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高級中等學校組

可抗頻閃效應干擾及自適應光源之多國版本硬幣分類機

這個專題是利用現場日光燈源當作偵測媒介,達成偵測硬幣及計數功能。製作過程中,遇到了許多誤差方面的問題,我們都堅持使用數學理論與程式技巧來克服。除充分利用了單晶片的功能,也讓機台的體積得以縮小。且因為硬體電路簡單,除了維修方便,成本亦能降低。此外,運用電腦繪製3D設計圖,將各項參數精確化,配合雷射切割機,使我們的作品可以被大量複製。成果不只可用在硬幣分類機,未來更可運用在其他的即時偵測機制上,不會侷限於單一裝置。

接二「連」三

在我們的研究中,先探討給定一個無向圖(undirected graph)並能使圖形必定connected的線段數E的條件,再以此得到圖形connected的機率範圍。我們接著引用已知整數數列A001187(參見參考資料[1])類似的方法來解決隨機圖(Random Graph)的根本問題:給定一個圖G(n, E),假定任兩個點連接的機率是常數p,求出該圖能形成connected的機率。接著我們將前述結論做推廣,假設該圖有兩子圖(subgraph),其中各子圖中的邊,相連的機率分別為p及p1,求出該圖能形成connected的機率。在這個過程中,在限制G(n, E)中最大連通子集的頂點數目下,我們也對於圖形不連通的機率做了許多研究。

以top-down方法合成孔洞碳材應用於EDLC

能源轉換及儲存裝置是目前科學發展的趨勢,本研究嘗試以植物軀幹為原料或是樹脂為原料發展孔洞碳材,並應用於電雙層電容器充放電,本研究除了探討不同植物碳的電性差異並改良,也致力於尋找樹脂碳的最佳合成參數。 透過大量數據確立自製電路參數,用於鑑別碳材電性差異,確認甘蔗渣、椰子纖維碳都具有發展潛力。此外,酸前處理及鹼前處理則分別對合成所得甘蔗碳、椰子纖維碳充電有明顯提升電性的效能;在以酚甲醛樹脂為前驅物合成人造孔洞碳方面,確認沉澱pH值為pH6~7、重量比ZnO/PF=5~7、碳化溫度800℃所得碳材有較佳的電性效果。以0.1 g碳材封裝成電容經自製電路檢驗400秒內電性,得平均放電電量:鹼-椰碳超容為2660 mC,孔碳超容為3083 mC,商用電容則為3233 mC。

手機遊戲:希望之翼

本作品藉程式設計與遊戲試圖找出適合應用在此遊戲中的AI行為,演算法,並比較我們設計的各個AI行為及演算法的優缺點。

語音辨識之忠狗

作品為一隻電腦上虛擬的「狗」,牠會聰明的聽懂主人的話,陌生人則不然。其主要的技術是利用錄製的語音訊號,擷取其梅爾倒頻譜係數( Mel-Frequency Cepstrum Coefficient , MFCC )、音高(Pitch)以及週期性聲波等三種特徵值來作為語音模型之建立,並以最少誤差來進行語者辨識。本實驗有20位語者,錄製語料共207個句子作測試。實驗結果顯示,自我語者之正確平均辨識率為96.62%,而其他語者之平均辨識率為99.62%,兩者之總平均為99.47%。整體而言,本作品除了高準確度外亦含有高應用性之實測作品。

廢棄香灰的環境污染與再利用之研究

廢棄香灰最常見的處理方法就是未經處理就直接丟棄或倒入水溝、河川之中,本研究實驗得知,廢棄香灰導致環境水質或土壤受到污染情形嚴重,並造成植物生長遲緩甚至枯萎死亡,對環境影響極大。對於廢棄香灰的再利用,本研究分析香灰成分,經過三角座標試驗及賽格式分析,成功將廢棄香灰使用於陶瓷釉藥中,並研究成功發展出青瓷釉藥,並與宋代釉色做比較,創造經濟及藝術效益,另外,香灰釉藥的生活陶瓷用具不僅有環保意識,心靈層面上更兼具神明保佑的作用。

腳踏車龍頭磁浮避震器

這項作品目的在於它是利用壓縮空氣於磁力結合,而柔軟度達到比一般彈簧避震器效果好很多,我們可以運用在課堂上所學『機件原理、電工概論與實習』科目,搭配我們汽車的專業知識去解決我們發現的問題;腳踏車龍頭磁浮避震器的效果為避震器是利用兩枚強力磁鐵相斥與逆止閥原理,內部有些許的小洞,才不會造成避震一下就彈回,能增加舒適、平穩度,有微量壓縮空氣的效果提升避震度,腳踏車在行駛中能夠增加雙重避震的功能、減震效果提升,在緊急煞車時重心變化小,並且減少手腕及肩部的負擔,騎乘上坡輕鬆、下坡平穩,可增加把手操控性,長途行駛也不易疲勞。

一線四心---圓內接多邊形的歐拉線

三角形的外心O、重心G、九點圓圓心K和垂心H會依序在同一直線上,這條直線就稱為三角形的歐拉線,滿足OG ̅:GK ̅:KH ̅=2:1:3。我們發現當多邊形有外接圓時,也會有相對應的結果。即圓內接(n≥3)邊形A1 A2⋯An-1An的外心O、重心G、歐拉圓圓心K和垂心H也會依序在同一直線上,不妨稱此直線為圓內接多邊形的歐拉線,滿足OG ̅:GK ̅:KH ̅=2:(n-2):n。 此外,我們發現三角形的外心O、內心O1、旁心三角形的外心O2也會共線,且O點為O1 O2 ̅的中點;而當多邊形同時有外接圓和內切圓時,也會有相同的結果。即雙心n(n≥3)邊形A1A2⋯An-1An的外心O正好是內心O1和旁心n邊形的外心O2之中點。

金山神秘海岸浮石事件解密

浮石是一種多孔的火山碎屑岩,氣孔佔總體積很高比例,因此能浮在水上。本研究針對臺灣新北市金山區神祕海岸的沉積物所含的浮石進行探討,藉由閱讀文獻、實地考察、採樣、實驗分析等方式,來瞭解浮石的沉積環境、化學組成與形成機制。依照化學成份分析結果顯示神祕海岸的浮石化學組成與日本、菲律賓的浮石較無關聯,最可能是北部的大屯火山或觀音山噴發所造成。至於是以何種搬運方式至神秘海岸沈積下來,目前本實驗的研究結果顯示海嘯的可能性最高。

胞心粉圓

在實驗過程中意外發現特定比例的乙醇水溶液會出現流速的極值,及溶液混濁的現象,因此引發我們進行有關"微胞"的研究,像是廷得耳效應、布朗運動、鹽類對膠體粒子的影響、微胞的形狀,進而探討不同碳鏈醇類長度、不同濃度、不同波長的光以及不同醇類的影響。此外,我們利用分光光度計量與電導度計測不同種類溶液的吸光度與導電度。