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Engine),以及由某特定領域專家的經驗與知識所建立的知識庫 (Knowledge Base),使程式系統能模擬人類專家的思維,進行自動推理 (Automated Reasoning)。

因此專家系統亦被視為以知識為本的系統。以下列舉應用實例。

 醫療領域:MYCIN [7]為早期專家系統最為成功的案例,因許多細菌名稱以 mycin 為字尾,故而得名。此醫療專家系統由美國史丹佛大學(Stanford University)歷時五至六年所研發,可根據患者的病況敘述與體重等生理資訊,

推理病因是因何種病菌引起並給予合適的診斷建議。儘管最終並未實際應用 於真實診療,但研究指出此醫療診斷專家系統的表現在 69%的案例中,優於 人類專家做出的診斷,是人工智慧領域中影響深遠的研究成果。近期則有 Mohamed Ramadan 與 Khalid Al-Saleh [12]兩位學者利用專家系統輔助醫療 診斷,使用者依照規定格式輸入診療資訊,由系統檢查確認,以避免人為疏 失。

 個人化教學:為解決奈及利亞教育資源的匱乏,Nwigbo Stella N. 與 Agbo Okechuku Chuks [23]等學者,將專家系統導入教育體制中,以解決師資不足 的問題,實踐學童個人化教學。藉由專家系統的輔助,可根據個人的學習程

度與學習狀況進行調整,記錄個人的學習進度,也能使教師更明確的掌握每 位學生的學習情況。教育類的專家系統已應用於電腦科學、工程學、語言學 習以及其他與數學相關的領域。

 益智遊戲電子玩家[25]:美國熱門的益智遊戲電視節目 Jeopardy 於 2011 年 時遇上全勝強者 Watson。Watson 是 IBM (International Business Machines Corporation)利用專家系統開發的益智遊戲電子玩家系統,據 IBM 的描述,

Watson 是一高階問答系統(Highly Advanced Question Answering System),具 有假說推論以及大量資料的蒐集、分析與評比的能力,並於短時間內精確無 誤的解答複雜難題。

 農作生長監測:J. Romeo [15]等人為了促進農業生產自動化,設計出一套可 自動辨識植物綠意的專家系統,透過攝影裝置分析圖像中植物顏色的三原色 光譜,判別植物生長是否健康,以及是否需要噴灑農業或除草。Fahad Shahbaz Khan [8]等學者將專家系統應用在巴基斯坦的小麥種植,檢查小麥的葉片生 長情況以判定是否染上疾病或遭到松鼠肆虐。

汽車維修:Ms. Neeta Verma [21]等學者利用專家系統協助車主找出汽車故障 的原因,此專家系統可偵測汽車的各種故障狀況,使車主在汽車故障的第一 時間,即使沒有人類專家在場也能查出汽車的故障問題,並排除故障問題。

Nana Yaw Asabere 與 Simonov Kusi-Sarpong [22]同樣也是針對汽車故障開發 檢測的專家系統,且將專家系統建置於行動裝置上,即使車主並無汽車維修 的相關知識,也能透過專家系統的協助自行處理故障問題。

由上述各例可知,專家系統已然是一項發展成熟的工具,在各領域的開發應 用上皆有良好的成效。因此本研究預計將專家系統導入無人飛行載具的控制,建 構一套能使小型無人飛行載具自動巡弋的飛行控制系統,期望透過本研究的完成,

降低無人飛行載具的使用門檻限制,避免人為操控疏失,進一步提升無人飛行載

Fernández-Hernandez [14]等考古學者希望藉由低成本的小型無人飛行載具,

搭載攝影機進行考古遺址區域的空拍,並利用此空拍圖作為三維建模的素材,

建立古代遺跡模型,使考古學者們能清楚瞭解遺跡全貌。

 氣候變遷以及全球暖化的現象日趨嚴重,因此對流層的空氣品質監測十分重 要,A. Malaver [2]等學者將氣體偵測系統(Gas Sensor System)搭載於無人飛 行載具,進行空氣氣體數據的探測與蒐集,主要以交通工具排放氣體 NO3、

