科技部工程司控制學門

108年度科技部傑出研究獎得獎人

蘇順豐講座教授：敦品勵學 愛國愛人

文/圖：蘇順豐    網頁編輯：張萬珍

簡歷

姓名：蘇順豐

最高學歷：美國普渡大學(Purdue University) 電機工程 博士

經歷：

國立臺灣科技大學     電機工程系      講座教授 (2010/05~)

國立臺灣科技大學     自動控制所      所長 (2013/08 ～2015/08)

國立臺北科技大學                            主任秘書 (2005/02 ～2007/08)

國立臺北科技大學     附設進修學院  校務主任 (2004/02 ～2005/01)

國立臺灣科技大學     電機工程系      教授 (2002/08~)

國立臺灣科技大學     技術合作處      研究發展組組長 (1993/08 ～1995/07)

國立臺灣科技大學     電機工程系      副教授 (1991/09 ～2002/07)

研究專長

• 數值學習理論(學習演算法、網路架構設計、強健學習分析、平行多工學習)
• 最佳化技術(螞蟻系統、蟲群演算法、網路演繹法)
• 智慧控制理論及應用(類神經控制、模糊控制分析與設計、線上學習控制)
• 機器人系統(機器人視覺、人機界面設計、即時操控系統、階層式系統設計)
• 智慧型家庭 (智識型家庭、智慧家庭介面、智慧型資料庫整合及資料擷取)

曾獲得的重要獎項和榮譽

• Outstanding research award, Ministry of Science and Technology, Taiwan, 2020
• International Fuzzy Systems Association (IFSA) Fellow 2019~
• Robotics Society of Taiwan (RST) Fellow 2018~
• Best Associate Editor Award of the SMC Transaction on Cybernetics, 2015
• Chinese Automation Control Society (CACS) Fellow 2010~
• Honorary Professor, Óbuda University, Hungary, 2010~
• Chair Professor, National Taiwan University of Science and Technology, 2010~
• IEEE Fellow (#00590232), 2010~

1983年，我畢業於國立臺灣大學電機工程學系，取得學士學位。而後分別於1989年和1991年，於美國印第安納州西拉法葉市的普渡大學，取得電機工程碩士和博士學位，目前在國立臺灣科技大學電機工程系擔任講座教授，也是IEEE, IFSA, CACS, 及RST的fellow。

個人在機器人、智能控制、模糊系統、神經網絡和最佳化等領域發表了超過300多篇的期刊和會議論文，目前的研究興趣包括計算智能、機器學習、虛擬實境、智能交通系統、居家智能、機器人和智慧控制。

想當年從選擇到國外攻讀博士，到學成直接回國教書，其實都是本著一個概念，就是我想從事研究工作，不想考慮太多的人為因素。而研究工作就是你可以從自己的角度去看問題，進而解決問題，是科學、邏輯和理性的過程。對我而言，研究真的是好玩的，去看到進而分析問題，接著從分析中尋找解決的方法，這不僅是我過去的研究歷程，也包括現在與未來都是我希望一直能做的。在現今的困境中，透過合作去擴展視野及有更多的研究能量，更是在我這個階段想要做的。期望在剩下不多的能參與研究的歲月中，我能有更多機會看到好玩的問題，並進而有提出解決方案的研究。

其實對我而言，研究是沒有捷徑，也沒有冷熱門的。真正的研究就是花時間從現象中定義問題，從問題中分析原因，從原因中尋求解答—這雖是簡單的道理，卻也是每一個研究不變的真理。

IEEE SMC學會

參與國際和國內的專業學會是滋養學術表現的加速器，個人現在是IEEE SMC (Systems, Man, and Cybernetics)學會「傑出講者計畫」(Distinguished Lecturer Program)的主席，也是該學會的理監事成員，同時身兼各種不同學術團體的理監事職務，應邀擔任過許多國內外會議的大會主席、議程主席或各種職務，目前是IEEE Transactions on Cybernetics和Information Science副主編、IEEE Access資深編輯和副主編、中國工程師學會學報執行主編、International Journal of Fuzzy Systems區域主編和副編輯。

