高級中等學校組

本研究使用水槽、自製造浪器，模擬海岸環境，探討消波塊的擺放角度、擺放密度，以及沙灘的水深、坡度、波浪強度(造浪器頻率)，對沿岸沙石侵蝕面積的影響。利用image j 分析在不同因素下消波塊周圍沙石侵蝕之面積，以及其隨時間的變化。研究結果發現，在不同擺放角度中，消波塊之兩角面向波浪時(本研究定義為0度)其下沙石侵蝕面積最大；在擺放密度中，發現擺放越多的消波塊，其侵蝕面積越大；在沙灘水深不同時，當水深越淺時，其侵蝕面積越大；當沙灘之坡度越大時，其侵蝕面積越大；當造浪器之頻率越大時，其侵蝕面積也會增加，而計算體積時，發現在不同擺放角度下，掏空的體積與侵蝕面積成正相關。

本研究旨在開發一套系統，判斷使用者是否久坐與使用電腦的姿勢是否正確，並即時提供回饋。此坐姿輔助系統僅需使用電腦內建視訊鏡頭以MediaPipe BlazePose影像辨識模型抓取上半身節點資訊，並透過雙腳穿戴micro:bit感測裝置取得腳部三維加速度值。研究者蒐集各年齡層不同姿勢下的數據，討論其差異並計算F-score值以訂立閥值，判斷使用電腦的姿勢。同時，研究者運用PyQt套件建立使用者介面，使得系統能夠進行個人化設定，並即時地提供回饋。相較現有研究，本研究所提出之系統更輕量化、方便使用且成本更低。

本研究利用自行合成之聚合前驅物PEG-Br與THPMA(tetrahydropyranyl methacrylate)經由原子轉移自由基聚合(ATRP)合成兩親性的嵌段共聚物PEG-b-PTHPMA。將此二嵌段共聚物分別與藥物SC5005混合，在水溶液中透過自組裝形成包覆藥物的聚合物微胞。將微胞暴露於高能聚焦式超聲波(HIFU)，使其分解後釋出藥物。 我們利用1H-NMR、凝膠滲透色譜法(GPC)檢測，確認合成出的PEG-b-PTHPMA之結構與圖譜相符，測得平均分子量約為37710、聚合物分散性指數(PDI)為1.3。以動態光散射光譜(DLS)、掃描式電子顯微鏡(SEM)檢驗聚合物微胞的合成結果，觀測到微胞具球形外觀和80.80 nm的平均粒徑。進一步利用超音波震盪實驗前後的1H-NMR差異，觀察到震盪後相較原先譜線多出了嵌段共聚物水解的訊號，據此變化得知聚合物微胞結構在超音波震盪下遭破壞並成功釋出藥物。

我們將探討dexlansoprazole的副作用，是否會調節AhR和GR的活性。AhR和GR是細胞質內受體，在被其配體活化後，移轉入細胞核中，AhR和GR作為轉錄因子 (transcription factor)，與芳香烴反應元件(arylhydrocarbon response element, AHRE) 和糖皮質激素受體反應元件 (glucocorticoid receptor response element, GRE) 結合。CYP1A1和FKBP5分別是受AhR和GR調控表現的基因。我們的研究顯示dexlansoprazole促進AhR和GR活性，從而分別促進CYP1A1和FKBP5的mRNA和蛋白質表現。此外，dexlansoprazole誘導AhR和GR移轉入細胞核。據此，我們的研究顯示dexlansoprazole是一種AhR和GR的促進劑。由於其活化AhR的效力低於內源性配體ITE，我們數據顯示dexlansoprazole抑制了ITE和人工合成的AhR 配體 (β-NF)誘導人類細胞中CYP1A1的表現，這顯示dexlansoprazole可能降低ITE作用於AhR的生理功能。

本研究自製消費性電子產品為基礎的水下聲音頻率測量系統，並探討不同變因對測量效果的影響。希望透過設置簡易且普及性高的器材，解決目前水下聲音測量儀器近用性低的問題，讓海洋噪音汙染相關研究可以更為普及，促進環境科學數據的收集效益。本研究使用Phyphox軟體分析頻率，發現音源頻率遞增時頻率差有規律的變動，於是深入探討頻率差成因並使差值最小。最後將此系統應用於實際水下聲音頻率測量，觀察聲譜的頻率分布特徵，辨識顯著背景噪音並驗證其實用性。

