全國中小學科展

高級中等學校組

由人工智慧生成吸引人的言情小說之可行性研究

近年來言情小說盛行,發展出各式各樣的模式。以台灣為例,目前言情小說的出版量,每年高達一千多本,佔全台小說出版總量之3至4成[5]。對出版社而言,如果可以了解為何言情小說能在眾多類型的書籍中吸引讀者,並找出言情小說成功的劇情寫作模式,將是一件很有商業價值的事情。人工智慧(Artificial Intelligence,AI)是目前產業當紅的科技技術,若能結合AI解決未來出版業的新書企劃,不但擁有商業價值,亦具有話題性題材。由於AI的效能好壞,取決於資料本身的品質及訓練資料的數量。但在實際應用中,資料取得往往費時費力且所費不貲。因此本研究採用人工分析及網路爬蟲雙軌模式進行,並使用生成對抗網路的AI模式,協助開發暢銷小說企劃情節,並找出暢銷劇情寫作核心。

IoT智慧取貨機

現在的超商取貨機制存在著很大的時間成本,一次取貨要是花費數分鐘在找貨,那長久下來會造成大量時間的消耗,因此為了提高領或效率,我們設計了一台裝置來減少取貨的過程之中,因人為造成的時間耗損,並降低領錯貨物的可能性。 而我們也可以依據存放貨物種類及應用方式而改造,製作出適合不同物品的存取裝置,像是用於書籍的存放,讓使用者可以自行借閱或歸還,藉由改造裝置,普及於各種類型貨物的存放,為我們的生活增加便利性。 除了擴大使用方式,增添提領貨物的提示,為貨物增設設定,關於提升整體實用性的部分也有待我們進行更進一步的探討。

妙妙圈垂直自由落下漂浮時間之探討

妙妙圈(slinky)是一種預力彈簧,未伸展時彈簧會聚合並且需要外力才能將其分開。將其上端懸吊,重力會使彈簧局部分開,釋放其上端後,下端會在空中漂浮一段時間,直到上端逐漸向下聚合並與下端聚合段接觸時,整體才開始落下。在既有的權威研究中,認為漂浮時間是縱波從上端傳遞到下端的所需時長。 本研究以光電計時器精密測量漂浮時間後發現,漂浮時間與縱波所傳遞時間並不相符,反而與聚合段的落體時間吻合。為此,我們推導了在妙妙圈下方懸掛重物後,聚合段的落體時間,並與實際測量的漂浮時間比較,發現兩者完全一致。 這結果除了顯示彈簧下端的開始移動確實並非縱波傳遞所造成,而且本研究所推導出彈簧下端漂浮時間的公式確實正確可用。

維他命C與銅離子的相遇

本實驗利用維他命C和硫酸銅溶液混合形成綠色溶液,接著慢慢加入氫氧化鈉會形成黃色沉澱。若快速加入氫氧化鈉則會形成橙紅色澄清溶液。黃色沉澱經藍色雷射光或綠色雷射光照射皆形成黑色物質。橙紅色澄清溶液照射藍色雷射光或綠色雷射光形成黑色物質。橙紅色澄清溶液經過太陽光照射後可形成棕色物質或黑色物質。我們經由定性檢驗及uv-vis光譜來推測綠色溶液、黃色沉澱、橙紅色澄清澄清溶液、棕色物質及黑色物質的成分。

智慧型滅火系統

人們用火於烹飪、生熱、照明及推進…等等,由此看的出來火在人類社會上是不可或缺的,但同『水可載舟,亦可覆舟』的道理一樣,使用不當也會造成危險的火災,使人、財務及住處的傷亡及損失,市面上有許多種的火災灑水器,而傳統的灑水器是以”煙”或”溫度”來做偵測,並大範圍灑水,但灑水器偵測方式過於簡易,容易發生誤判,及大範圍灑水的方式造成不必要的損失,為解決此問題,我們以機器視覺來追蹤火點,並以定點噴水的方式取代大範圍灑水。 本小組製作的自動偵測火源灑水系統以Raspberry Pi3板、Arduino UNO板、做為偵測火源及噴水的主體,並以Webduino Smart板 及App inventor2建立起物聯網,萬一發生火災也能及時通知用戶,以便提早通報火警,儘可能的減少火災造成的損失。