Hungary Óbuda University 的 Honorary Professor

2019 IFSA fellow 頒贈現場

個人近幾年是IEEE SMC學會的主要臺灣代表。IEEE SMC學會在李祖添校長的帶領下，早期有很多的成就，如促使臺灣學者成為IEEE Fellows及IEEE SMC學會Board of Governors，也就是所謂的理監事。個人曾是IEEE SMC學會的Board of Governors成員(2015-2017)，之後亦協助國內相關的學者在學會取得Board of Governors及重要職務，如2017-2019蔡清池及2019-2021黃有評，這兩位學者也從此學會中拿到IEEE Fellows。

在2017及2018年，我分別申請IEEE SMC學會的補助協助以李建興為首的「Human and Smart Machine Co-Learning with Brain Computer Interface」計畫在 IEEE SMC Conference舉行展示，兩年分別獲得9,000及12,000美元的補助。這兩次展示不僅獲得新聞報導，也形成IEEE SMC Magazine的文章發表。

在2018年SMC學會的President選舉(for the term 2020-2021)，由匈牙利O'buda University前校長Imre J. Rudas當選。個人與Prof. Rudas學術交流密切，他邀請我加入Board of Governors (2020~2021)，亦擔任Distinguished Lecturer Program Chair。

個人也在IEEE SMC學會相關的會議扮演重要角色。以IEEE SMC學會的旗艦會議IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics為例，在2006 (臺北)為Financial Chair，2009 (美國德州聖安東尼)為Organizing Committee Chair，2014 (美國聖地牙哥)為Program Co-chair，2016 (匈牙利布達佩斯)為Program Chair，2019 (義大利Bari) Conference EiC。在這些會議中，我也協助臺灣學者與會，個人還在其他IEEE SMC學會technically sponsored的國際會議擔任過General Chairs和Program Chairs等職務，協助臺灣學者透展國際視野。

IFSA

個人曾擔任International Fuzzy Systems Association (IFSA)的President(2015-2017)及Vice President (2017~2019)。臺灣學者早期雖也有參與IFSA，但只是IFSA的一員。在2011年我選上Vice President (for publicity)後，臺灣學者開始積極參與，個人積極協助國內相關的學者在學會取得重要職務，如2015~2017 VP for conference王文俊及VP for publicity蔡清池、2015~2019 Fellow committee member林進燈、2017-2019 VP for membership蔡清池、2019-2021 President-elect蔡清池及2021-2023 President蔡清池。IFSA fellow雖然不如IEEE fellow受到大家的矚目，也有其獨特的重要價值。近年來在個人擔任理事長的時候，使其fellow的評審變的較公平，讓較多的臺灣學者能夠取得IFSA fellow (2017王文俊，2019蘇順豐)，在接下來幾年也會有臺灣學者成為IFSA fellows。

學術期刊服務

個人在國際頂尖期刊方面，除了發表研究成果外，這幾年也是IEEE Trans. on Cybernetics (impact factor=10.387，2005~now)、IEEE Trans. on Fuzzy Systems (impact factor=8.759，2013~2018)、IEEE Access (impact factor=4.098，2015~now)及IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica (included in SCI in 2020，2019~now) 的associate Editor，同時也是International Journal of Fuzzy Systems (impact factor=3.085，2015~now)的主編(Editor-in-Chief)，IEEE Access的senior editor (impact factor=4.098，2020~now)及Journal of the Chinese Institute of Engineers (impact factor=0.651，2017~2020)電機領域的subject editor，現為executive Editor。我也曾在2015拿到IEEE Trans. on Cybernetics的Best Associate Editor Award，也是不少期刊(包括IEEE Trans. on Cybernetics、IEEE Trans. on Fuzzy Systems、IEEE Access 等)的客座編輯(guest editor)，且多為主要客座編輯(leading guest editor)。

學生表現

迄今，個人已指導畢業了15位博士班學生、超過百位碩士班學生及的大學部專題。除了少數因計畫需要外，所有的博碩士論文皆為英文撰寫的。我帶領多個研究團隊讓學生參與國科會計畫、頂尖計畫及高教深耕計畫。學生的表現不俗，大專生所獲得的重要獎項和榮譽包括：

• 2020 AI CUP Award (教育部110學年度)
• 智慧星媽 iMA - Intelligent Manager Alien (教育部103學年度全國大學院校智慧電子創新應用與設計競賽，醫療電子創意組特優獎)
• 3D定位系統 (台達盃兩岸交流自動化大賽二等獎)
• Delta Evolution (2014智慧機器人創意競賽，國產工業機器人組新秀獎)。

