第54屆--民國103年

沿海地區地質受震後易產生土壤液化，影響建物安全性。本研究以相同土質，模擬土壤液化後並進行震動實驗，期能比較出不同建物配置和基地沉陷量的相關性。 研究結果顯示，未過篩土質因顆粒大小差異，易在震動後造成土壤液化；當建物過重易造成較嚴重沉陷；偏心建築配置，受震後易造成基地不均勻沉陷，且在餘震後易造成更大災害，使建物倒塌；基地面積越大，土壤液化後沉陷會比面積小的輕微，傾斜程度也較小。在相同基地面積下，當地震波方向與基地長邊同向時，較不易沉陷；建物重心過高，地震後易承受較大旋轉力矩而倒塌。 研究結果建議開發基地時應選擇非沿海地區或進行地盤改造，面積大且接近方形基地上配置輕量且重心較低建物。

本實驗採集流經基隆市的三條河川，包括田寮河、基隆河、西勢溪三條河流上中下游的河水，進行河水的透光度分析，以了解河川的濁度和初步判斷河水被汙染的類別。我們製作以光碟片、手機組合而成的行動光譜儀，分析河川的水質光譜。發現平均透光度最高的測站是西勢水庫0.97、平均透光度最低是田寮河金雞橋 0.47 。河川的平均透光度：西勢溪0.81 > 基隆河0.75 >田寮河0.69。分色透光度分析：基隆河的紅光透光率較低，田寮河的紅光透光率較高，西勢溪則各顏色的透光率接近相同。 根據實驗結果，這三條河川中水源地的西勢溪最為乾淨，其次是沿岸有工廠的基隆河，而流經市區住家最多的田寮河汙染最嚴重。希望以後利用行動光譜儀持續的監測河川，關心我們的生活環境。

在旅遊時看到一座特殊的酒架，上面的酒瓶看似漂浮在空中，而感到好奇藉此深入研究酒架。 影響酒架平衡的變因有，包括酒架的穿孔角度、傾斜角度、側面底面寬度和正面底面長度、酒瓶的長短大小、瓶中裝的內容物多寡等。在研究中，發現不同的酒瓶，會有不同的平衡範圍，酒架是有一個掛重的範圍的而不是一個固定值，當酒瓶越輕時，酒架的水平夾角要越大甚至接近９０度，較易達成平衡；當酒架傾斜角度加上穿孔角度，如果大於或等於１８０度時就一定不能平衡，當左右力矩大約相等時，重心落點就會落在酒架的底面範圍中而平衡。 我們利用齒輪來改變穿孔角度，與可拆換的傾斜角度控制板來改變底面積及水平夾角，成功做出一個能置放多樣酒瓶的廣用酒架。

市售去塵靈是一種清潔軟膠，其能有效沾黏鍵盤細縫的灰塵，但對於深層細縫的灰塵仍無法清除，於是從科學玩具—磁性黏土發想，結合鐵粉和自製去塵靈，重新組合成「磁性去塵靈黏土」，研究出更佳的清潔效果，並探討新的加值應用。 我們發現：（一）市售去塵靈加入鐵粉後，黏性、延展性和吸附力不會受影響，有一樣的清潔效果。（二）可自製與市售去塵靈一樣性質的去塵靈，並找出最適當的配方比例（三）透過磁鐵的吸力，磁性去塵靈黏土可以吸附底層細縫的髒污。（四）磁性去塵靈黏土最適合應用在管線清潔。 並研究利用電磁鐵可以發揮強效磁力與控制磁力的特性，放置在管線兩端以輔助管線內磁性去塵靈能均勻受到磁力，使其在管線內移動清潔。

