The research is about the optimal on parallel processing. Through boot disk – which will automatically finish booting configuration, .it is efficient and quick to build high performance PC clusters. The advantage of parallel computing could be applied to massive image processing. By sharing processing and breaking huge processing load into lots of pieces, we could get more efficient result. It is also possible to optimal parallel system through some special means such as dynamic configuration. Through the means, the system could distribute work loading itself. It could also adjust itself to get the highest performance and the most stable environment. 本研究之目的在於探討平行處理中的計算資源的最佳化，透過自動完成開機設定的Boot Disk 來有效快速建製出高效率的PC Clusters 環境，並透過動態配置與類神經網路的校調，使整體叢集的運算能自動調整至最佳化。平行處理優勢，可以應用在耗費極大量的運算資源的影像處理上。透過運算資源分享，可以以很高的效率將極為龐大的運算工作分散成許多較小的程序，使影像處理速度加快。經由平行演算法及實際應用的調整，可對已成形之平行系統作效能上的加強。使用類神經網路的方式訓練，使其系統能夠自我分配運算工作量，且隨著各平行化程式與各節點的不同，能自我校調至最佳化，達到高效率且穩定的運算環境。\r 本研究透過高效率且能自我調校的運算環境，可用於優化其本身結構，以達到\r 演化出更進一步系統，具有相當大的發展潛力。

In the fast-paced environment of a hospital intensive care unit (ICU), good doctor-patient communication is essential. However, medical conditions and devices often inhibit a patient’s ability to speak, write or type. Current assistive communication devices are either prohibitively expensive or cumbersome and time-consuming, creating a gap in communication during a patient’s first days in the ICU. This project applies computer vision to develop a low-cost software solution that bridges this gap by enabling patients to generate words with eye movements. In the system, a webcam acquires an image of the patient, and an image processing algorithm classifies patient’s gaze as pointing in one of eight directions. Each direction corresponds to an option on a graphical menu presented to the patient on the computer’s display. The patient can use the menu to select a preformed phrase from a list of common phrases. Patients desiring to express more complex ideas can type custom words using the menu as an ambiguous keyboard (similar to a phone keypad). In either case, the patient-generated text will be displayed on screen and read aloud through the computer’s audio system. The only hardware requirements are an existing computer and a $6 webcam. The program can process and respond to an image in 148ms. A new user can be trained in approximately 10 minutes, and after training can type a simple phrase such as “hello world” in 40 seconds. While further testing and improvement is required before the system will be ready for implementation, the project shows promise as a low-cost solution to ICU communication.

This study investigates the possibility that “Digital Buses” would actually be used in real life. In addition to the basic mathematics knowledge that I have acquired over the years, I have used “Microsoft Visual Basic” and “LEGO ROBOLAB SOFTWARE” to implement the idea as a program. It simulates the way in which a digital bus travels in a city with a rectangular grid. Various plans are tested to find the best paths for providing the most efficient, convenient and speedy transportation. This study has not only shown that “Digital Buses” are sure to be used in a modern city when wireless communication networks has developed to a certain point, but also supplied a framework for future researchers who may wish to study the optimal way in which more than one digital buses could efficiently run in cities according to their population distributions and road arguments, in order to overcome the traffic problems from the current bus systems. 本研究探討數位公車在人類未來生活中實際運行的可行性。本人以所學的數學知識進行公車路徑規劃，並透過「樂高機器人控制系統」以及Microsoft Visual Basic 軟體程式之撰寫，在棋盤式城市區域中模擬公車行駛情境，靈活搭配各種方案找出最佳路徑，達到便利快捷的高運輸效能。本研究顯示當現代化都市無線通訊網路發達到一定的程度時，數位公車的發展是可以預期的。本研究之結果可提供後續研究者繼續探討多台數位公車在實際都市中依人口分佈、道路狀況來規劃最佳行駛路徑，以解決現今機械公車無法克服之繁雜交通困境。