近期研究重點

自適應模糊控制

所有相關發表的論文都是為了解決自適應模糊控制中的問題。自適應模糊控制中的問題一個是在控制方面，其模糊系統的近似誤差可能不小，它可能會導致系統穩定性問題。研究中已經提出了各種方法來解決這個問題。另一個是在學習方面，可能在初始階段有很大的誤差(抖動現象)，或者在最後階段可能有收斂問題(參數漂移)。在我們的研究中提出了各種方法並在文獻中發表。這種機制也被廣泛用於各種控制設計。自適應模糊控制可融入不同的系統及控制問題，近幾年有許多的研究發表都在此方面。事實上，早些年，我在會議及邀請演講中有一半是關於這個主題。(papers: IEEE Trans. on Fuzzy Systems, 2010;  Applied Soft Computing, 2011; Asia Journal of Control, 2012; IEEE Trans. on Fuzzy Systems, 2012; IEEE Trans. on Fuzzy Systems, 2014; IEEE Trans. on Cybernetics, 2014; IEEE Trans. Fuzzy Systems, 2018, accepted in IEEE Trans. on Cybernetics)

使用自適應模糊控制設計復健機構的控制

高階不確定和不完全驅動的控制設計

我們提出了處理具有全狀態限制和幾個不完全驅動的高階不確定非線性系統的控制設計的想法，構建了一個高階tan型勢壘Lyapunov函數(BLF)來處理高階系統的全狀態限制。通過BLF，加入功率積分器和模糊控制，該方法可以控制具有全狀態限制的高階不確定非線性系統。此外，利用這種BLF和約簡自適應模糊控制，為高階隨機非嚴格反饋非線性系統構造了一種新的控制方案。作為實際應用，針對全狀態限制柔性關節機器人設計了一種更簡單的控制算法。通過適當的簡化動態模型，將重複學習策略與動態解耦和相關的自適應控制技術相結合，構建了具有周期性擾動的移動輪倒立擺的新型控制器。此外，還提出了周期標識符機制的必要條件。(papers: IEEE Trans. on Industrial Electronics, 2019; IEEE Trans. Industrial Informatics, 2019, 2 papers accepted in IEEE Trans. on Cybernetics and 2 accepted in IEEE Trans. on Systems, Man, and Cybernetics, Systems)

拆解式模糊系統

拆解式模糊系統(DFS)是我們提出的一種結構新穎的模糊系統。由於其出色的學習性能，DFS可用於在線學習控制方案，並被證明具有有效的學習性能。當應用於自適應模糊系統時，DFS的函數逼近能力和學習效率遠優於傳統模糊系統。為了進一步減少計算負擔，我們的研究提出了一種簡化的DFS以滿足許多應用中可能需要的即時約束之要求。從模擬結果可以看出，簡化的DFS可以通過更簡潔的分解結構來執行。我們在動態系統建模中也考慮了DFS。從模擬結果可以看出，所提出的DFS可以有更快的收斂速度，同時比其他模糊系統具有更小的測試誤差。這種結構也可以與Type II模糊聯繫起來。此外，所提出的簡化 DFS也可以與動態模型思想的新結構之開發相聯繫，以與SONFIN競爭。事實上，近年來，我在會議及邀請演講中都是關於這個主題。(papers: IEEE Trans. on Cybernetics, 2014 and IEEE Trans. Systems, Man, and Cybernetics: Systems, 2017)

圖像流中的小運動檢測

這項原始研究主要是想構建一個簡單且低成本的系統，通過使用圖像即時檢測人體的呼吸，來估計呼吸的吸氣相峰值，從而為X射線拍攝定義合適的觸發時間。金字塔形Lucas-Kanade的各個級別都適用於跟踪這些特徵的可能的小運動。所提出的方法可以成功地檢測吸氣-呼氣運動，並且可以在不同環境情況下可接受的誤差時間間隔內預測吸氣階段的峰值時間。在我們的實驗中，即使目標距離6米，呼吸檢測仍然成功。換句話說，所提出的方法也可用於監視或醫療保健環境。我們還建立了心跳檢測機制。目前，我們的研究重點是血壓測量。這種微小的運動檢測也應用於一些製造過程檢測，以觀察可能出現的故障現象和異常行為。最近，我在會議及邀請演講中也納入這個主題。(papers: 2 accepted in IEEE Trans. Systems, Man, and Cybernetics: Systems.)

以影像量測心跳的現場驗證