我們藉由液體在旋轉的透明載具內會產生一中心向下凹陷的形狀，去製作一可變透鏡效果。完成後開始量測角速率，探討在旋轉時曲面曲率半徑；接著改變轉速時，角速率的不同，使的漩渦弧度也因轉速增加跟著變大，並算出轉速與弧度的對應關係。 為了要了解旋轉透鏡效益為何，我們利用物理課本中所學幾何光學，將已知條件代入，並利用電腦分析曲率半徑，得到透鏡與放大倍率的對應關係。 最後發現且隨著角速率越大，燒杯內液體面中心凹陷處曲率半徑會越來越小；且當轉速越快時，利用高斯成像公式所計算得到的結果與真實量測得到的結果較為接近，其液體形狀也應較接近一般透鏡形狀。

近年來中醫在慢性病的治療上已獲得很大的進展，許多中草藥的功能與特性皆是利用人體實驗來找出其效用，中藥內含的成分極為複雜，其功能與毒性測試常依賴於過去經驗醫學，許多中藥仍有待探討與實證，其對人體細胞和基因的影響仍不如西醫。因此目前國內外紛紛開始建置中草藥、成分、化合物相關數據庫供查詢，然而如何讓中醫的功能與毒性科學化變得是很重要的議題。本研究利用化學結構的數據分析來探討中藥成分與人體臟器與毒性的關係性。我們採用深度學習模型以中草藥的化學性質作為輸入，透過化學結構的圖像傳播，來預測中草藥相對應之臟器有效功能與毒性預測，希望透過本研究可以提供中藥對健康影響的依據並作為未來輔助中醫的工具，讓人們可更加了解食用中藥對人體可能有的正面與負面影響。

自轉是塑造恆星演化的關鍵物理因素（A. Maeder et al. 2012），然而，在一些研究當中，模擬恆星演化仍會選擇忽略旋轉的影響（Pietrinferni et al. 2004），這開啟了我探討自轉在恆星演化扮演的角色之興趣，於是展開以下研究。MESA（Modules for Experiments in Stellar Astrophysics）為一專業天文物理界中普遍使用之電腦程式，能模擬各種恆星演化場景，本研究藉由MESA模擬不自轉至具自轉程度差異之恆星演化模型，探討其演化過程之變化及最終狀態之差異。研究結果分析發現自轉混合導致不同殼層位置之元素有更好的對流性，因而產生較好之化學同質性質 (Chemical Homogeneous)，而自轉效應在驅使恆星進入presupernova階段亦有一定程度的重要性。

由校園水池中的蓮葉所產生的不尋常影子所啟發，促成了這次的研究與探討，我們試著以壓克力板模擬為池塘，再經過各種調整，來測量其在各種情況下會產生的變化。經過了仔細的觀察與研究，我們發現了那或許是由於蓮葉在水面上並不是完全的平面，而是有著些微的弧度，水因吸附力而被蓮葉的底面拉起，形成類似於凸透鏡的表面。而凸透鏡匯聚光的特性，會使原本該是影子的地方被照亮，而形成如花瓣一般的形狀。於是我們實際摘了一片蓮葉，一次次的調整並拍照後，再輔以電腦軟體進行測量，反覆測出了300個數據，算出其平均數後做為最後判斷的依據。根據實驗數據畫出圖表，我們發現葉影變亮寬度與水深扣掉焦距的長度成正比，這就驗證了我們的理論。並且，利用電腦計算我們設計出水透鏡的操作參數。

使用虎鉗是機械加工最普遍的夾持方式，但其加工精度也會受到虎鉗本身精度的影響。 我們利用便宜的小虎鉗修改，改善現有虎鉗夾持翹起的缺失。首先研擬製作方向，透過力學上的分析，得到當螺桿高度與固定鉗口受力中心成一直線時，活動鉗口就沒有旋轉力，夾持的精密度就會較好，進而設計出可調式虎鉗。先利用電腦繪出設計圖，接著3D列印打樣，反覆修改。後經材料強度分析，試算確定可以承受鑽孔的切削力。再經車床、銑床、鉗工、銲接等製作組裝。 本產品在ψ10mm鑽孔測試中，是平順且無抖動。夾持實驗中，一般小虎鉗上層平均上翹 0.36mm，精密小虎鉗是0.04mm，而本產品僅為 0.03mm，同時並進一步做夾持力實驗。對一般常使用的上層夾持者來說，本產品是便宜又兼具精度。

