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高級中等學校組

多方塊的塗色問題

在本篇研究報告中,主要討論一個關於多方塊的問題:給定一個多方塊,試找出n的最小值使得在無限大的棋盤上,可以塗上n種顏色並且使多方塊沿格線無論如何放置,都不會蓋到重複的顏色。一開始先以V形三方塊的情況開始討論,之後將單方塊至五方塊的所有情況都有系統地討論完畢。 為了給出顏色數的估計,考慮同時適用於所有k方塊的情況。也就是說,要找到一個塗上n種顏色的無限棋盤使得無論任一個被選定的多方塊怎麼被放置在棋盤上,都不會覆蓋到相同顏色的格子。本篇研究成功地給出了此問題的精確解。 除了上面一種估計之外,本篇研究也考慮了矩形多方塊的顏色數,並試圖以之給出所有多方塊所需的顏色數之上下界。

讓arduino來做資源垃圾分類

隨著工商業的進步與人口的增加,物質生活不斷提高,使環境汙染問題日趨嚴重,引發世界各地漸漸開始重視環境保育並向人民推廣垃圾分類的重要性,使回收率上升。 為什麼垃圾分類這麼重要?因為現在的垃圾處理大部分採用焚化或掩埋方式,若垃圾未經分類或分類不當,焚化爐容易阻塞、故障並會縮短操作年限,如果將垃圾確實分類,不但可延長焚化爐壽命,也可減少垃圾產生量。但觀現代許多人即使有垃圾分類的觀念,卻常沒有徹底做好分類,例如:學校內紙包裝飲料盒與鋁箔包飲料盒混在一起丟在回收桶。我們觀察到大部分可回收垃圾上面均有條碼,因此本研究試著建立條碼與資源類別關係資料庫,並利用條碼來自動將垃圾做資源分類。

純天然農藥-印度梨型孢真菌的探討

Piriformospora indica 為一支可被獨立培養的植物根部共生菌,在農業上有極大的應用價值。然而,活體需要每月繼代,十分麻煩,而冷凍乾燥的P. indica保存時效比活體長,具有共生能力,輕且易碎、容易生成粉末,不管是學術用途價值還是實際應用價值都極高。冷凍乾燥的P. indica於Kafer活化六小時效果最佳,然而以水活化六小時最為實用。P. indica的孢子更可比一般真菌承受溫度較高的熱應激。但是,P. indica並不是完美真菌,雖然學術界目前都回報P. indica的優點,然而本研究發現其有可能負面反應,在將來開發為生物農藥時需要多加注意。本研究也同時發現P. indica對於青枯病原菌的抗性,增添P. indica的研究價值與外來用途 。

方格陣列中阻隔點數之捷徑數極值研究

在一個方格陣列上擺放一定數量的阻隔點(即障礙物)時,從方格中由左下角走到右上角所需的捷徑步數與未受阻擋的方格比較,勢必會受到影響。本研究主要建立在此種模式中,經由觀察、假設到證明的過程,發現許多諸如對稱、分布、極值等性質。依次固定障礙數量,加以比較並歸納當障礙物擺放於何種位置或情況時,方格中的捷徑走法數量會產生極值,及探討障礙擺放於各位置時,所剩餘的捷徑走法數量分布情形與性質。 此外,我們也嘗試朝三維的方向進行討論。我們以二維情況的研究結果為基礎,研究出三維情形中捷徑走法數的計算方法與阻擋數分布情形,進而討論出當障礙物擺放於此方體陣列中,應擺放於何處才能使捷徑走法數產生極值。

