函數之研究
    (2011) 陳志宏; Chih-Hung Chen
    六子棋是吳毅成教授所提出的一系列K子棋當中的一種,又稱連六棋(Connect6),是具備「規則簡單」、「變化複雜」、「遊戲公平」等特性的棋類遊戲。本研究以賴昱臣設計的六子棋程式Ant,作為基礎程式進行改良。經過棋型分類、審局函數與迫著搜尋系統的修改,使得勝率及和率明顯提升、敗率明顯降低。實驗顯示,本研究方法確實可大幅提升Ant程式的棋力。 經過修改後的Ant版本,於TAAI 2010獲得第二名的成績,而在TCGA 2011得到第三名的名次。
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    八層及九層三角殺棋的勝負問題之改進與研究
    (2010) 陳俊佑; Jyun-You Chen
    電腦棋類遊戲在人工智慧領域中是很重要的一環。三角殺棋的部份,於1985年由許舜欽教授研究出七層三角殺棋的結果後便一直沒有更高層數三角殺棋的相關文獻了。直至2009年才有白聖群以及林宏軒兩位研究生各自做了八層三角殺棋的破解研究。 在本論文中,我們使用CPU規格為Intel Xeon E5520 2.27GHz(雙處理器),記憶體總量為36G Byte 的機器,證明了九層三角殺棋於取得最後一子為敗的規則下,是先手必勝的結果。另外我們也應用 Divide-and-Conquer以及Sprague-Grundy function等方法,列出了九層三角殺棋於取得最後一子為勝的規則下,保證下了必敗的著手。 我們除了找出九層三角殺棋的結果,也對八層三角殺棋的解法做了分析與改良,提出可以大幅度節省破解所需空間及時間的辦法,更有效率的使用記憶體。雖然以目前的硬體設備只能應用在八層以下的三角殺棋,但是這個概念或許也可以應用在往後的更高層數三角殺棋求解上。
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    六子棋中一個結合迫著搜尋的防禦性策略
    (2009) 劉雲青; Yun-Ching Liu
    摘要 k 子棋相關的研究一直有許多有趣的研究成果被發表出來,而其中於2005年所提出的六子棋則格外受到注目。從2006年開始,六子棋一直被列為ICGA電腦奧林匹亞中重要的比賽之一,投入六子棋的研究和參與比賽的團隊逐年增加。 這篇論文裡,從簡介現今應用在六子棋的相關技術和研究成果開始,接著提出六子棋上的一個防禦性策略以及一個策略性的審局方案。迫著搜尋演算法在電腦六子棋中有相當重要的地位,論文裡亦提出提升其實作上效能和精確度的技術。防禦性策略和迫著搜尋的結合也會被探討。 防禦性策略和迫著搜尋的結合的表現足以跟現今的一些頂尖的六子棋軟體分庭抗禮 ,可見其為一個相當有效的方法。我們整合這些技術所實作出的程式Kagami,於第十四屆ICGA 電腦奧林匹亞中獲得第四名。