電腦能幫我們烘培鳳梨乾嗎？家鄉居民種植的鳳梨豐收時，也要擔心價格的下跌。我們融合家鄉和專家提供的鳳梨烘培法，設計了多個實驗，想要找到更好的烘培方式。 要能順利完成這些實驗，必須要在烘培的過程中，不斷的改變烘培溫度，如果由人工操作，將是一個不可能完成的任務，因此我們想由電腦來幫忙控制果乾機的溫度。 利用學校所教的程式設計，我們結合了Arduino微控卡、感測模組、果乾機，自製了一台變溫果乾機，藉由電腦程式，我們能控制烤箱中的溫度，並將相關資料儲存起來、分析利用，因此成功的完成了實驗，也烘培出了好吃的鳳梨乾，而且在創新口味、增加保期、縮短時間、節約電能上，都能有改進，電腦確實幫我們烘培出了優質鳳梨乾。

本屆參加全國科展之作品分初小、高小、國中及高中四組。領域分類是物理，化學，數學，生物、地球科學與應用科學等六科。參展作品件數計有物理六＋九件、化學五十八件、生物七＋三件、數學五＋件，地球科學三十八件及應用枓學七十七件，共計三百七十四件，相較去年參展件數三百五十六件，增加十八件之多，約略百分之五。外國隊計有美國、加拿大、南非，韓圈，香港、菲律賓、秦國、新加坡與墨西哥等九個國家十四件作品參展，顯示國內及乏太平洋地區國家對科學、技術工程教育的重視及落實。 本年度在高雄縣政府精心規劃與教育局負責策動展出的相關事宜及中小學校長的領導下，顯示出具國際科展一流水準的參展場地及高效率的業務處理，使科展得予很順利成功而圓滿地完成，在此個人代表科學館及評審委員們特別護向高縣政府及相關單位致予最高的敬意與謝意。 本屆參展作品之作者對於遵守規定（範）與安全規則已有大幅度的提升，顯示指導老師及參展作者們對安全規則與作品展出規定已開始落實而被重視。 除參展作品之數量有百分之五的提升率外，作品的品質在各組也普遍被評審委員們肯定而加予讚賞。國小組之作品題材普遍由日常生活、樂趣且富有科學教育的方向選題，在思考、進行研究的方法符合科學嚴僅的態度，進行具變因且有系統的觀測或度量，對於結果的分析與表達 ，充分顯示對科學教育的興趣及培育的正確性。 國中組參展之作品數量在各組也顯示相對地比較少，可絕仍然有升學壓力存在的原因。作品品質基異性較大，但得獎作品仍不失堪稱一流的品質。 高中（高職）組的作品廣、深度有很大的範圍，加上電腦資訊業的發展，電腦在研究作品上的應用，諸如文書處理、資訊索取，數據收集等方面，以及圖形壓縮及演算法技術均是探討的主題，由於入學管道多樣化，誘導及鼓勵學生重視科學、工程技術方面的培育及訓練，具有實質的意義。因此參展的作品有相當幅度的提升。 本次參展作品的特色，國小取村是以學生日常生活週遭的課題，國、高中則有較為深入的探討，思考也更嚴謹，城市明星學校的獨佔性，也普邊降低，城鄉科學教育之差距也顯示縮短，環保作品也具有較充實而深入的探討。電腦網路之資訊索尋也普受重視。作品品質普遍提升，輛導老師的擔任角色也較正確。希望能積任地繼續擴展。如此美麗的科技之島就不遠矣。

