我們以電腦程式控制喇叭的聲音頻率，並利用保利龍球的跳動來觀測音叉及金屬片的共振(鳴)現象：、實驗發現音叉、金屬片都有多個共振頻率的情形，而共振頻率彼此之間呈簡單的數學比例關係。、我們利用操縱變因的方式，研究了長度、寬度、厚度、溫度等因素對共振(鳴)頻率的影響。發現隨著長度、寬度減少，共振頻率反而增高;隨著溫度上升，共振頻率反而下降。、移動保利龍球和金屬片的接觸位置，可以測得各點的振動強度，進而繪成振動的駐波波形。縱向(y)上的駐波波形是由多個振動模式的混合組成，這實驗結果可由混波的理論數值作圖印証。研究振動波形，可以得到平面波速的資訊。研究顯示，不同材料有不同的波速。

1.- Purpose of the research This Game is a new education system, where we take as reference a historical event called "The Discovery of America." The objective is to implement a new way of teaching materials using the technology developed in recent decades, where the teacher uses a modern and educational support to keep the mind of the student in ongoing activity; this will allow greater retention which gives result better understanding and more knowledge. The system is designed to model how to teach with the versatility of being a teacher to provide knowledge through a book because it contains the text outlined and summarized the history and examination by the implementation of questions that offer 4 possible answers and answering incorrectly restart the game, it forces the player to pay attention and remember information. 2. Procedures It divided the two-step strategy: 1. Define the game. The player is asked to bring the features of the game. It must recognize three: a) The technical aspects, allowing the appropriation of technological language and sometimes the understanding of the technology used to play is essential for future acquisitions; b) the commercial tab: identify which company developed the game, age or classification suggested, price, where purchased, country of origin, etc.., a review of the business tab allows to point out habits, and c) a description of the game, review of the plot, characters, history, objectives, modality, gender (role, simulation, strategy, battle, etc..) duration, etc.. This category allows the recognition of recreational preferences of the subject. 2. Thinking the game. Before, during or after the game the subject must think what you do to win or how the game unfolds. Contrary to what seems, while playing one thinks and sometimes thinks that performing other tasks and this time it is the player or the viewer understand the way it works and identify the physical or mental is used to play, trying to understand what I do but most of all how I do it, it is metacognition. 3. Data This prototype is structured in RSS: stands for Ruby Scripting System: System with Ruby Scripting for games. Object-Oriented programming "OOP" is a model used by the most programming languages, that lets you use objects and their relationships to program what will be the final application. In order to expand its use were included languages spoken in America and expanded platform for different operating systems. 4. Conclusions With this fun game is a simple way to learn the story in time, the environment and the circumstances where the player is the student of our system that shapes the teacher, book review, making it a modern and practical way to teach with the advantage of keeping the mind active during the use of our game, this allows the continued interest in the student normally lost in conventional classes.

課堂上介紹到彩虹形成的原理是透過水珠的色散、折射與反射，而我們平時可以看到的虹和霓分別是反射一次與兩次所造成，本研究便欲探討更高階的彩虹。我們開發出電腦模擬程式，由「光線追蹤法」繪出一到十階的彩虹，研究光在水珠內反射次數、光的入射角與總偏向角之關係，發現反射次數越多，入射角要越大才會產生總偏向角的最小極限。此外我們也計算出每一條光線在各階彩虹中的能量，以及各階射出光當中每單位角度的光線數目與每單位角度的能量，結果發現能量最大、光線數目最多及總偏向角最小這三者的方向相同。並由以上數據的分析，成功設計出能呈現第三道彩虹的實驗。推廣研究：電腦模擬圖形中高階彩虹內部反射線所形成的包絡線。