探討在低成本下，完成非特定人語音辨識的可行性，讓一般廉價的小家電，擁有精準的語音辨識能力。 為使成本降低，必須要設計一個ROM、RAM使用很少、反應速度很快、辨識能力高的語音辨識系統，整理作品重點如下： 一． 音節簡化：發音去掉聲音調後，再將同類聲音進行整併，整理出133 個音節→資料量是繁體13060 字數的1/100 二． 資料庫化簡：使用整數的指數取代符點運算→資料量為傳統的語音特徵的1/20 三． 語音辨識演算法：使用梅爾倒頻譜係數、隱藏馬可夫模型 四． 處理器：用16 位元的整數運算，可在低價的處理器上執行 五． 訓練用的語音：向中華民國計算語言學學會（MAT）購買純語音的資料庫 完成麵包板上的百元語音辨識系統：

由於爸爸說大肚山感覺寒冷是因為『Sian』海風的關係，讓我對海風產生探索的興趣。研究中除對海風、風冷溫度定義外，亦以實驗模擬海風形成的原理、影響等，並以空軍氣象聯隊、空氣品質監測站及中央氣象局等2008-2010年的監測資料作為相關研究的數據來源。研究發現大肚山上感覺寒冷並非是因為『Sian』海風的關係；大肚山除夏季盛行南風外，北北東為其他時間主要出現的風向；白天出現海風的機會較夜晚高；夏季以12-16點為海風盛行時刻等。最後並提出海風對於我們生活上的影響及建議，如海風可以緩和大氣溫度，有海風時要特別注意防曬等。

面對地球暖化及夏天的炎熱，除了開冷氣，有沒有其他方式可以降溫呢？我們以三個研究過程來了解顏色與溫度上升間的關係，首先我們以紅外線溫度計實測學校球場和跑道，得知相同材質但不同顏色的地面，在陽光曝曬下溫度確實有差異。緊接著我們進行以紅外線溫度計量測各種常見顏色及同色系不同明亮度的紙張，得知顏色色相及明亮度與溫度變化有顯著的相關性。最後我們以各種顏色及同色系不同明亮度的紙張密封保麗龍盒頂部，模擬觀測太陽曝曬下室內溫度的變化，並自製氣體溫度計用於量測密閉空間中的溫度變化，得知密閉保麗龍盒內部溫度變化與其頂部密封紙張的色彩色相及明亮度均呈現顯著的相關性。

若將物體放在容器中，從上方開啟水流，物體不會下沉，反而迅速上浮！我對此感到好奇，便展開了研究。 我首先實際操作實驗，發現物體受力越大，上升速度越快；流體雷諾數越大，物體上升速度也越快。再以「COMSOL Multiphysics」模擬研究，獲得此現象之詳細資料，發現此現象有許多不同的流動模式，也得到和實體實驗等價的結果。 此現象可應用於農作物揀選與清洗之機械，揀選精細度達到一公克以下，有極高的應用價值。

這份研究旨在探討「勾股數迭代公式」的問題，並驗證「由『勾股形』可得到三個相似的矩陣來生成『勾股數迭代公式』」的猜想。研究的結果是以『勾股形』得到不同的勾股數關係式，接著以這些不同的勾股數關係式作迭代運算，得到了七十八個不同的勾股數矩陣迭代公式，再將具有相似矩陣的公式歸為同一類，則這七十八個公式共可分成二十六類，每類皆有三個公式，由此證明了勾股數迭代公式的猜想。在研究過程中，我得到了一般的勾股數矩陣迭代公式。

在日常生活中，任何活動幾乎都離不開電能，而照明是占所有電能消耗中相當重要的一項。許多室內場所都使用了輕鋼架與日光燈箱來做照明的設計。因此我們這次便設計了一個實驗，利用智慧型手機上的光照度感應器，配合APP軟體，來研究各種的日光燈箱位置組合，與空間中不同位置照度的關係。同時，最近有許多場所為了節約能源，會將日光燈箱中的部分燈管拆除。因此，我們也以這樣的方式進行照度測量。實驗中我們得到各種輕鋼架日光燈箱組合，在空間中不同位置所產生的照度，同時探討拆掉部分燈管時，對桌面照度所造成的影響。最後再進行T9日光燈管(傳統)與T5日光燈管的照明面積、照度與用電量的比較。