本研究基於擴充實境設置出一套全新的視覺里程計，並以此為基礎建立出一套創新之定位系統。藉由電腦視覺領域的計算方法，本研究藉由計算以參考影像設置的世界座標系與相機座標系之間的轉移矩陣，將其旋轉矩陣與平移向量得出，便可得知相機與參考影像中心再三維世界下xyz軸的距離差，以及相機所面向的方向，同時利用擴充實境進行虛擬物件的投射，達到提供使用者資訊的效果。此定位系統有別於傳統的定位方法，不需要參考點，僅需得知一影像與其尺寸大小便可建立，無需任何發信器，可被定義為一種全新的定位方式，因此在設置上極為簡易。同時，本研界之定位系統在選用30cm x 20cm的參考影像時期量測誤差僅於2公分以內，每0.067秒可完成一張影像的計算，經本研究之評估，可與感測網路、機器人、以及美術館導覽的廣泛領域的未來應用結合，兼具實用性與未來發展性。

陽光要直射太陽能板才有最大的發電量，現在太陽能板不是固定式的，就是用電腦程式輸入當地太陽軌跡來追蹤太陽。可是每個國家太陽軌跡不同，如果機器搬到其他國家就必須重新設定，所以我們想讓機器免設定自己就可以追蹤太陽。 實驗發現：陽光是平行光、照射太陽能板角度不同發電量也不同。所以我們把兩片太陽能板架起來，這樣太陽一移動，兩片太陽能板出現電量差，就能帶動太陽能馬達，直到兩片太陽板中心對準太陽，電量差消失就停止，實驗發現兩片太陽能板夾角65度效果最好(P.7)。 另外我們用彈簧和金屬吉他弦設計的開關來控制強扭力馬達，解決太陽能馬達不夠力的問題(P.13)。希望這個構想可以用在屋頂上的太陽能板，讓大家時時刻刻擁有最大的發電量。

影像擷取是進行影像處理中最常用的技巧之一，但是要將有毛髮的影像進行背景去除較不容易，影像處理軟體的操作方法也頗為繁複，因此，提升毛髮邊框的背景去除效果及簡化其操作方法十分重要。本研究以貝氏定理為基礎，透過機率計算估計原合成影像中前景和背景的透明度與顏色值，嘗試使之與原圖數值差距最小，藉此估計影像未知區域的透明度，使邊框附近的細節能清楚呈現。後續嘗試利用權重的概念，提高邊框毛髮處理的效果，並透過修改演算法，提高演算效率。本研究技術未來可能可應用於電視電影等影視工業，或廣泛運用於繪圖排版軟體、圖文書中，讓使用者得到更好的影像擷取效果。

本研究旨在對費馬多邊形數定理(任意非負整數皆可表成n個n邊形數的和)進行更進一步的延伸探討，更精確地說，即是：對於給定的二次式an2+bn+c，定義一數列〈an 〉n=-1∞=〈a-1=0,an=an2+bn+c, ∀n≥0〉，而若存在一最小正整數γ，使得對於所有非負整數x，可由數列〈a_n 〉_(n=-1)^∞中取出共γ項，滿足x恰為這γ項之和。這時，我們稱正整數γ為二次式an^2+bn+c的指標值，定義函數Yi使得γ=Yi(an2+bn+c)。 在本研究中，首先先行探討函數Yi的一些基本性質，再藉由電腦以暴力法算出一些二次式指標值的下界，從這些指標值中找出規律，將其推廣至所有我們所討論的二次式，並證明之，至於再探討二次式指標值的上界的部分，我將數學家MelvynB.Nathanson證明費馬多邊形數定理的證明技巧，稍作改寫，使其能夠應用至更為一般的情況，藉此系統性的求得二次式指標值的可能上界。最後，經由不斷的優化上界與下界，即可求得二次式的指標值。

許多疾病與自主神經活性息息相關，例如睡眠呼吸中止症。現有的分析方法，例如頻率分析法，將心律變異訊號(HRV)訊號假定為平穩過程，使得我們只能得到這段訊號內的平均值，無法知道其即時資訊。本研究成功以短時距時頻分析轉換(Short-time Fourier transform)配合重新分佈方法(reassignment method)來分析自主神經系統的活性。藉由觀察隨時間變化的頻率，我們可以得知即時的交感神經與副交感神經活動。本研究可延伸應用於睡眠呼吸中止症的診斷。