車輛遭竊以及酒醉駕車對社會安全造成的危害普遍存在於世界各先進國家。以目前看來，此問題並非嚴刑峻罰就能解決的。若本研究計畫將來普及應用於大眾，必定可以同時減少車輛遭竊之機會和預先防範酒醉者開車駕駛。 生物特徵泛指指紋、虹膜、臉型、聲紋甚至DNA 等等，它的特性即每個人均具有此獨一無二的性徵，加以應用就如同無法被仿造或偷竊的身分證明。若車主能利用自己的生物特徵為車輛上鎖，即可防止車輛遭竊。 視覺密碼學是屬於資訊隱藏技術的一種，藉由兩張以上的影像疊合後呈現其中隱藏之機密資料。雖然視覺密碼學原先純粹是為了加密資料，但我們將之加以修改，設計出複雜且無意義的偽裝影像，使其不易被酒醉後神智不清的人疊合成功而讀出其中的加密資料。 結合生物特徵及視覺密碼學，即可設計出一套可安裝於車上的系統，不僅防止車輛失竊又能防止酒醉駕車事故的發生。 ;The damage which is caused to social security by car stealing and drunk driving universally exist in others developed countries. As things are, these problems can not be solved by severe law. If our project can be applied in the masses extensively, it must be able to prevent both car stealing and drunk driving. Roughly speaking, biological characteristics mean fingerprint, iris, face, pronunciation and DNA. Their uniqueness is a special feature that everyone has. If we can apply it more, the characteristics are identification that can not be imitated or stolen. If the car owner can use his or her biological characteristics to lock the car, the car stealing could be prevented. Visual cryptography belongs to a kind of information hiding. By stacking two or more images, user can recognize the secret information hiding in the stacking. Although visual cryptography is merely created for encryption at first, we modify it and design a complex as well as meaningless stego-image. That makes the unconscious driver who is drunk fail to both stack the images and recognize the secret information hiding inside. We combine biological characteristics with visual cryptography and design a suit of system that is able to install in the car. This system can prevent not only car stealing but also drunk driving.

從小習染之餘，對篆刻藝術的濃厚興趣及對電腦程式之熱愛，萌生將篆刻藝術與電腦 科技結合，於是應用PHP（Professional Home Page）的文字圖形（Text Image）處理功能 將中華文化之篆刻藝術透過網際網路推廣到世界各角落。本研究規劃建置了一個 FreeBSD Server 可完善處理PHP 功能的作業平台、應用PHP 的文字圖形處理功能，編 寫可在線上DIY 設計印章的程式，以及藉由Java Script 的技術在Client 端建立一個人 性化且相容性高之使用者界面網頁，達到提供多語系、多功能、依使用者偏好作調整 印章及輸出分享的功能。為使非漢語系國家能深刻體驗中華篆刻藝術，本研究同時建 立一個超過三萬筆之由英文名音譯中文名的資料庫，提供給使用者切身的服務。 Inspired by the interest of the art of seal engraving and the love for the computer programming beginning from my childhood, I combine the art of seal engraving and computer technology, and apply the Text-Image's function of PHP to promote the seal-engraving art of Chinese culture via the Internet to everywhere around the world. This project constructs a FreeBSD Server to process PHP platform perfectly, applies the Text-Image's function of PHP to write a program for online DIY pattern design, and uses Java Script to establish a human and compatible user-interface web page for clients to provide multi-language, multi-function, and being able to adjust pattern according to the user's preference and output sharing functions. This project also sets up a database of English-Chinese translation of over thirty thousand English terms to help people who are not Chinese to experience the art of seal engraving.

An exact solution to many current computational problems, such as the famous Travelling Salesman Problem (TSP), require a complete tree traversal in order to determine. This is often unfeasible, as the time complexity of the tree traversal grows exponentially with the size of the input, thus leading to an essentially computationally intractable problem. The branch and bound technique is an approach commonly used to speed this process. It entails dynamically pruning off branches of the tree in which the answer is probably not found in, hence reducing the amount of data that is needed to be traversed and the total time and resources required to perform the computation. In this paper, we introduce a new load-balancing strategy for the execution of such a branch and bound algorithm in parallel, using a three-tiered hierarchical approach, to perform fractal image compression, which is essentially a complete tree traversal problem. This novel heuristic is aimed at achieving optimal load-balancing and minimising unnecessary network traffic and bottlenecking, which functions by predicting the optimum search depth and hence controlling the coarseness of the input that is assigned to each worker node. Our scheme additionally enables us to tailor to the specifications of different clusters, as the heuristic is adjusted based on network speed and processor speed, which vary appreciably from cluster to cluster. We further discuss how to apply our method to other large tree search problems, such as the TSP and other NP-complete problems. We have also enhanced an existing load-balancing strategy outlined in Crivelli et. al. (2004, IBM Journal of Research and Development), by prioritising the reallocation of idle worker nodes such that supervisors who are in need of more help receive a larger share of the free workers.

