日本東北大學AIE卓越大學院博士學程修讀心得

這個星期完成了AIE卓越大學院的第三次資格審查(QE3)，審查的教授們也沒有刁難，看起來應該是能順利通過學程了！這篇文章來分享從申請到最後修完這個學程的紀錄及心得感想。

AIE是Artificial Intelligence and Electronics 的英文簡寫，這個博士學程在學習的東西是人工智慧及電子學相關的知識，主要的特色是提供了一定的經濟支援，並且積極與日本各大企業(例如：東芝、三菱、KDDI等等)合作，開設問題解決導向課程(PBL)、企業實習等學分讓修讀學程的學生可以學習。課程內容包含軟硬體，也有部分英語授課的課程列為必修。

AIE卓越大學院的日文全名是「文部科学省補助金事業東北大学人工知能エレクトロニクス卓越大学院プログラム」日本文部科學省開設了一個名為「WISE Program」的補助金計畫，這個計畫的全名是(Doctoral Program for World-leading Innovative & Smart Education)，不只是東北大學，也不只是人工智慧，各個學校都可以開設相關的「卓越大學院」，有的以醫療為主題，也有專攻數理的卓越大學院。

卓越大學院是一個五年一貫的學程，不過以東北大學AIE為例，每一年也都有若干名額允許在碩二或博一的時候考進這個學程。我就是在博一入學東北大學時出願，考進了這個學程，成為其中的一名學生。而申請的時候，我以我碩士論文所做的主題為主軸來準備一些備審資料。

而AIE如上所述，以人工智慧為主題，觸及軟硬體各個層面，所以研究主題包含自然語言處理、半導體、機器人、感應器、自動駕駛、腦機介面、能源、生物資訊等等的老師、學生都可以聚集到這個學程來，當中也有來自文學院的老師或學生。

這個學程也重視「產學合作(産学連携)」，所以必修企業的專題研討(seminar)課程，程式設計課程也是由企業講師提供，另外還有與企業合開的PBL(Project Based Learning)課程，並且必須參加3個月以上的企業實習、再加3個月以上的研究型實習。

在AIE裡面，必修兩次的PBL課程，參加和企業合開的課程，確實蠻有趣的。我第一次參加的是學程與Canon Medical(佳能醫療)合開的「醫療PBL」，第二次參加的是學程與NEC(日本電氣)合開的「AI社會PBL」。

在醫療PBL課程中，企業講師介紹了很多佳能醫療的業務內容，以及目前的醫療科技的發展方向，也有邀請了做醫療相關研究的其他大學的教授來演講。而問題解決課程的內容，也有好幾次使用Brain storming的方式，大家一起貼便利貼，思考當前的醫療可能有那些問題有待解決。一個班的人數很少，只有6個人，在分成兩個小組做作業。我和另外兩個人合組，我們一起設計了一個名為「あの先生」的遠距醫療APP。

在AI社會PBL課程中，企業講師來自於NEC的AI部門，課程中使用Kaggle的教材，介紹了一些機器學習、AI的相關技術，也讓同學們各自發想可藉由AI來分析的議題，並且使用Kaggle裡面的資料庫進行測試。本來應該是小組作業，結果不知不覺變成了個人作業，我做的主題是哈利波特的自然語言處理。哈利波特小說裡面，可以做不同學院的clustering，可以分正派巫師和黑巫師做binary classification，還有魔法部的政治語言可以分析。哈利波特的豐富度蠻適合做AI的，有個有趣的發現是，魔法部接收霍格華茲後，掌權的恩不里居其實是所有角色裡面說最多「好話」的人──政治語言表面上淨是好話，果然狠角色。

企業實習的部分，我在AISIN Software做了三個月的實習，那是AISIN(愛信精機)的子公司之一，主要專注於開發汽車所需要的軟體。來到了日本，參加的很多企業專討裡面，不少來自於汽車產業，這是在台灣比較少聽到的主題，有機會到汽車相關的軟體公司實習，也是一個非常寶貴的經驗。

我和另外三位同樣來自AIE的同學一起參加實習，雖然是遠距工作，但是每天早上和下午都要上線meeting，報告當天的進度。帶我們的mentor除了會提供我們很多技術上的建議，偶爾比較沒有技術話題時，也會和我們聊聊職涯發展有關的話題，所以除了學技術之外，也了解到了很多有關於工作的種種。

我們做的主題和VAE(variation autoencoder)相關，並且指定我們做異常偵測(anomaly detection)，三個月的實習，拆成前半和後半，前半部分主要都在讀論文，也學習和VAE有關的數學知識，做了非常多筆記，也因為如此，用markdown打數學式子的速度就變快了許多。後半部分則是實際來做一些模型，並且用實際的資料庫測試看看我們的想法。我們嘗試用主成分分析改造VAE模型來辨識異常。在這個實習中，努力理解了很多數學算式，也和人一起寫程式解決問題，過得蠻充實。

研究實習的部分，則是回台灣到我的母校臺大做實驗，其中剛好也有認識的老師邀請我去他們研究室做個小演講，原指導老師也請我開了一個小工作坊，教大家寫心理學實驗的網頁，除了做實驗之外，還做了一些小演講，也是很好的鍛鍊。

一開始的出願資料我都是用日文寫成，面試也都是日文面試，實際進到AIE之後，發現外國留學生們日文都很不錯，只有少數是用英文溝通。而AIE因為有大量和企業合作開設的課程，企業講師通常只用日文授課，所以還是需要一定程度的日文能力。另外，雖然有規定一定要修某些英語授課課程，而且也會舉辦一些名為「國際」的活動要求大家講英文，但其實大部分的課程都是日文授課，企業專討也都是日文演講，而進行小組作業的時候，和日本人同學溝通也是以日文為主。

博士生的話，至少每個月都有20萬日幣，相關的獎學金都明寫在網頁上，而且在東北大學，如果是卓越大學院的學生，學費也會被免除。而其他還包含參加研討會的補助，日本國內有補助，國外研討會也有補助，只要趕上會計所規定的時間，幾乎都能補助到交通費(例如出國的來回機票)和住宿費等等。

日本博士班的型態以研究為主，大部分的時間都待在研究室做研究，如果想認識研究室以外的同儕，想練習日文，想了解日本業界，想學習更多不同的知識，想多聽一些課程，那麼多參加一個卓越大學院學程的話可以學到更多。不過必須在卓越大學院的課程以及自己的研究進度之間取得平衡，有時候也還是會覺得AIE要做的事情好多，但研究生活絕對是會變得很充實的。