量子計算的效率相較傳統計算有指數級成長。然而此領域中多數研究皆專注於量子計算的性質本身，鮮少討論如何將傳統環境中的既有資訊轉換至量子環境下。一旦量子電腦實現，受量子效應限制，傳統資料多半不能相容於量子環境中。因此，本研究的目的是發想出一種系統性的演算法以確實跨越量子資訊與傳統資訊之間資料結構的藩籬。我們選擇的計算機模型是確定有限狀態自動機（Deterministic Finite Automaton，簡稱DFA）。 本研究由自動機的轉移矩陣（Transition Matrix）及量子環境要求的可逆性（Reversibility）出發，自傳統DFA一步步轉換至量子有限狀態自動機（Quantum Finite Automaton，簡稱QFA）並進行優化。最終，我們定義出一種新的QFA模型（QDFA）能在量子環境下運行，具有增大的字母表（Alphabet Set）但功能完全等價於DFA（能辨認正則語言）。本研究獨創的演算法的時間複雜度為O(C×N2)。

此次科展製作，我們團隊使用了機器學習的方式進行肺炎診斷，共分成了兩個階段，首先將肺部X光的圖片預處理，接著再將預處理後的X光圖輸入神經網路，以得到是否罹患肺炎的判斷結果。此方法可使誤判率大量減少，也讓醫師的判斷時間大幅減少，平均醫師判定一張X光平均需要5分鐘，而機器僅需數秒即可完成，使醫療效率增加。

傳統肘關節復健設備無法同時提供病患主動式與被動式復健的需求，故為降低復健醫療人員的工作負擔及解決復健效果不明確的問題，我們利用樹莓派控制馬達和arduino的肌肉感測器，並用APP來控制，使肘關節復健器成為一種智慧型的電腦化輔具，讓我們在復健時，除了更有效率之外，也能明確的知道自己復健時的肌肉狀況，以做適當的調整。另外再結合藍芽模組，將每天進步的數據上傳雲端，以利復健師來做評估及矯正。

如下圖所示，在一邊有6個圓圈的正三角形棋盤上，將某個圓圈擺上皇后，此圓圈是皇后的根據地，箭號所指的三個與邊平行的方向，是該皇后所能管轄的範圍，且兩個皇后不能互相管轄到對方的根據地，不是根據地的圓圈可以兩個皇后共管。我們的研究在討論一邊有n個圓圈的正三角形棋盤中使每個圓圈都被管轄到時，最多可放幾個皇后，此外也發現皇后在不同圓圈位置時所能管轄到的總圓圈數相同以及兩個皇后至少共同管轄4個 為了解出需要的皇后數，我們將三個方向（→、Õ、↙）設為x, y, z座標，以座標方法證明，並嘗試透過電腦程式的驗證出更大邊圓圈數棋盤。再比較以一排排推論與使用座標法的差別。並將題目延伸至最少皇后數、正四面體及生活中的應用。

市面上的智慧手機，不管是 Android 或 iOS系統，愈來愈多支援讀取 NFC 標籤功能，已提供現代生活廣泛與便利的應用。本研究即以NFC技術出發，探討結合物聯網（IoT）與手機的應用，成功完成雲端智慧門鎖產品。研究的成果有：（1）透過LinkIt 7697的Wi-Fi 無線網路功能，可雲端記錄、管理、通知與開關門鎖；（2）可利用網頁、手機及NFC感應器等多種方式操作；（3）透過 LinkIt Smart 7688 控制版， 抓取Webcam影像，可遠端監看門鎖開關動作；（4）門鎖開關有異常情況時，可發出類似汽車警報器的警告效果；（5） 運用3D列印機提高產品製作效率，產品可快速組合且具美觀效果，適合應用於家庭或學校教室等場地。

我們推測紫高麗菜汁中含多種具有指示劑效果的成分，所以想知這些成分在紫色高麗菜汁中所佔的比例。我們先配製多種比例的甲基紅和靛胭脂，並用電腦分析這兩種溶液在所佔比例不同的情況下之色相值，以歸納出一條方程式。另一方面，我們用管柱分離紫高麗菜汁中的成分，並拍攝這些成分在pH1~14的顏色變化，再用電腦分析這些溶液顏色之色相值。最後，將色相值代入先前歸納出的方程式，希望藉此算出其顏色組成比例。舉例：有一成份A在pH3~5呈粉紅色，有另一成份B在pH4~7呈紫色，那麼我們測出紫高麗菜汁在pH4、5的顏色是粉紫色，再代入方程式，即可知多少比例的粉紅色和紫色混合，會等於粉紫色。