在網際網路蓬勃發展的時代，電腦病毒也更加的猖獗。雖說防毒軟體百家爭鳴，但對於未知病毒的防治技術仍然束手無策。本研究的目的在追溯出電腦惡意程式運行模式，利用IDA靜態反編譯軟體與病毒原始碼尋找出病毒共同的特徵，阻斷其滋生途徑。 本研究在實驗中，研究者利用Borland C++ Builder 6作為應用程式開發環境，配合WinAPI函數與TRegistry類別設計出參數監控系統。研究顯示不論是修改於Window 9x架構下的win.ini, system.ini，或是Run與Run Service之下的資料項，本系統都能有效運作。此系統能成功的攔截到惡意程式對Registry鍵值的讀寫，亦即當使用者否決其修改鍵值時，惡意程式無法在重新開機後運行；易言之，惡意程式失去執行效力。 實驗結果發現，參數監控系統可攔截惡意程式之修改命令，防止未知病毒與惡意程式開機自動運行，以此達到未知病毒的攔截基礎技術。本研究之結果可補強市售防毒系統，對於未知病毒的攔截，能達到完整的防護效果。 Computer viruses become more rampant in the rapidly-developing era of Internet. With the various kinds of Anti-Virus software, people still can do nothing about detecting the unknown viruses. This research aims to trace back the computer virus function mode. By using IDA Pro Disassembler and Virus Source, we can find out the common characteristics of viruses. Thus, we can stop viruses from thriving. The experiment uses Borland C++ Builder 6 as the Registry Detection System by coordinating Win API and TRegistry. It works no matter by modifying win.ini and system.ini under the structure of Window 9x or by modifying Run Value and RunService Value. Moreover, it can intercept the viruses from reading and writing of the ValueKey. As the users deny the modified ValueKey, the viruses cannot run after resetting. In other words, the viruses lose their effects. The results present that Registry Detection System can intercept the modifying commands and prevent the automatic running from unknown viruses. By doing so, we can acquire the basic technology of intercepting the unknown viruses. The application of this study can improve the functions of Anti-Virus. In this way, through protection from unknown viruses can be obtained.

We study the effect of dark energy on the evolution of cosmic structure in a scenario where the dark energy is treated as free particles and thus can be localized. By theoretical derivation and numerical simulations, we found that: 1. The dark energy particles gain kinetic energy from a moving dark matter particle through gravitational interaction. Due to energy conservation, the dark matter particle will slow down with time Ek(t) = Ek0 - 9 × 10-5[|1+3w|ρDE]1.92t where Ek(t) is the kinetic energy of the dark matter particle,Ek0 is its initial kinetic energy, w is the coefficient of equation of state for dark energy, ρDE is the mean energy density of dark energy, and t is the time. 2. The formation history and structure of galaxy clusters are different in the presence of localized dark energy. The more the localized dark energy, the earlier the formation of the cluster core. In addition, the kinetic energy Ek(R) as a function of R will be different if the ρDE is different. Thus we can compare the observed Ek(R) of clusters with our results to deduce the ρDE in our universe. The results here can be applied to the observations in the near future. 我們探討宇宙結構演化受到可局部叢集之黑暗能量粒子的影響。藉由理論推導及電腦模擬，我們發現： 一、黑暗能量粒子會透過重力交互作而從運動中的黑暗物質粒子獲得力學能。因力學能守恆，黑暗物質粒子的速率會減慢，滿足 Ek(t) = Ek0 - 9 × 10-5[|1+3w|ρDE]1.92t 其中Ek(t) 為黑暗物質粒子的動能，Ek0 為其初始動能，w 為狀態方程式係數，ρDE 為黑暗能量的平均密度，t 為時間。 二、星系團的形成過程及結構，會因可局部叢集之黑暗能量的存在而改變。黑暗能量越多時，星系團的核心會越早形成。而且動能 Ek(R) 隨著至星系中心距離R 的變化，會因 ρDE 的不同而不同，因此可以將量測到的 Ek(R) 和這裡的結果比對，推導出宇宙中的 ρDE 。 這些研究成果將可直接應用在未來的觀測結果上。

