本研究目標旨在完成多人合奏、原音重現的自製樂器，透過Arduino作為傳遞訊號的中介，並以電腦對應輸出不同樂器的實際音色。在系統架構上，我們利用Arduino的類比訊號，讀取電壓值轉換成字串對應音階，實際錄製我們想要的樂音建立音源資料庫，以視覺化圖形輔助音階表現，隨時對設備進行調整，完成撥放系統的模組。實驗過程中，我們測試了兩個世代的訊號傳輸系統，最終以分壓原理為知識架構，焊接可變電阻，形成有效、穩定的訊號傳輸。其次，以生活上的紙箱素材、Cat6雙絞銅線、鋁箔紙自製耐受恢復力高、導電性高的琴鍵結構。最終，透過以上的研究歷程製作出虛實整合的電音樂團(BAND)。

Max Gold's project, titled “Solving Mathematical and Chemical Equations using Python”, is a website comprising of 4 main programmes: one to find the smallest possible combination of two chemical compounds or elements; a self-made parsing function to convert a chemical equation into a matrix, then using Gaussian-Jordan elimination to find coefficients for an equation; a programme to parse a mathematical expression and use that parsed expression in algebraic division of an algebraic dividend of nth degree polynomial by a divisor of 1st degree polynomial; finally, a programme to solve binomial equations for the power s∈Q. This website was originally made so that Max Gold could improve his programming skills for GCSE computer science but expanded to incorporate his passion for chemistry and maths and thus allow others to use these programmes to help them with their problems as well. A problem with many conventional calculator websites is their lack of specificity – they tend to be able to compute some functions but not all. These programmes are tailored to GCSE and A level maths and chemistry, meaning this website provides an outlet to compute specific topics of problems.

近年來由於電腦視覺的蓬勃發展，物件辨識模型被廣泛運用在生活中，例如自動駕駛、醫療影像、農作物檢測等等。對於要在戶外運作的模型，由於檢測物體的背景會隨著時間、地點、季節、光照強弱等因素不斷改變，通常需要大量且多元的資料才能避免模型過擬和，然而取得多元的資料需要花費大量的人力與時間在收集以及為這些新資料標籤。 本研究利用影像風格轉換模型作為資料增強的方法，將於晴天拍攝的街景圖轉成夜晚及雨天，使原本只有晴天的資料集有更多元的資料。結果證實使用風格轉換模型生成的影像訓練的物件辨識模型的準確率在某些情況下有顯著的提升。此方法的優點在於能夠快速產生多樣風格的資料，由於是對影像的風格做轉換，影像的內容沒有改變，因此能夠沿用原有的標籤，同時節省了蒐集及為新影像標籤的人力及時間。

本研究旨在研究一款自創棋類遊戲「梅花棋」，找出效率最佳的演算法及分析AI的適用性。遊戲規則如下：雙方玩家輪流在19階的棋盤上下棋，先手執黑子，後手執白子，任一方形成梅花即獲勝。隨著棋子的增加，肉眼判斷勝負愈發困難，因此希望借助電腦的力量完成它。我們透過C++編寫程式，持續改良優化演算法，提升電腦的精確度與流暢度。過程中依序提出了平均演算法、畢氏定理演算法、向量演算法、以及網狀編碼演算法。目前最新版本中，我們使用含有螺旋編碼表的網狀編碼演算法，這可使電腦快速正確地判斷勝負。得到最佳的演算法後，我們嘗試運用撰寫Minimax演算法編寫AI，並且不斷增加演算法的深度，從而提升電腦的實力。透過Victory notion的概念分析兩者間的相似度，判斷其對於梅花棋的適用性。透過不斷與Minimax演算法測試遊戲，將梅花棋規則中，先後手的優勢差距逐漸縮小。目前本研究已可順利進行單純的雙人對戰與複雜的人機對戰模式。

民眾在生活採買與準備食材中，經常面臨一些問題，例如：忘記冰箱食品而導致重複購買與浪費、食品放置過期…等。因此我們提出一個可以解決上述問題的系統，藉由影像辨識來判斷食品品項與移動軌跡，藉此建立冰箱內部的食品清單，並且可透過冰箱觸控螢幕與手機APP，查看與設定清單內容。針對無法辨識的食品，系統可以學習訓練建立影像辨識模型，並針對現有的食品類別進行增量訓練，提高辨識食品的準確率。藉由本研究所提出的系統，可以學習與辨識各項冰箱食品、設定過期提醒通知，與冰箱異常偵測，協助使用者有效且便利地管理冰箱雜物、掌握冰箱的狀態。

本研究以稠密式深度預測為基礎，進行環繞掃描３Ｄ還原建模。在這項研究中，我們擇手機作為唯一的外部數據提供設備。首先用手機同時錄影和記錄角度變化、位移數據後，我們同步各數據的時間點，並計算每一幀影像的位置，接著將拍攝的影像輸入深度預測模型轉換成深度圖並將其儲存為點雲，最後利用三維旋轉和平移矩陣將點雲轉回正確的位置以進行疊合。我們開發的３Ｄ還原建模系統能夠輸入影像、特定時間點的位置和角度變化來建立３Ｄ模型。此系統可以解決結構光掃描儀需要額外標記點的劣勢，且在機動性上較傳統的點對點雷射掃描儀更方便。我們希望可以在未來將這套系統集成為一個手機應用程式，方便使用者在手機上進行相關操作。