Hamiltonian和Hiroimono路徑問題都有百年以上的歷史，且沒有直接解決方法，可能因為是題目本身的條件在討論時尚不足解決問題，現階段只能用電腦去跑。

Now Artificial Neural Networks using on the basic math is fewer. This paper is to suggest the Linear equation of the basic math using the BP Artificial Neural Networks. The BP Neural Networks have power ability for learning and can approximate any function, and regularity can be found to solve the linear equation. A good sample is one of the important elements for learning of Artificial Neural Networks. Generally, the samples are a lot of amount for the resolution of Linear equation. This paper is to use the principle of two points decide one line for the samples. The experiment shows that this method curtails many samples. Furthermore we also use Artificial Neural Networks to solve the problem of point-slope form. The experiment result is very satisfactory, and it offers some idea for the basic math using Artificial Neural Networks.目前人工神經網路較少用於基礎數學方面的求解，本文針對基礎數學直線方程式提出BP 人工神經網路應用於求解直線方程式，運用其很強的學習能力、(輸入向量和其對應的目標向量來訓練網路、逼近函數)，尋求規律來求解直線方程式；而良好的樣本是人工神經網路學習的重要條件之一，一般解決直線方程式需要大量樣本，本文利用二點決定一直線的原理來解決樣本問題，實驗結果顯示，這一方法成功的縮短了可觀的學習樣本，此外我們也運用BP 人工神經網路來求解點斜式的直線方程式問題，實驗結果是可行的，並且為人工神經網路用於基礎數學提供了一些思考方向。

世界上最美的比例－黃金比例為1.6180988…，像是希臘雅典的古廟、美術、雕塑、音樂……等等，生活上有許多實際的例子都應用了黃金比例，鸚鵡螺的殼形也是自然界黃金比例的實例之一。經由日常中實際觀察，發現每個蝸牛殼形大多都是螺旋狀－與鸚鵡螺形狀大致相符。然而日常生活中常見的蝸牛殼形是否就存在著黃金比例呢？經過運用畢氏定理、尺規作圖以及特奧多魯斯螺旋描繪出蝸牛殼的形狀、再用電腦製圖做更精細的確認之後，說明了蝸牛殼形中藏著黃金比例，證明「自然就是美」。