NO.57-07 2018 SEP | 科學研習期刊目錄 本期專題 科學遊戲大家談 科學遊戲「大家」談 | 許良榮 再生材料融入科學創客活動之教學經驗分享 | 許兆芳 從童玩談自造科技 | 王德麟 靜電遊戲 | 陳坤龍 在實驗小學玩科學遊戲 —以岳明國小為例 | 盧俊良 紙愛科學DIY | 謝迺岳 玩碳奈米材料遊戲 —以辦理國小奈米寒假營活動為例 | 林志明、李紫原、唐文華、張美玉 森棚教官的數學題 公園跑切線 | 游森棚 科學話題 日本風神居住地 - 鳥取沙丘 | 梁勝雄 科學讀書會 思考的演算：跟著電腦學思考，你也可以成為計算思考大師 | 白榮銓 總召集人的話 有「愛博士」（Dr. Love）美稱的美國南加大特教系已故教授 Leo Buscaglia（ 1924-1998）曾說：「很弔詭的是，許多教育人員和家長們仍然將學習時間和遊戲時間區分開來，而沒有看到它們之間的重要連結」。科學研習和遊戲該妥為連結。本期特別以「科學遊戲『大家』」談」為專題，請國立台中教育大學科學教育與應用學系許良榮教授擔任特約主編。 專題文章含專題導言共有七篇：「專題導言」〈科學遊戲『大家』」談〉從科學遊戲已受到國人關注但需以嚴謹的方法進行論述、討論或研究切入，並簡介其它六篇專題文章。〈再生材料融入科學創客活動之教學經驗分享〉一文透過教學實務案例，分享如何選取再生材料與活動引導歷程，讓學生從實作中累積經驗，應用科學知識解決問題。〈從童玩談自造科技〉一文借助軌道組和音樂鈴兩種自造科技，介紹其科學原理和科技與工藝概念。〈靜電遊戲〉一文透過五個實驗利用生活中簡單的道具製造不同的靜電效果，藉以說明靜電產生的原理及特性。〈在實驗小學玩科學遊戲—以岳明國小為例〉一文分享科學遊戲運用在實驗小學自然教學的經驗。〈紙愛科學DIY〉一文分享10 種（摺、撕、驗⋯⋯）紙的趣味教學。〈玩碳奈米材料遊戲─以辦理國小奈米寒假營活動為例〉一文介紹可帶領學童認識自然界中碳奈米現象，體現以玩碳奈米材料遊戲的教學模組。 「森棚教官的數學題」刊登〈公園跑切線〉一文，拋出在正三角形公園內的正三角形綠地外跑切線問題，供讀者自主探索或發想科展題目。「科學話題」單元刊登〈日本風神居住地─鳥取沙丘〉一文，介紹位在日本中國地區的鳥取縣一片廣大、狀似「沙漠」的地形景觀，是如何形成的？為什麼當地人一面保護這一片「沙漠」深怕它消失，一面又怕它擴大影響生活？ 十二年國教課綱中，資訊科技課程是以運算思維為主軸。但是，何謂運算思維？包含那些技能？如何應用來解決問題？本期「科學讀書會」導讀《思考的演算：跟著電腦學思考，你也可以成為計算思考大師》一書，該書搭配遊戲、謎題、魔術以及電腦科學家正在研究的真實難題，解釋何謂計算思考（即運算思維），以及相關的各種技巧。 此外，本期是本刊今（2018）年7 ∼ 8 月暑假期間休刊後的9 月復刊號，自本期起本刊僅有官網全本電子書及單篇 PDF 檔的美編版，不再印、寄紙本。 總召編輯委員 - 李隆盛 關於本刊 出版單位：國立臺灣科學教育館 發行人：陳雪玉 總召集人：李隆盛 編輯委員：古建國/全中平/李文獻/李旺龍/李源順/李進寶/林沛練/林坤誼/許良榮/蔣中柱/胡秀芳/陳正改/陳竹亭/陳玫良/楊水平/游森棚/謝隆欽/張子超 策劃：曾聰邦 主編：錢康偉 本月專題特約主編：許良榮 編輯：張志定/吳郡怡 網頁設計編輯：施曉恬/陳璽君 投稿規範請來信詢問：article@mail.ntsec.gov.tw

本研究以實作字體風格轉換的生成對抗網路模型為動機，將Conditional GAN當作模型的基礎，探討pix2pix模型及其他研究的一些方法對模型會產生甚麼影響，以得出能最優化預測成效的深度學習模型。 首先進行的是前處理的步驟，將字體的truetype檔案轉換成模型輸入的jpeg檔，再以生成器（Generator）和判別器（Discriminator）建立Condional GAN的基礎模型，然後探討加入U-Net、Category Embedding等方法，以及訓練資料集大小對模型造成的影響，最後實作整合的pix2pix模型和CycleGAN模型進行比較。 經過實驗後發現，U-Net和Category Embedding都對模型的預測成果有所幫助，而使用越多字體進行訓練會有越好的成效。另外，對相似的字體而言，CycleGAN的效果較好，而對兩種風格差異較大的字體則需用Category Embedding的方式，融入更多字體進行訓練以達到更好的成效。

