我喜歡玩電腦，在windows98遊樂場中的踩地雷遊戲，更是我喜歡的益智遊戲之一。由其掀開方塊後出現的「提示數字」所代表的玄機，必須發揮數學的推理能力，更激發我研究的興趣。於是，在老師的鼓勵下，我們開始進行研究。

花了不少時間了解聲音的波動現象後，我們由已知音叉自組「Ｕ行長管空氣柱測量法」去推測實際聲速大小，結果與標準聲速誤差在10﹪以下，同時也比較出未知音叉的頻率。為了了解聲波與其他介質波動傳遞數率的快慢差異，我們由自製的「自動振動機」已成功的比較出粗繩波、細繩波及緊繩波的波速大小；以自動振動機控制單擺的規律擺動去撞擊自組煙霧箱，感受撞擊時產生的聲音及能量的傳遞，讓煙以不同的速率方式擴散，也從這個實驗比較出：空氣的聲速(20℃下)34300cm/s＞＞單擺擺動的速率10~20cm/s＞煙圈自煙箱出口的速率3~9cm/s。為了讓聲音以更有活力、更有趣的方式具形化，我們以聲音三要素的方式設計了音波功的實驗。以錄影、電腦播放或現場感受的方式，就算聽不見也能看得到聲音的威力！為了讓聲音以另一種型式光來展現，我們以視覺暫留的現象定出音符定點展開的上、下、左、右的光點，再畫出音符的完整畫面；再企圖從跳動的反射光路徑中帶出舞動的Do Re Mi音符及曼妙的音樂。為了留住聲音的軌跡，我們將聲音以色彩的方式舞動出來、以不同紙材吸附對照，以感受古典音樂、搖滾音樂…等節奏下形成的色彩畫面。

本研究主要在了解興達港地區的天氣變化，透過學校百葉箱，乾溼球溫度計、雨量筒、風向風速器、記錄表、電腦、記錄板等儀器，每天固定在上午9 時20 分觀測記錄百葉箱內儀下，測算水汽凝成水珠的速度的實驗，藉著校園氣象站累計的資料並經過Excel 軟體分析，研究本區2008 年10 月至2009 年2 月的天氣，我們發現從氣溫、氣壓及相對溼度間的變化和天氣關係發現：該天最高、最低溫差越大，相對溼度通常較低，氣壓較高，天氣多為晴天。當天最高、最低溫差越小、氣壓就小，相對溼度就較大天狀況多陰天或有霧。但願我們的研究能拋磚引玉，提供大家進一步研究小區域氣象的風氣及培養關心氣象與地方生活環境的態度。

作者在小時候曾讀過童話「阿里巴巴與四十大盜」，故事中有一段說到強盜們自外回來，走到岩石面前，他們的首領喊了一句口訣：「開門，芝麻！」岩石的門竟自動打開了。我心想，這不是最好的「鑰匙嗎？既不用鑰匙，也不用對號。

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。

一、本屆應用科學參展作品初小組拾伍件、高小組貳拾壹件、國中組拾貳件及高中組二十件，全部出席展出，合計陸拾捌件。評審結果得獎作品共計貳拾捌名，得獎率佔百分之四十。 二、安全審查違反規定如超高超種之參展物品、桌下放置物品及多頁圖表浮貼壁報板上，計十一件，不符作品之壁報論文展示製作之尺吋或貼示法之規定計十五件，經初審後通知修訂，以合乎規定並準予展出。 三、本組今年參展之作品在質上有相當幅度的提昇，而高中，高職學生參展作品之分佈較寬而且作品良好，特別是高中組在電腦模擬、光電、食物科技及環科（保）顯示頗佳的研究成果，並且科學在工程、技術方面的應用，也充分引用科學研究的方法學。 四、初小、高小組之作品研究主題取向於合乎作者之年紀、態度及日常生活息息相關之題材，頗為正確。作者之研究作品發表，生動且清楚，內容也大部分呈現完整性。作品之水準仍有優良的表現。 五、部份高工、高職學生之參展作品，仍尚未去除工藝作品之研製，未能符合工程或技術之科學研究態度。因此，雖然作品具有創新，但卻未能入選得獎。希望未來作品之研究能遵循工程科學之原則。

為探討視覺疲勞產生的負片後像及相關視錯覺。我們標準化觀察情境，並將色彩以光的三原色RGB在電腦螢幕上的數值加以定義。 研究發現，負片顏色可用計算的方法預估，實驗加權後的顏色接近理論值，且觀察的時間越久，顏色越深，視覺疲勞的比例也越高，疲勞比例依序為藍＞綠＞紅；黑底時負片顏色不易判斷；改變底色會使負片顏色疊加底色；單眼觀察的視覺疲勞比例高於雙眼觀察。旋轉球實驗，加引導十字可使看到的人次提高，改變底色時，顏色接近底色；鬼影效果依序為正方形＞傾斜45度角＞三角形＞六角形；方塊顏色的影響依序為黑白＞藍＞紅＞綠，可能與和底色的灰階值差有關，此數值與看到人次相關；此外，盲點處也有負片後像，但可能是大腦想像出來的。

我們藉由電腦模擬來研究宇宙微波背景輻射中之Sunyaev-Zel’dovich 效應，以探討星系團及宇宙的一些根本性質。重要的發現有： 以上的結果，將可在短期的未來直接應用在許多期待中的觀測結果上，以揭開星團的總質量、質量密度、以及宇宙中的黑暗能量等神祕面紗。 We study the important properties of the galaxy clusters and our universe by using numerical simulations for the Sunyaev-Zel’dovich effect in the Cosmic Microwave Background. We found that: These results can be applied to the observations in the near future, in order to reveal the total mass of clusters, their mass density profile, and the dark energy of our universe.