遠距醫療及自我健康檢測在最近幾年逐漸崛起，其講求利用大眾化的工具即可掌握醫療知識與自我健康監測，並透過大數據分析及人工智慧技術，協助醫師與病患進行更有效的治療，但目前中醫在這方面的研究不多，與影像辨識相關的也只有舌診。目前對於手掌的研究多半止步於身分辨識，因此手診還需中醫師切脈或檢查。 本研究作品旨在發展自動手診方法，提供民眾自我健康監測。利用兩種方式1.整張手的CNN圖像分類 2.用YOLO物件偵測進行掌中的特徵點抓取，使其能分辨肝掌、富貴手、蜘蛛痣、汗皰疹、無症狀，最後，並將模型與手機APP結合。

鐵路時刻表排點至今為止仍十分仰賴人工作業，且排班優劣對於乘客服務品質有顯著影響。本研究採用元啟發式最佳化演算法及模擬器進行旅客列車鐵路時刻表排點，旨在找出一份針對旅客需求、提升旅客運輸成功率且降低旅途時間的時刻表。我們提出一種班表編碼機制，可依此產生班表草稿。我們研發的模擬器可將班表草稿轉換為合法無衝突之班表。最後，透過登山演算法及基因演算法來搜尋班表草稿，並以模擬器評估優劣，我們實現了一個自動化排班系統。我們也以不同的乘客測資針對於不同演算法進行比較，並試圖找出表現最好的演算法。實驗結果指出我們的模擬器能有效率產生無衝突時刻表，且所提出之演算法操作相較現行班表可提升運輸成功率和降低旅途時間。

In this project, we evaluate the effectiveness of Random Shuffling in the Cross Lingual Information Retrieval (CLIR) process. We extended the monolingual Word2Vec model to a multilingual one via the random shuffling process. We then evaluate the cross-lingual word embeddings (CLE) in terms of retrieving parallel sentences, whereby the query sentence is in a source language and the parallel sentence is in some targeted language. Our experiments on three language pairs showed that models trained on a randomly shuffled dataset outperforms randomly initialized word embeddings substantially despite its simplicity. We also explored Smart Shuffling, a more sophisticated CLIR technique which makes use of word alignment and bilingual dictionaries to guide the shuffling process, making preliminary comparisons between the two. Due to the complexity of the implementation and unavailability of open source codes, we defer experimental comparisons to future work.

BERT近年來在各式NLP任務中可說是無處不見、無所不在，其中使用fine-tuning的訓練方式更是可以幫助研究者省下大量的時間及運算成本，且結果都有不錯的表現。本研究探討在結合不同條件的文本訓練下，基於對BERT模型做fine-tuning且讓其進行文本分類，觀察其對於預測及分類中文句子通順程度的成效，並且根據訓練出來的模型設計修正方式嘗試使其對預測中不通順之文本進行自我修正，並分析其成效與結果。

本次科展主題為探究屏東與臺灣其他地區海灘樣本的差異。我們選擇了具代表性的屏東地區海灘作為主要採樣點，利用數位顯微鏡比對外觀特徵，電腦影像軟體分析色調，透過篩網分析海灘樣本顆粒大小比例，並檢測其酸鹼性、硬度和KH等性質。 結果顯示，屏東和小琉球海灘主要由珊瑚、貝殼和少量有孔蟲殼體等生物碎屑組成，呈白黃色調；而臺灣其他地區的海灘沙粒主要由岩石碎屑組成，呈灰黑色。單位體積海灘樣本的重量測量結果並無明顯差異，水溶液的酸鹼值大多呈弱鹼性，TDS數值顯示不同區域的海水組成和溶解物有所差異，但屬於珊瑚砂海灘樣本的KH值平均超過10。這些差異是臺灣地理位置、河流侵蝕搬運堆積和沿海海流等因素共同作用的結果。

本研究企圖建構一個運用邊緣運算技術(Edge Computing)之人工智能機器人代理人(AI Agent)，並將之運用於實體人型格鬥用機器人的研究開發中。 在此以人型格鬥機器人做為場景需求使用設定目標，運用彈性化模組，加上分散式、嵌入式即時網路技術來降低系統設計的複雜度，整合通訊協議與深度學習YOLO影像演算法，進一步運用ZMP運動控制理論，以及多維感測器融合技術(sensor fusion)，融合陀螺儀(GYRO)、加速儀(accelerometer)、CMOS Sensors、FSR(Force sensing resistor)作為人形機器人智慧平衡基礎，再藉由圖形識別做為預測辨識以及智慧姿態ZMP控制技術作為攻防策略判斷。 整體系統藉由AI 晶片與嵌入式系統網路作為整合。透過網路即時傳輸環境資訊與指令，使機器人可以知道高層的指令目的資訊。值得一提的是本系統網路設計建構依照仿生哺乳類動物的分層式架構。神經系統將反射以及即時控制交由智慧代理人軟體作為即時演算與控制來達到高性能與彈性發展的需要，未來可用在高等擴充性的人形機器人使用，包括格鬥機器人，人形機器人工地建材搬運、具自平衡醫療外骨骼機器人......等，使人與機器人能並肩工作，提升人與機器人整合互動。