第54屆--民國103年

本研究設計主要是以生物為仿效，利用LED顏色辨識器及陣列氣體感測器來模擬動物的視覺及嗅覺系統，藉此打擊目前社會充斥的黑心商品，故作品名稱命名為智慧型電子獵犬(i-Hound)。研究中所有的感測器模組均架構於Arduino微晶片上，進行智慧型辨識工作時，則以PLX-DAQ 數值分析結合Statistica 統計軟體，並藉由多變數主成份分析的空間向量變化，來辨別判定分析物之間差異。 i-Hound在創新設計理念下完成後，分別針對了假酒中甲醇的含量、不同品牌紅葡萄酒的辨識、不同汽油的分辨及紅酒與汽油是否遭參假皆作了一系列的實驗，結果顯示i-Hound均能正確判斷，顯示它未來將是新世代檢測黑心商品的利器。

「在兩個7×7方陣中各選2格塗色，若其中一個方陣旋轉90°、180°、270°之後和另一個相同，則稱它們有相同的塗法，問有多少種塗法?」 我們從邊長小的方陣開始，將塗法一個一個畫出來，發現兩個塗色的格子有線對稱和不對稱兩種關係；塗４格時，發現多出了點對稱的關係。由此，我們想出旋轉複合(後面將解釋)的方法，並發現它可以運用在長方形塗方格和正六邊形塗三角形格子等平面問題。 接著我們推廣到立方體塗兩立方格，由於立方體的對稱軸太多，與其將之分為許多對稱關係，不如直接選格塗色，雖然長方體和正立方體的計算方法複雜許多，但其中仍有部分可運用從方陣和長方陣得出的公式。

本研究旨在建立光譜測量(在農藥檢測方面)普及化的基本需求，希望建構可在普遍環境下使用之光譜檢測系統。 簡易光譜儀中利用卡式馬達與感光元件(本研究中為光敏電阻)，旋轉週期與測量時間差，設計公轉式感測系統(the System of Twirl Sensor，文中簡稱STS)，提高光譜儀感測之解析度。在簡易光譜儀的核心目標(提高光譜科學普及度)中，加強稜鏡的可採用性。 研究中試著討論光譜和待測物的相關性，並以研究現有光譜為基礎，盼能建立連複方農藥都能預測的方式。

很多電解質容易電解，反應後酸鹼性常會改變，而紅鳳菜因顏色隨pH值不同有明顯顏色改變，且水溶性好，可以成為不錯的酸鹼指示劑素材。所以本研究以紅鳳菜汁當作電解質與酸鹼指示劑，並設計微型電解實驗裝置。以碳棒當電極、培養皿當電解槽，改變電解質濃度、離子價型、陽離子水合能力、陰離子性質、溫度等條件，然後用穩定的5V電源供應器接電極去電解。由於選擇的陰離子都是不易丟電子的原子團，正極半反應式完全相同，在碳棒正極都會變成酸性，馬上產生一圈明顯深紅色。如電解質導電度越大，產生電流越大，正負離子移動速度越快，碳棒邊緣的深紅色會變色越快。以測量到深紅色出現時間的倒數當反應速率，可以探討不同變因對離子遷移速率的影響。

我們用音頻分析軟體Syaku8測定自製安克隆竹琴管長並以Excel試算各音名標準音頻，比較出的實際偏差率，可做各竹琴組修正管長的參考。 以力矩平衡原理及合弦伴奏想法來組合安克隆竹管－自製「安克隆風鈴」，並分析其共振關係，實際搖動此風鈴所產生的共振音頻聽起來也很悅耳動聽， 我們創新整合安克隆竹琴、風鈴及賽夏族臀鈴的想法，經電腦音頻測定軟體及麥克風收音，記錄安克隆竹琴、風鈴、臀鈴的單一音頻及共振音頻圖後，已可以準確的將臺灣最大的天然資產－三~五年生『竹子』轉換成校園律動的節奏樂器，希望以後能大力推廣到其它學校，讓我們臺灣的學子都能自己製作出安克隆竹琴及創新的賽夏族臀鈴，快樂的享受學校表演藝術課帶來的音樂與律動的美感！