NO.59-06 2020 DEC | 科學研習期刊目錄 本期專題 透過STEM、STEAM提升科技素養與AI素養 工程設計與跨領域教學的課程分享 | 汪殿杰 從科技發展到Maker教育該如何實踐 | 黃信惠 影像AI在自駕車上的模型訓練實作 | 連宏城 教學現場 簡易ROV設計製作於108課綱 | 郭銘哲 從創意到實作-「跨領域的STEAM教育」點亮孩子的學習 | 詹羽菩 結合POE教學法與跨領域美感之小學科技教學活動設計與實施-旋轉舞者_螺旋斜面應用 | 何仁偉 特約專欄 從兒童文學的作品中探索「穩定與改變」的概念 | 劉淑雯 融合STEAM理念，創發「自製扭蛋機」課程 | 黃琴扉 極端天氣下的加州大火 | 吳育雅 森棚教官數學題 - 巧拼 | 游森棚 科普活動報導 2020高中生太空酬載研習營 | 趙吉光 深耕女力科學－「傑出女科學家」桌遊推廣成效初探 | 陳萱、黃真瑱、呂玉環、蘇萬生 能源教育議題課程的發展與實踐－科普素養的向下紮根 | 黃真瑱、陳世文、蘇萬生 總召集人的話 摩爾定律(Moore's law)說，積體電路上可容納的電晶體數目，約每隔兩年便會增加一倍。簡單地說，晶片效能約每18個月，就會成長一倍，接近指數型的成長。例如最近引起注意的「量子電腦」，以不同的邏輯運算，則可能更以雙指數(指數的指數)的倍數成長。屆時，量子電腦應用在各生活層面時，人工智慧(AI)將造就更不同以往的生活形式。跟上科學科技的腳步，發展AI時代的關鍵能力與跨域能力，便成為重要的課題。在尖端科技發展下，STEAM跨域的科學科技教學，成為國際矚目的教育趨勢。就如Georgette Yakman和史丹佛大學所強調，透過STEAM設計思考來引發探究和創新，在設計創新中應用知識，也在設計創新的需求下，探究新的知識，又應用回到設計任務中，STEAM知識在探究求知和設計應用中，相生相長，如同太極一般，如下圖。 圖一.STEAM知識的太極理念 因應科技發展的趨勢，本期聚焦在科技普及、科學探根的核心。本期從專題到教學現場，一脈相承，從AI影像辨識的技術與自駕車上面的應用，深入淺出地介紹AI影像模型的建立與演算法的發展。再把科技發展與科技實作(Maker)，進行教學觀點的解析，告訴科學與科技教師，如何將科技實體引介到課堂中，讓科學與科技教師掌握住科技，並且介紹給學生。然後是以高中的「高壓空氣競速車專題製作的STEAM融入教學」，介紹跨領域的STEAM科技教學實例。在教學現場，「遙控水下載具設計與製作」的教學實務整合工程設計與跨領域的知識，為新課綱科技領綱的工程設計教學提供很具體的實例。接下來在小學階段的結合POE教學與跨領域美感教育，以及跨領域STEAM創意實作的教學現場，透過教學實例的分享，呈現科學探究、科技創新設計、以及人文與美感的整合教學，讓有助於學生建立核心素養。 特約專欄中的繪本跨科以及扭蛋機兩篇文章，延伸STEAM跨科教學的推動經驗，讓科學科技更具人文的關懷。極端天氣的加州大火與森棚教官數學題，提醒我們對環境的關注，也動動數學腦。最後的太空人營隊、科學女力、和能源教育的科普素養扎根，讓我們看到了卓越的未來科學菁英與幼苗。 代理總召編輯委員 - 張玉山 關於本刊 出版單位：國立臺灣科學教育館 發行人：劉火欽 代理總召集人：張玉山 編輯委員： 物理科吳仲卿/陳耀榮/李柏翰/盧玉玲 | 化學科古建國/許良榮/王伯昌/林如章/周金城 | 生物科王美芬/蕭世輝/陳建志/郭淑妙 | 地球科學許民陽/王郁軒/李文禮/謝隆欽 科技科張玉山/汪殿杰/林育沖/趙珩宇 | 數學科李源順/鄧家駿/溫世展/張宮明 | 跨領域學科李名揚/連信仲 | 特約專欄 游森棚/黃琴扉/陳正改/劉淑雯 策劃：曾聰邦 主編：吳中益 本月專題特約主編：張玉山 編輯：佟冠誼 網頁設計編輯：施曉恬 投稿規範請來信詢問：article@mail.ntsec.gov.tw