自製電線彎曲機

本作品的特色是以Arduino單晶片為核心,自製一個機電整合系統的電線彎曲機,利用程式設計好的流程,系統即會自動控制步進馬達,將所需之電線送入進料機構、Z軸機構、彎曲機構,完成程序所設定之長度、形狀,讓使用者可以客製化的規劃,方便、快速又一致性的彎折所需之電線。

探討不同茶葉渣經土壤鏈黴菌發酵前後抗氧化能力與抗菌能力的差異

本研究以土壤鏈黴菌(Streptomyces corchorusii)對紅茶渣、綠茶渣、烏龍茶渣、普洱茶渣分別進行發酵,並測定發酵前後茶渣樣本的對兒茶素(Catechin)、沒食子酸(Gallic acid)、總多酚含量(Total phenolic content)和DPPH自由基清除能力等,以評估茶渣之抗氧化力,並探討發酵前後茶渣樣本對非致病性大腸桿菌(Escherichia coli K-12)之抗菌能力是否不同。 綠茶渣以及烏龍茶渣的總兒茶素與發酵前相近,紅茶渣上升,而普洱茶渣下降;烏龍茶渣和紅茶渣的沒食子酸及總多酚含量上升;而紅茶渣、綠茶渣、烏龍茶渣的DPPH自由基清除能力上升。在抗菌能力方面,綠茶渣和烏龍茶渣在未經土壤鏈黴菌發酵前,與對照組相較有顯著抗菌能力;而經土壤鏈黴菌發酵後,四種茶渣樣本的抗菌能力均有提升;紅茶渣因原先抗菌力較低,故進行微生物發酵較為必要。

腔體共振與開孔流速的探討

本研究探討腔體受聲音震動導致開口噴出氣流的現象。實驗以揚聲器播放聲音,使固定於其上的剛體錐形瓶共振,揚聲器與腔體之間並無直接接觸。通過改變聲音頻率、腔體參數(包括體積、瓶口截面積、瓶頸長度),以及揚聲器震動振幅與腔體內外氣壓,研究噴流流速的變化。 研究發現腔體內氣壓振幅超過臨界值時,腔體開口處會噴出一連串渦流環,根據拍攝的影像確認連續的渦流環組成的噴流即為合成氣流(synthetic jet)。噴流流速在聲音頻率與腔體共振頻率相同時達到峰值,並隨聲音頻率偏離共振頻率而急速下降。流速峰值頻率符合修正後的亥姆霍茲公式,且瓶頸長度越長,共振時合成氣流峰值流速越低。本研究為聲能轉動能方面提供新的研究途徑,並有進階研究的可能性。

Hand-catch視訊鏡頭魔法

研究者發現Covid-19疫情爆發導致網課興盛但難以專注,故本研究目的撰寫手部追蹤程式,當做出特定手勢會出現多媒體提示以增加師生互動提升學生注意力。 本研究實驗對象透過準實驗法進行實驗,分為有影像追蹤程式的實驗組,與無使用的對照組,並於實驗後利用問卷施測滿意度。 分析結果得知,經本研究設計的Hand-catch視訊鏡頭魔法的方法,精簡和鮮活組施測後的分數與進步幅度皆高於無特效組有顯著差異,且精簡和鮮活組幅度接近,顯示本研究可提高學習表現。在實施後我們對實驗組採李克量表5點計分法問卷,量尺分數高於4分,且顯示實施特效的滿意度約85%。 未來可幫助身心障礙者,藉由手勢與適當音效及文字進行一些簡單的溝通,作為後續研究。

海藻酸鹽雙層水膠搭載聚電解奈米粒子應用於慢性傷口之研究

本研究嘗試以海藻酸鹽設計製作雙層水膠,並搭載奈米粒子於雙層水膠中,達到兼具治療與保護傷口的效果。 透過實驗數據驗證,此雙層水膠之儲存模數相比人體細胞外間質,得知水膠足以提供傷口張應力。而表面帶負電之奈米粒子,其粒徑尺寸~1849nm,以及界達電位負電峰值為-19.9 ± 0.2mV,能夠有效地吸附帶正電之生長因子並持續釋放。另外,藉由水膠不同的降解速率及載藥特性,達到首先減緩發炎反應,並給予血管新生功效。動物實驗成功建立模型,由一般傷口證實,加入水膠與抗發炎因子IL-10/促血管新生因子VEGF+PDGF療法的實驗組別,其修復期較短,由db/db糖尿病鼠模型證實生長因子的釋放有助於傷口癒合。說明研究中的海藻酸鹽雙層水膠系統,極具持續開發與應用的價值。