放洗澡水時，偶然間見到旋轉中的液面呈現下凹現象，做化學實驗調配藥品攪拌溶液時，亦可看到液面下凹的現象，十分有趣。而數學正學到拋物線的我們，靈機一動，心想：「這下凹的液面，會不會是「拋物面」呢？ 因此我們將整個容器旋轉，觀察其中之液體所形成之凹面，並設計實驗及利用電腦計算、繪圖，二者配合，加以比較、證明。若我們能在實驗室中以簡易的方式將拋物面製造成功，並設法產生鏡面，即可利用此結果，自製各式的光學儀器。

Video compression is indispensable to web streaming and memory storage.Most video\r compression technology has difficulty to achieve high quality video at lower bit\r rates.Apparently,limited transmission bandwidth and network resources often degrade\r video signals.Thus the goal of my research was to enhance video degrade video\r signals.Thus the goal of my research was to enhance video compression performance and\r to improve visual quality.It is hypothesized that the reduction in neighboring pixels\r coding,and humans perceptual mechanisms(psychovisual)redundancy could produce a\r low-complexity geometry streams for animated visual objects.A set of algorithms is\r developed to parse bidirectional interpolation pixels into their characteristic cells,which\r vary in spectral energy and wavelength.The bits contained in these cells are vectorized and\r transformed recursively to identify lower correlations among vector arrarys for blocks\r filtering.DCT function calculates energy ratios between high spatial frequency and low\r spatial frequency,to devote most of the highest spatial frequency bits with the calculated\r energy ratios.A variable quantization method is used to measure the sensitivity of colors\r and its intensity ratios to restore any missing high spatial frequency pixels.presnted in\r mathematical intrinsic.This approach leads to the ability to compress video data that\r normally require a large amount of memory to store and high bandwidth to\r transmit,Results form the enhanced video compression experiment have attained\r 0.1bpp(256kbps,25fps)without noticeable effects comparable to the video compression\r technique that achieved 0.5bpp(1.5Mbps,25fps)in use today.

掃描式穿隧顯微鏡(Scanning Tunneling Microscope)，是在奈米尺度下觀察物體表面的一大利器。但一台精密的STM，造價動輒數百萬元新台幣，本研究嘗試利用簡單、便宜的材料，製作一台簡易的掃描式穿隧顯微鏡。眾所皆知：掃描式穿隧顯微鏡的關鍵，就是量子力學中的穿隧效應原理，及壓電材料的應用，所以這些主題都是本實驗涉及的內容。除此之外，我們也運用簡單的物理原理，取代價格高昂的儀器，例如：利用彈簧代替昂貴的避震系統等。此研究利用穿隧效應的原理，並進而利用電腦得知樣品表面的結構，以達顯微鏡觀察分析物體之功用。 ;The major purpose of our project is to assemble a simple scanning tunneling microscopy with cheap and available materials for ordinary senior high school students. For example, we use springs for damping instead of electromotive force device. Weweld all the electronic circuit boards for ourselves in order to not only lower the cost but also inspect the inner structure more clearly and precisely. After the microscopy is assembled, we will use it as an appliance to observe the samples of nano-particles. We must repeat this procedure several times so as to make sure that the images we’ve gained is true, not just some disturbances produced by the environment. Finally, the microscopy can be applied to research fields as well as academic courses.

此研究的目的是要設計出一套完整編輯顯現數學式、加以計算，並求出解的一套方法與成品。而這項工作的執行者，在此稱之Equatetor 。一般的數學式子，若要計算的話，普通的計算機是不足夠的。原因是它們沒有辦法表現出數學式的「原貌」，例如分號、指數、函數、根號等數學符號混在一起時的情況。於是，我便擬定了一個研究，希望設計出一套更方便且實用的方法。換句話說，我要設計出一個功能強大的工程計算機程式。其中，自然牽扯到數學式子的顯現方式（以MathML 實現），以及計算機科學的演算法及資料結構。我主要的目的有四：(1) 顯示數學式(2) 方便編輯數學式(3) 計算數學式(4) 處理可以以不同形式輸出解答的計算（如輸出分數、根號、函數解等）。研究結果中，成功地運用XML 中的MathML 與二分逼近分數等演算法及若干資料結構，達到了以下實用的幾點：(1) 結構化的數學式編輯(2) 完整地顯示數學式(3) 正確運算並輸出運算式的答案(4) 提供一般數學形式之解（非小數之解）;The object of this study is to design a method and processor which is able to edit, display a mathematical expression representing a number, calculate and output the answer. The executor of this task is called Equatetor. Normal calculators are not adequate for this kind of task. The main reason is that they can’t reveal the original expression, such as fractions, radicals, exponents or mathematic functions. Therefore, a simple and convenient method is needed. To perform the possible way of handling those tasks, a computer program has been written. Several techniques were used, such as MathML, computing algorithms, data structures, and so on. Following are main purposes: (1) Displaying mathematical expressions. (2) Editing mathematical expressions simply. (3) Calculating mathematical expressions. (4) Outputting the answers(in different expressions). And the achievements:(1) Structured methods of editing of mathematical expressions. (2) Displaying mathematical expressions completely. (3) Calculating mathematical expressions precisely. (4) Offering answers in different expressions.