在實際上的化學研究中，為了實用(材料，醫藥)目的，合成新化合物，並確定其原子排列結構，判斷其性質，一直是許多實驗室的研究方向之一，然而在合成化合物後，往往會助由x光照射晶體所得的繞射圖與數據，解出化合物的幾何結構(如鍵長、鍵角等)。近年來，由於電腦科技的進步，解晶體結構，已不像以往那麼需要寒繁瑣的計算。但化學家們是如何合成的新化合物養成良好晶體，以提供結構解析?因此本研究嘗試以幾種常見鹼金屬、鹼土金屬鹽類來養晶，試圖在不同方法與條件的控制下，養出具有簡單幾何外型的晶體歸納在水溶液中結晶的各階段變化況，並分析各結晶法的優劣，以提供相關研究人士參考。

傳統光學玻璃透鏡的焦距和倍率都是固定，改變倍率必須靠多重透鏡組和改\r 變鏡組距離。可變倍率透鏡則在單一透鏡中具有多重倍率，可讓光學器材簡單輕\r 巧。我使用高彈性薄膜和高折射率液體，進行可變倍率液體透鏡的設計、分析和\r 製作，並不斷地改進，讓其達到輕薄化、微小化及低成本的特性。同時我推導出\r 液體透鏡之各種理論焦距與倍率，找出倍率與液量之關係，並以實驗驗證。\r 而像差是液體透鏡很難解決的問題。我透過電腦模擬和分析，建立減少液體\r 透鏡像差的方法，並以實驗驗證此方法的可行性。研究中也設計發展出多項應用，\r 包括成像教具、生物觀察器、非接觸式測距器、內視鏡、可調兩段式聰明眼鏡，\r 對教學、日常應用、醫療保健等，都提供相當大的幫助。

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。

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.

本文由‘‘分數7/17是否能表示成兩個相異的埃及分數之和’’這個問題出發，藉由簡單數論的性質以及反證法，得到一個真分數可表示成兩個相異埃及分數之和的定理檢驗法(定理1)。有了這個基礎，我們進ㄧ步推廣定理1 的結果，做出了嶄新的結果(定理2、定理3) 。此定理分別可以用來檢驗真分數表示成三個、四個相異埃及分數之和的存在性; 至於將真分數表示為5 項、6 項….k 項相異埃及分數之和的部分尚在嘗試。利用定理1、2，我們寫了兩個Matlab 軟體工具的電腦程式，使得我們可以檢驗任意真分數是否可以表示成兩項及三項的和，並可把所有的解列出來; 最後我們研究的是一個有關埃及分數的猜想(Erdos-Strauss Conjecture)問題，當分子為4，且分母為4k、4k+2、4k+3 時，猜想皆成立。對於分母為4k+1 而言，當k 為3r+1、3r+2 猜想亦成立，k=3r 且r 為奇數時也是成立的，因此目前需解決的問題只剩分母為24t+1 的情況了。值得一提的是，我們用Matlab 的程式檢驗出當分母為1014 至1014 +240000 之內的正整數時，猜想都是成立的，這已經超越了已知文獻的結果。This paper begins with the question: ‘‘Is 7/17 able to be the sum of two different Egyptian fractions?’’ to discuss the problem of Egyptian fractions. According to the complete division properties and the counter-evidence method, we get a back-check theorem which is about a true fraction can be the sum of two different Egyptian fractions (see theorem 1). Using the same method we obtain a new back-check theorem that is a fraction can be the sum of three or four different Egyptian fractions (thereom2, thereom3). Similarly, we can follow the same procedure to get the rule that a fraction can be the sum of five or six …or even more different Egyptian fractions. By the theorem1 and 2, we propose two programs written vie the Matlab software to examine that any true fraction can be the sum of two items and three items or not. Finally we focus on the Erdos-Straus Conjecture, which related about true fractions can be divided by three different Egyptian fractions. The conjecture is when the denominator is 4k, 4k+2, or 4k+3, the problem mentioned above can be solved. As for the denominator is 4k+1, then the conjecture also can be solved, as k equals to 3r+1 or 3r+2. Also, k being 3r and r is an odd number, the conjecture is satisfied. As for the case of r equals to even number, the problem has not been solved. But it is worth to mention here that we use Matlab software to examine the conjecture is agreeable as the denominator is between 1014to 1014+ 240000. This is beyond the results from the literatures.