冬天能洗個舒服且讓身心放鬆的「熱水澡」是很幸福的，可是一般我們在淋浴時，都會先開啟水龍頭讓水慢慢變熱，但你是否想過，在冷水變成熱水之前的那些冷水去哪呢？好像是流進排水溝全都浪費掉了。目前很少有任何一款市售的產品能夠瞬間就加熱到適當的溫度，這也就是「即熱式電熱水器」的缺點。為了節省大自然的水資源，一個嶄新的「智慧型節水供水系統」應運而生。在此，我們建構一個以單晶片為核心的微電腦控制系統，使其能有效地控制管路中的電磁閥，再加上溫度感測裝置能讓水溫達到我們所設定的溫度之後再行出水，未達溫度的冷水也能儲存回流之後再使用，這樣不僅可以解決熱效能不彰的問題，又毋需忍受那濕冷的感覺，也不會造成水資源的浪費。

關於研究方法：平面滾動實驗中所使用的斜坡軌道，是仿照溜滑梯的外型所設計出來的；至於斜坡滾動實驗的U型軌道，則是回憶起暑假期間曾到遊樂園看見雲宵飛車在起起伏伏的軌道上運行時所構思出來的方法；飛行實驗的球體飛行器，其靈感是來自校園中常見的盪鞦韆。這三種實驗方法都是利用球體本身的重力當作驅動物體移動的力量來源，並以量測時間差代替距離的概念，把記錄資料的工作變得非常簡單，讓我們在有限小空間內就能做實驗，來提升實驗過程的便利性與結果的準確性。透過實驗的規劃，我們分析凹洞的形狀、大小、深度、數量與分佈對球體的運動距離遠近的影響程度，並推測最佳設計的參數。

我們為了了解九宮格圖形的手機螢幕鍵盤鎖共有多少圖形，除了利用列舉法詳列外，還想出了樹狀法、部分樹狀法和刪去法三種計算方法，並請專家協助設計電腦程式檢測我們的數據，最後發現總共有139880種圖形。從問卷調查中發現目前圖像式鍵盤鎖十分普遍，而大家設定的圖像以點數量少或是和文字或數字有對應的居多。我們還找到了圖像中，點與點不能相連時，計算密碼圖形數量的公式，可作為圖像設計的參考，並設計出聖誕樹造型和立方體造型兩種鍵盤鎖圖像。

本專題針對開放式路邊停車計時系統的問題提供有效的改進方式，特色為針對車主、稽查員與政府管理者三方面提供方便、公平與有效率的科學方法，系統主機可模擬ETag自動讀取車主資料，完成停車程序外，也可人工輸入，透過藍芽與智慧型手機的結合，開發固定式與可移動式兩種App版本，除可記錄停車資訊外，架設並撰寫本地與雲端網路兩種資料庫，車主隨機選擇車位，系統自動判別停車情形，將資訊同步記錄於資料庫中，且以簡訊告知，個人版App車主可自行下載，靈活性高。若車主無ETag或未操作已停車則系統主機具智慧定時自動偵測，提供更有效的管理。透過模擬與實體測試有效改善目前路停計時缺點，達到可行性、方便性、實用性與創新性目標。

油，是日常生活中不可或缺的日常用品，但在2013年8月底，有一樁假油事件激起了全體人民的奮怒與警惕；但也因為這個事件讓我們有了這樣的研究。我們所做的一連串研究就是要用最簡單的方法，以最簡易的設備找出可以一眼就識破假油的方法，而最後一個實驗--「¬綠光實驗」則幫我們解決了所有的難題。 在這個實驗中，我們發現新鮮橄欖自製的橄欖酒精蒸煮溶液，經由綠光雷射筆照射後的光束呈現紅色，與真橄欖油經綠光雷射筆照射後光束顏色相同(紅色)，而添加銅葉綠素的假橄欖油經綠光雷射筆照射的光呈現綠光雷射筆光束的原色(綠色)，而橄欖調和油會呈現橘黃色。所以民眾只要用綠光雷射筆照射市售橄欖油後，就能以顏色來輕易分辯橄欖油的真偽。