禽畜糞堆肥常伴隨氨氣排放而有異味問題。目前成本低、培養易的木黴菌已廣泛用在堆肥中來加速發酵。此外，部分業者會將含氨臭的氣體蒐集再以稀硫酸水洗，產物硫酸銨可作為氮肥，但多被排棄。本研究結合木黴菌添加與排氣稀硫酸水洗，可縮短堆肥期程，更將氨氣肥料化，以(1)木黴菌合適添加劑量、(2)稀硫酸水洗參數等二項為試驗主軸。結果顯示：(1)添加2/100木黴菌可使堆肥成品中總氮增加13%，減少氨排放；(2)含氨排氣經pH 6-7稀硫酸水洗，98%的氨氣轉化成含約1,400 mg/L之硫酸銨溶液，氮含量為300 mg/L，相當於沼渣沼液農地施灌水準。

太陽能發電的日益興盛伴隨著逐漸嚴重的空氣汙染，於是我們好奇空氣汙染對太陽能發電的影響，以及尋找改善方法。 首先，我們將學校太陽能板發電功率資料，與學校附近空氣汙染、日照強度比對，發現空汙對太陽能發電有負面影響。我們隨後設計模型模擬煙霧顆粒對光強度及太陽能板產電效率的影響，發現一些有趣的關係。 接著，我們在觀察硝糖反應煙霧通過對太陽能發電的影響後，使用兩端開口大小不一的寶特瓶，基於流體流動的質量守恆連續方程，使空氣中懸浮微粒加速通過太陽能板表面，發現其對太陽能發電有正面助益。我們同時設計了花朵形裝置，通過減少太陽能板上沉積物，成功增加太陽能發電效益。

本研究主要了解(一)人工培育孔雀魚交配偏好、(二)人工培育孔雀魚與野生孔雀魚的交配偏好是否有所不同。透過觀察母魚選擇不同體色或不同熟悉程度的公魚，了解母魚的交配偏好。有以下幾點重要發現(1)對於各種不同體色的母魚而言，牠們沒有偏好特定體色的公魚；(2)在熟悉彼此體色的個體間，母魚偏好與自身體色相同的公魚；(3)熟悉度對母魚的交配偏好有顯著的影響，不同體色的母魚有相似的偏好，不熟悉的公魚最受偏愛，其次是熟悉的稀有公魚，熟悉的常見公魚最不受青睞；(4)人工培育母魚交配偏好比野生母魚更為強烈，暗示有較強的性擇作用(5)人工培育的母魚會偏好較鮮艷的人工培育公魚，而野生的母魚沒有較偏好人工培育或野生公魚。

去年我們在全國物理探究實作競賽被淘汰，主題是鐵尺的磁機械振盪器，賽後我們決定試著把它研究清楚。最初我們以為鐵尺的振盪行為類似繩上的駐波，但後來發現，鐵尺其實表現出懸臂樑的運動特徵。懸臂樑在建築學、結構和材料力學中很重要，在尖端科學的 AFM、STM、MEMS中也有應用。我們一開始使用 Tracker、Phyphox App、以及超音波感測器進行實驗，最終我們使用手機APP偵測鐵尺的聲學振盪，以及線圈產生感應電流，透過示波器偵測鐵尺運動的力學振盪，這兩種是我們創新的量測方式。鐵尺振動須用懸臂樑的力學解釋，理論包含 sin與sinh 函數。我們在聲學、力學振盪的實驗結果是互相驗證的，並與懸臂樑理論預期的頻譜一致，驗證了鐵尺的振盪為懸臂樑的運動形式。

本研究中，我們對模型逆向攻擊在語音辨識系統中的影響及風險進行深入分析。隨著Siri、Google Home等智能助理設備在日常生活中的廣泛使用，其語者辨識系統的安全隱患引起了我們的注意。本研究目的在於深入理解模型逆向攻擊的運作機制，並探討其對語音辨識系統的攻擊效果。我們透過實施多樣化的攻擊策略，對不同的模型架構和數據處理方法進行了評估，並對人聲與非人聲的數據集進行了攻擊效果的比較。此外，我們亦實現了基於差分隱私的防禦算法，在多數模型架構下達到接近50%的防禦效果，顯著提高攻擊代價。研究整體揭示了語音辨識系統在面對模型逆向攻擊時的脆弱性，並藉由實驗分析推論出可能的防禦策略，期待能通過策略來增強模型的安全性。