有膜有漾-幾丁聚醣&聚乙烯醇薄膜探討

我們的研究主要是將身邊隨處可見的蝦殼,取蝦殼中的幾丁聚醣,將幾丁聚醣與聚乙烯醇混合製成薄膜,探討薄膜不同面向的特性,發現就薄膜表面結構來看,在打過氮氣電漿後,出現-NH及-CN基,且PVA比例越高,差異越明顯。混合薄膜中幾丁聚醣比例越高,越疏水。純PVA薄膜經高溫處理後變得親水性增加,若應用於製作塑膠品,在使用後的回收程序,只要加熱即可輕易溶於水。純PVA的應變(延展性)最佳,而PVA與幾丁聚醣比例1:1混合的薄膜可承受的力最大,可運用於抗形變及耐重的材料。有薄膜的不鏽鋼表面,比單純的不鏽鋼表面有更佳的抗腐蝕性,應用於人體內做生醫用途有其潛力。藉由此薄膜的抗腐蝕性和抗張性,或許可應用於改善血管支架外膜的材料性能。

追星族-自製全自動追星儀

太空探索日漸發達,夜空中的亮點不再只是單純的遠方恆星,也有可能是火箭、衛星或飛機等,以肉眼遠望夜空時經常會出現將星體與上述物體混淆的情形。若要更深入觀察及追蹤那些亮點,大多依靠望遠鏡和赤道儀的輔助,其中傳統赤道儀使用方法多為手動操作,本研究希望將這些手動的部分全部改為自動的模式,使其在使用上更為方便。 為使機器達到全自動,本次研究是以Arduino平台作為核心,結合步進馬達、九軸感測器、全球衛星定位模組及相機仿造著赤道儀製作出的全自動追星儀,而程式方面則是藉由方位角以及高度角的公式推導來找出正確的物體位置並以適當的轉動速度追蹤該物體,讓使用者不再需要手動操作儀器,體驗更便利的觀測方法並擁有舒適的夜觀生活。

海馬識途—棘海馬棲枝的選擇與標示

本研究發現棘海馬(Hippocampus spinosissimus)會排放標示物以標記自己的棲枝。海馬因游泳能力弱,所以習慣棲息於固定環境。目前海洋魚類尚未被發現有類似標示行為,但觀察棘海馬發現,其會由泄殖腔孔排放一種標示物。此標示物的氣味能幫助牠們尋找自己的棲枝(卡方值: 24.183, P0.05)或相異(卡方值:0, P>0.05),棘海馬不會傾向攀附附有其他海馬標示物的棲枝。經由解剖和切片觀察,證實標示物的分泌器官為泄殖腔中的生殖腺,但與繁殖無關。

以自製光譜儀進行優養化程度評估之探討

本研究利用優養化評估方法─卡爾森指標,以測量總磷、葉綠素、透明度之值評估校園內四個不同水體的優養化程度,並輔以氨氮及溶氧度(DO)進行判斷,並嘗試使用自製光譜儀對水樣進行吸收度之觀察,未能找出其吸收度與卡爾森指標之顯著關係。

成為母親:探討母職體制下女高中生及其母親的抗拒與接受

研究者從Rich的研究中理解母職作為體制是一種壓迫,並從女高中生及母親的角度出發,探討已具有生育能力的女高中生,為何不被普遍認為應該為了日漸低迷的生育率「貢獻」,而其是否仍受母職體制的壓迫?藉由質性訪談描繪出受訪者的想法,探討其所受到社會及家庭的影響。最後研究者發現其回答深受母親影響,母親的價值觀又是源於母職最根本的壓迫,如她們雖已初步具有女性意識,回答多半將之視為孩子主要照顧者;而多數女高中生不僅對自身生育無深入思考,也因為受到母職體制和台灣社會普遍不認同此現象的影響,認為其雖已具備能力,目前仍不適合生育孩子。綜而言之,母職雖已因社會變遷而有所鬆動,但整體而言仍無法在短時間根除。

台東地區高中高職生網路購物習慣調查

本研究為台東地區高中高職生網路購物習慣調查,研究者先以問卷方式蒐集資料,將資料統計後,以大數據中的K-Means方法進行分析,將資料點投影到3D圖後,再觀察分布的情形,研究者觀察到受訪者在網路購物中消費頻率與消費額之間為負相關、上網時間與消費額和頻率具正相關等,並發現其家庭的社會經濟地位較低的受訪者可能會有較高的網路購物消費額。