農牧業排放氣體 NH3 以及對人體健康有害之 0.05ppm 至 35ppm 大小的懸浮 粒子大小為主要監測氣體。

 重大災害發生後的救援行動,經常因災情慘烈而使深入災區成為一項難題,

例如美國的卡崔娜颱風風災及日本福岡的 311 核災。Molina P. [20]等人提出 一項搜救計畫,利用熱感影像偵測器(Thermal Imaging Sensor)以及紅外線光 學影像(Optical Infrared Vision)偵測器搜查倖存者跡象,並將此偵測器搭載於 無人飛機飛行載具,進入災區掌握災情,使救難人員能快速瞭解災情狀況,

提升救援行動的效率,亦能降低救難人員進入災區救援時的傷亡風險。

 快速勘查機制的建立,以中歐為例,在現代社會中十分依賴電力、水、天然 氣以及通訊設備等基礎設施,若因天災而使能源供應或通訊設施中斷,將造 成重大的商業財務損失,因此 Hans-Peter Thamm [13]等學者提出以無人飛行

載具建立勘查程序,利用無人飛行載具於空中進行攝影,快速掌握損害情形 以利修繕。

由上述各項研究可知,無人飛行載具在不同領域皆是很好的研究輔助工具。

因此若能將無人飛行載具的飛行控制自動化,替代飛行員操作飛行控制,能使未 受過無人飛行載具操作訓練的人員亦能使用,且人眼視距有限,而自動控制飛行 可執行視距外的長時間長程飛行任務。另外,由於飛行自動控制系統是按事先規 劃的飛行路徑腳本執行,因此若透過執行相同的飛行路徑腳本,進行空中攝影或 災區勘察,可掌握不同時間但相同地域的地表變化,由此可知若能以專家系統進 行小型無人飛行載具的自動控制,可進一步提升無人飛行載具應用在各領域的實 用性。

第三節 以專家系統建置無人飛行載具自動巡弋控制應用的相關研究

專家系統是一項發展成熟且完善的技術,已有相關研究嘗試利用專家系統建 置無人飛行載具自動巡弋控制。Michael Livchitz [19]等學者建置以模糊邏輯為基 礎(Fuzzy-logic Based)的自動降落控制專家系統,其研究主要是利用架設在地面 降落場域的攝影機擷取飛行載具即時影像並傳輸給模糊邏輯控制系統(Fuzzy Logic Control System),模擬專家飛行員視角進行降落。此研究僅靠地面攝影機 的影像作為自動降落控制的數據依據,並未使用 GPS 定位、三軸加速器或陀螺 儀等偵測器偵測精準的飛行位置量測模組,且此研究的控制的系統為遠端地面站,

可能會有因通訊中斷而無法即時控制的風險。

Yuki Kuroki [26]等學者於無人飛行載具上裝置空汙氣體偵測器,使無人飛行 載具航行時能即時偵測所處航空的氣體成分,並將偵測器的氣體分析資料回傳予 無人飛行載具的自動航行專家系統,藉由氣體成分資料判別是否已脫離空汙範圍,

若已脫離空汙範圍則改變航向,繼續探索空氣汙染範圍邊界,若否則持續航行,

藉此方式偵測空氣污染的實際範圍。Francisco Fernández [17]等人將無人飛機自 動導航專家系統應用於海難救援。海難發生後十分鐘內將為是否能成功搶救海難 者的黃金時間,因此海難救援中心於收到求救訊號的第一時間,將先派出機動性 高並裝備影像系統(Visual System)的無人飛機前往訊號發射點,並於偵測到第一 名海難者之位置與當時的風向,推估海難者可能的漂移方向並修改航行路徑,持

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