NO.60-06 2021 DEC | 科學研習期刊目錄 本期專題 STEAM策略下的AI與機器人教育 機器學習與學習機器學習 | 蘇文鈺 疫情下生活科技課遠端教學的實施經驗分享 | 汪殿杰 AI機器人發展與教育推動 | 社團法人臺灣玉山機器人協會 在國小校園遇見AI人工智慧 | 林育沖 教學現場 AI-STEAM教學實例 | 張玉山、翁子涵 線上方式推動科技教育 | 薛雅云 臺北市國中小學人工智慧(AI)教育的推動 | 曾振富 我的第一堂AI課 | 呂聖泰、蔡孟辰、翁子涵 搭建國小機器人課程的任意門 | 楊秀全 宅配教材之探究實作視訊教學的課程設計與實踐 | 謝甫宜、謝明澄 科學新知 岩心標本知多少？！ | 梁勝雄、范力仁 臆測生物學 | 謝甫宜、謝秉璋 特約專欄 我們只有一個地球——全球環境氣候議題教學資源介紹 | 劉淑雯、黃譯平 COVID-19創疫課程：因應線上課程的STEAM課程設計與實踐 | 周靜儀 森棚教官數學題——三歲的小畫家 | 游森棚 科普活動報導 科普旅遊實務——白冷圳 | 陳正治、蘇明俊、林芷伊 疫情下的物理探究實作競賽 | 張智淳、余進忠、蘇萬生 總召集人的話 有件事情需要我們想想，牛頓時代沒有細分的系所，大師輩出；現在領域、系、所，分了又分，許多學者論文動輒百篇，然大師依舊屈指可數。以前的醫師是把個脈可以像CSI做診斷；現在的醫師當然也是分科很細，採用許多尖端儀器協助診斷病因。是我們分工更細更多，也將有限的資源更為弱化，卻又某天驀然回首說我們要跨域，因為我們發現思路變窄，視野不廣，覺得需要有互相支持的專業；要跨域要先能夠溝通，要有共同的語言則要透過基礎科學。基礎科學是慢慢地磨，教育扎根的工作跟挖下水道一樣，看不到亮點，卻影響甚鉅；而應用科學有賴於扎實的基礎科學養成，才能有成長及開花結果的機會。大家看到光鮮亮麗的成就背後都有著長久的積累，而非像阿拉丁神燈摸一摸就可以馬上有成果有亮點的。拋開社會上的功利及收割，我們是要規劃長久的未來，偶爾解決當下的問題！ 本期專題的主題——STEAM策略下的AI與機器人教育，呼應最近的新聞——2021年有12校增設人工智慧系，以及半導體學院設立等等。值得思考的是這些新設系所學位學程算不算個領域？或是資工系、電機系、機械系裡的某個組？暑假到了，好多的AI營隊、機器人營隊等等，都打著STEAM的招牌，這好像在一個科展作品中用了雷切、3D列印、Arduino等當紅設施；我們要如何判斷這是AI？還是機械領域裡面的自動控制？我們每天一定會使用的沖水馬桶浮球自動止住出水就是自動控制。 一個機器加了感測器(感官)及致動器(肌肉)的設施，還是需要一個控制器(大腦)，控制器當然就需要透過程式來實現學習、決策、判斷及下達指令，這樣就是個閉迴路控制系統。學習使用Scratch寫程式，就會有運算思維嗎？寫了程式就必然會用到演算法嗎？如何透過工人智慧的精神去學習人工智慧？是不是應該有很細緻的規劃及引導才能竟其功。 若要問寫程式最多的系所，很多人都會回答是資工系。然而，大家看看超級電腦放在氣象局，就應該知道跟流體力學有關的科系如大氣、機械、航太、水利、造船等才是需要龐大計算資源的。 專題主題及教學現場文章中，蘇文鈺老師分享其機器學習歷程的演進，從早期AI的提出電腦跑不動到現在電腦速度夠快可以實現AI，到組織學會並開發PAIA平台，服務學生程式學習進行AI/ML的操作。汪殿杰老師透過自身實作經驗，分享如何透過Google協作平台於疫情期間的許多教學作為以及遠距授課的各種樣態、作法及解決方案，還有許多經驗數字值得讀者參考、值得讀者學習。 「市面上充斥著各式各樣的相關科普產品，大多處於AI體驗階段…」AI知識學習與STEAM有何關係？AI機器人有哪些競賽？是純粹機器人還是有人工智慧的機器人？有哪些值得反思的地方？在國小校園如何遇見AI？在國小階段就有機會體驗、操作、思考AI與生活的關係，這很值得探究及評量其成效，學習其作法；在運算思維及程式設計的基本能力建立上會遇到那些困難？林育沖校長分享其經驗。曾振富校長也為大家介紹台北市中小學AI教育的推動軌跡及教材開發。AI-STEAM教學實例一文就可以讓我們省思，S.T.E.A.M.與STEAM的差異，有AI跟無AI的STEAM有那些本質上的差異；當我們在學習過程中發現有模糊不清之處，要回歸到定義，理解基本定義，才能有足夠的判斷能力。 市面上許多的補習班及營隊透過STEAM、AI名稱招生，有必要仔細檢驗這裡面的課程內容，不然漸漸的、慢慢滴，定義好像就積非成是了。AI人工智慧的學習是需要完整的知識體系，現存許多跟自動控制有關、有智慧製造或是智慧決策等功能的組件，都可以跟人工智慧有關係，能不能以人工智慧稱呼考驗大家的智慧。因此許多市面上或是牽拖點關係的都是需要回歸定義，不然只是先導的幾個初階學習，如知識學習、名詞學習。許多自動控制的學習被誤解成是人工智慧。 教學現場以線上方式推動科技教育會面臨哪些問題？ 以學生為中心的課程設計，透過自發互動共好的理念，讓學生有主動參與學習的機會，如何讓Brainstorming 的教學方式，很有效率及有成效的進行？我的第一堂AI課剛好給大家檢視如何看懂感測元件的使用說明書以及結合程式來做判斷；如何透過演算法訓練好感測器都是需要學習的。國小機器人課程學習可以建立運算思維以及學習演算法嗎？機器人組件組裝及課程是如何連結到演算法、運算思維、以及STEAM的？想知道疫情期間如何突破線上課程的限制進行探究與實作的教學——「宅配教材X視訊教學」——謝甫宜老師團隊說給你聽。 科學新知有兩篇文章——您知道什麼是岩心標本嗎？您知道岩心標本如何解讀嗎？您知道全國最大典藏岩心標本的地方在哪裡嗎？岩心箱中的岩心排列是按照甚麼法則放置？ 中央地調所豐富的岩心收藏值得探究，且看岩心標本知多少一一道來。融合浪漫與理性、創意與邏輯、紊亂與秩序的臆測生物學，在介紹優雅的古生物意象及演化為師之餘，也介紹許多值得一讀的書籍及書中珍貴的插圖。 特約專欄中，極端氣候的出現，認識氣候變遷帶來的影響，災難防制已成顯學，劉淑雯老師為您介紹優質的教育資源。如何透過STEAM教育理念作為核心，配合創意思考及翻轉教育激發的學生思考能力，來達成有效能的學習模式，COVID-19 創疫課程讓你有感；建構符合防疫的線上課程，透過與STEAM的密切磨合耦合，吸引學生興趣，更是學生學習系統設計，開拓眼界的機會。三歲小畫家讓您對於期望值有更深入的理解，務必嘗試，必然有解。 疫情下的許多變通考驗大家的智慧，中華民國物理教育學會余進忠理事長團隊舉辦第四屆全國高中探究實作競賽，鉅細靡遺地解決繁雜問題，令人佩服，整個經驗也值得傳承學習。 總召編輯委員 - 李旺龍 關於本刊 出版單位：國立臺灣科學教育館 發行人：劉火欽 總召集人：李旺龍 編輯委員： 物理科吳仲卿/陳耀榮/李柏翰/盧玉玲 | 化學科古建國/許良榮/王伯昌/林如章/周金城 | 生物科王美芬/蕭世輝/陳建志/郭淑妙 | 地球科學許民陽/王郁軒/李文禮/謝隆欽 科技科張玉山/汪殿杰/林育沖/趙珩宇 | 數學科李源順/鄧家駿/溫世展/張宮明 | 跨領域學科李名揚/連信仲 | 特約專欄 游森棚/黃琴扉/陳正改/劉淑雯 策劃：曾聰邦 主編：吳中益 本月專題特約主編：張玉山 編輯：佟冠誼/林博雅 網頁設計編輯：施曉恬 投稿規範請來信詢問：article@mail.ntsec.gov.tw