近年來，電腦網路模型的研究，越來越熱門。我們設計一個簡單的網路模型，利用特殊的傳送法則，進行傳遞網路封包的工作，傳遞的過程，我們發現封包的生命期與封包產生的機率λ兩者之間的關係具有物理的相變化的性質，也和當今網路塞車的情形頗為類似。我們除了研究Toru[1]所提出的模型:一個二維的晶格模型，四周為能產生網路封包的節點，中心為路由器。除此之外，我們也設法令模型中節點與路由器的比例為1:1，證明了隨著模型邊長的增加，相變化的情形就越早發生。藉由這兩個模型，我們發現網路塞車的情形、相變化發生的快慢，關鍵在於節點的個數，以及它在網路模型中的位置。

本研究利用生活中隨手可得的水管、廢棄椰子殼與竹子(掃把柄)，嘗試研發製作出能同時發出旋律音與持續音的特殊樂器，並探討其旋律音與持續音之間所產生的音色和諧度的變化。 由於「雙管鼻笛」與「葫蘆絲」的構造比較特殊，我們除了探討相關文獻，了解笛類樂器的發聲頻率公式外，還實際操作器械，藉由自製的水管笛驗證管長、管徑與吹嘴對基音頻率理論的可行性。電腦頻譜軟體，除了可以分析主管與副管(和音管) 在各音階的的和諧程度外，更可以作為我們自製樂器微調管長或音孔大小的依據。

為什麼色視差眼鏡能將平面圖案變立體，因鏡片為穿透型光柵，光束射入鏡片時，會在紙箱上形成多個等距的干涉點，其中以m=+1最亮，為主要影像，其他較弱的光點會形成數個鬼影。當轉動180度時會得到另一個鏡像，因此左右眼會看到相同影像卻在不同的水平位置，而造成3D效應。以紅、綠、藍光雷射射入鏡片時，以紅光的m=+1點偏移最多，綠光次之、藍光最少，因此來自電腦螢幕的光，不論前景或背景光，單色或混色光，都會由個別的單色光獨立繞射偏折後，混合出各種效果。因此才有不同背景時，繞射後最突出顏色不同。同一種顏色的線條在不同背景色下，會繞射出不同顏色的線條。這些複雜的顏色變化都可以顏色位移模型說明，約90%的準確度。

CNC machines use vector graphics or vector image programs that take time and effort on hobbyists. Therefore, it is important to provide accurate techniques for converting ordinary images available on the Internet or can be designed with easy programs. In order to have precise drill paths read by CNC machines directly and produce a product that does not contain rattles at the edges. This depends on the accuracy of processing the extracted paths. The development of algorithms has been completed Transforms Pixel image into Paths with XYZ extension, which is used to drill material and cut it through CNC machines. And the algorithms are based on transfer images with low quality. And Its Advantage that it can create high Paths with as few points as possible. The program can convert the pixel image into paths, and then converted into g-code, and use it in CNC machines directly.

一、參展作品初小組十六件，高小組十七件，國中組十二件及高中組十九件，合計六十四件。國小組件數如往年，國中組較少，但高中組顯著增加。國際科展兩件共計六十六件。 二、國小組主題取向於日常生活之所見所聞的題材，符合該年紀所具備的知能去進行科展探討。選題正確，實驗方法與步驟也符合科研的嚴謹。小朋友的表達方式及能力，對作品的瞭解熟悉程度，顯現頗為優越。 三、國中組仍然沒有比較大的進展。作品的精、廣度及幅度尚待提昇。電腦的應用研究，有熱絡的現象，顯示國中生也開始注重電腦。 四、高中組的作品數量及品質以提升甚多。參展作品的範圍也廣及高中、高工、農、商等領域，顯現科展的推廣，以被重視。電腦應用電機電子、機械加工及化工與環保均有優越的作品出現。得獎作品也均勻分布於高中、職學校，顯示各學校積極在爭取得獎作品。

高空中的雲總是型態各異，千變萬化的，但水氣在高空的成長、變化實在是難以直接觀測，而大氣觀測方法不外乎是探空氣球、氣象衛星、雷達等，但就我們學生來說，要使用這些設備並不是如此的可行。 所以我們嘗試在高中實驗室所允許的條件下進行實驗，也就是模擬出高空雲滴成長的變化，藉由閱讀文獻、實驗模擬、電腦分析等方式，來了解暖雲雲滴在高空中凝結成長的行為，把藏於高空中不易觀察的現象在實驗室中呈現出來，實驗結果顯示，凝結核的存在對水滴的形成是非常重要的；凝結水滴經由合併成長使粒徑增大，且粒徑頻譜分布隨時間會呈現M型化的特徵。