國立中興大學教學大綱
課程名稱 (中) 綠能資訊科技導論(4135)
(Eng.) Introduction to Green Computing Technology
開課單位 資工系
課程類別 選修 學分 3 授課教師 葉文照
選課單位 資工系 / 學士班 授課使用語言 中文 開課學期 1151
課程簡述 人工智慧(AI)技術的快速普及,帶來了前所未有的能源消耗與碳排放挑戰。訓練一個大型語言模型(Large Language Model, LLM)動輒消耗數百兆瓦時的電力,相當於數百輛燃油車行駛一年間的等效碳排放;推論(inference)階段,每億次 token 的生成所需電力亦不容忽視。綠能資訊科技(Green Computing Technology)探討如何在確保資訊系統效益的前提下,最大限度地降低能源消耗、減少碳排放,並延長硬體生命週期。

本課程以雙軸框架貫穿全程:一方面探討如何讓 AI(尤其是 LLM)更環保(Green for AI,G4AI),包括綠色預訓練策略、參數微調節能、模型量化壓縮、推論加速技術、本地小型模型部署、提示詞效率最佳化,以及 Agentic AI 的能耗控制;另一方面,課程亦介紹如何以 AI 技術協助解決現實能源管理問題(AI for Green,A4G),例如資料中心冷卻優化、智慧建築能耗預測、電網碳強度估算等。

修習本課程之學生,將以理論探討搭配動手實作,逐步建立「量測 → 分析 → 優化 → 部署」的綠色 AI 開發能力,並透過 5 份個人作業與 1 份分組專題,將所學應用於真實資料與應用情境中。
先修課程名稱
課程與核心能力關聯配比(%) 課程目標之教學方法與評量方法
課程目標 核心能力 配比(%) 教學方法 評量方法
1. 解釋 LLM 生命週期各階段的能耗特性與碳足跡。
2. 比較主流 LLM 在能效指標上的差異,並說明量測方法與常見偏誤。
3. 說明量化(Quantization)、剪枝(Pruning)、蒸餾(Distillation)、PEFT/LoRA 等技術的節能原理與適用情境。
4. 描述碳感知排程(Carbon-Aware Scheduling)的基本概念與實作機制,包含時序位移(Temporal Shifting)與地理位移(Geographic Shifting)。
1.具備資訊科學素養、資訊理論與數學分析之能力
3.具備分析、設計與實作資訊軟體系統之能力
6.具備自我學習、溝通協調與團隊合作之能力
20
40
40
專題探討/製作
習作
討論
其他
講授
書面報告
出席狀況
口頭報告
作業
實作
授課內容(單元名稱與內容、習作/每週授課、考試進度-共16週加自主學習)
週次 授課內容
第1週 課程導論,AI 能源危機
第2週 Green Computing 基礎概念
第3週 LLM 架構與能耗剖析
第4週 能耗量測工具實作
第5週 LLM 能效排行榜分析
第6週 綠色預訓練 & Carbon-Aware 排程
第7週 PEFT / LoRA / QLoRA vs. RAG
第8週 期中分組專題計劃書報告
第9週 模型壓縮(量化 & 剪枝 & 知識蒸餾 & SLM)
第10週 推論最佳化技術
第11週 本地 vs. 雲端部署決策框架
第12週 Green LLMOps & Carbon-Aware 實作
第13週 Green Prompting(Token 效率優化)
第14週 Agentic AI 能耗設計
第15週 AI4Green 應用案例
第16週 期末分組專題口頭發表
自主學習
內容
   01.參與專業論壇、講座、企業分享等產官學研相關交流活動
   02.閱覽產業及學術相關多媒體資料

學習評量方式
本課程採多元評量,涵蓋至少五份作業(50%)、課堂參與(10%)及期末專題(40%)
教科書&參考書目(書名、作者、書局、代理商、說明)
本課程以自製講義為主要教材,期間搭配指定閱讀學術論文、開放取用書籍與線上資源
課程教材(教師個人網址請列在本校內之網址)
iLearning 3.0 Platform
課程輔導時間
來信預約
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更新日期 西元年/月/日:2026/09/05 23:58:36 列印日期 西元年/月/日:2026 / 10 / 25
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