The applications of digital image are rapidly growing with the developments in computer technology. This enforces digital image industry to produce devices with better quality. Despite the today’s advanced level of technology, it is known that input and output devices somewhat cause color distortions. International Color Consortium suggests that we can use ICC profile to overcome the problem mentioned above. But the related hardwares and softwares are too expensive for the general users. In this study, we base on the ICC profile’s mechanism to develop a color calibration method for low cost image acquisitions. From the theoretical and experimental results, it can be demonstrated that our method appears satisfactory.數位影像的應用隨著電腦資訊科技的快速成長而蓬勃發展，這也促使著數位影像工業的相關產品漸漸地普及與廣泛地使用，時至今日，雖然有著很好的製造技術，但是任何數位影像設備均無法完美無失真地將原有的色彩呈現出來或紀錄下來，或多或少都有色彩偏差的存在，尤其在價格越低廉的設備上更為明顯。雖然可以依據國際色彩協會的建議，使用每項設備的專屬色彩描述檔來克服色差的缺點，但是用來產生色彩描述檔的相關軟硬體均價格昂貴，實非一般使用者所能承受的負擔，本篇研究以色彩描述檔的色彩轉換機制為基礎，發展出針對廉價取像設備的色彩校正程序，無論從理論數據上的探討以及實際影像上的測試看來，我們的校正方法確實有效，讓原有的色彩能精準地重現。