高級中等學校組

本研究研發電動助行車騎乘輔助裝置，能依車主的體重和爬坡的角度，自動判斷並給予自行車適當的助力，車主只要依規畫好的速度騎乘就能使自行車持續前進輕鬆踩踏，達到健康騎乘的效果、提升自行車騎乘樂趣，騎車資訊整合於車頭螢幕以提供車主瞭解騎車之各項功率數據。本研究建立自行車最佳化騎乘之功率曲線圖，為瞭解騎自行車爬坡所需功率，車主可依自己的FTP值（功能性閾值功率），查詢爬坡之騎乘速度，查詢爬坡所需之功率與騎車可維持之速度，以協助車主完成自行車的騎乘，騎車過程中車主可觀察螢幕顯示速度是否過快，以確保車主的體能能夠負擔，並順利完成騎乘活動；作品結合太陽能板發電，強化電動助行車之電能部份。

對於一般的染敏電池發電功率不高的特性，我們試著加入電極片以提高電池的發電效率。而後來便以將電極染敏電池製作過程簡化且具可撓的功能在努力，後來以立可白取代了昂貴的二氧化鈦負極層、以印表機碳粉和鉛筆石墨來取代原正極處理。以紗布和護貝膜解決了原先電解液存放不易的問題，也順便達成具有了可撓式的特性。因為有護貝膜的封裝使電池的續航力大大提升，至二十天依然有電功率的產生，所以簡易可撓式染敏電池是可行的。

我們探索虎斑烏賊捕食動態獵物行為，分析捕食策略，建立捕食行為模型。結合程式控制機械手臂帶動蝦子移動，高速攝影機連續拍攝烏賊細微行為變化，再藉助新近問世機器學習軟體DeepLabCut快速量化烏賊姿勢變化，並發展修飾演算法修正DeepLabCut輸出缺陷，提高辨識率，讓軟體動物烏賊的姿勢辨識首次成為可能，從而建立分析捕食行為的大數據。烏賊捕食動態獵物時嘗試與獵物同步行進，即使烏賊已游進它的攻擊腕可觸及距離，仍有漫長的捕捉等待時間，創造同時滿足注視與定位獵物條件的最佳捕抓時機，才在視覺回饋參與下射出攻擊腕捕捉獵物。我們依此提出新的烏賊捕食行為模型，可以同時解釋動態與靜態獵物的捕食行為。我們認為烏賊等待最佳捕抓時機的策略是智力的表現。

本研究探討利用過期廢油及保麗龍，配合導電導熱性優異的石墨烯粉末，製作環保導電油墨。研究動機在於將過期廢油與保麗龍進行二次利用，發展新科技產品。石墨烯方面，我們比較三種粉末，評估次級品或下腳料的可用性。 本研究分為五部分，第一、二部分探討石墨烯的結晶物性，元素組成及粉末的微觀片狀形態。第三部分探討石墨烯粉末的導電性與其片狀形態之關聯性。第四部分探討廢油是否能與石墨烯相結合，測試石墨烯的吸油度，第五部分我們嘗試自製導電油墨，利用廢油混合石墨烯粉末，同時也利用保麗龍及適當溶劑，調製成溶液作為稀釋及成膜劑。初步我們已成功得到性能不錯的導電塗膜，並自己組裝電路，由燈泡亮度展示塗膜的導電性。

藉由我們自行設計的主振動系統與吸收器，來探討兩者頻率一樣時，在外加驅動力下，是否外加頻率等於主系統原先的自然頻率時，會出現主系統不振動，因為我們實驗的驅動力並不是直接作用在主系統上，造成我們的實驗結果與預期有差異，而且這個反共振頻率的偏移量與兩者之間的質量比值有密切的關係，主系統與吸收器的質量差距越大，反共振頻率越會接近原先的自然頻率。又由於原先是單一自然頻率，變成兩個物體的系統此時自然頻率由原先的一個變成兩個，而且兩者頻率的間距也與兩者的質量比有密切關係，兩者質量比(吸收器m1與主系統質量m2比)，μ=m2/m1 比值若越大，兩個自然頻率離得更遠。

受到全球暖化的影響，不但造成沙漠擴增、極端氣候加劇、雨林逐漸消失，甚至威脅人類的生存，根據2014聯合國農糧組織報告：全世界仍有39個國家面臨糧食危機。這點勾起我們的憂患意識與興趣，想進一步了解目前全球暖化與台灣稻米產量間的關係。經利用文獻探討及Excel趨勢分析統計，得知以下幾點結論： 一、 台灣的氣溫上升趨勢也與全球趨勢相似，屬於暖化階段。 二、 1976年大約能代表台灣水稻受全球暖化的氣象環境影響依據年代。 三、 台灣稻作產量與暖化的關係，大略可以用飛機起飛、降落、著地三階段模式做為解釋。 四、2001至2014年台灣耕地稻米每公頃平均產量，以Excel做趨勢分析統計得一關係式：y = 0.001x6 + 0.442x5 - 18.19x4 + 256.9x3 - 1546x2 + 3833x + 1644。

我們當初的理念是是希望能將傳統的加密方式融合現代的密碼學，達成更高的安全性，後來我們發現能結合語言學的部分，使得加密變得更有變化。 我們的研究利用「反切」這種古代的拼音方式來設計一套加密規則，並利用它替特定的字串加解密。我們並沒有試著挑戰一般的加解密，而是在原本的基礎上對內文動手腳，也就是說最終可能依然得依賴一般的加密方式，但在此之前我們已將內文經過加密成為密文，使得即使破解了一般的加密，結果依然是一串無法理解的密文，像是第二道保險一般，使文字在原有的加密基礎上再多一層保障。

針對四絲馬鮁(午仔魚)2在這十餘年來，均居魚苗放流之首位，激起了研究動機，乃經由文獻、現場及電話訪談、統計分析進行探討，發現:午仔魚價格非常穩定，15年均價117±14元/公斤；由「市場價格與漁獲量 (R2=0.0266)」及「市場價格與消費者物價指數(R2=0.1744)」確定捕獲量及消費者物價指數不會影響市場價格。品質佳的大型魚價格遠比漁市場的交易價格高，值得養殖業者努力競逐。漁業署依據市場及相關漁業資訊決定每年放流的種類與數量，午仔魚苗的放流量與捕獲量呈現正相關(R2=0.855) ，顯示其放流已有顯著成效。然而，目前之捕獲量與市場需求接近平衡，加上人工養殖午仔魚之面積增加。因此目前的放流量合宜，不宜大幅增減；本研究非常肯定這十幾年放流午仔魚苗的政策。

高血壓導致許多併發症，更造成心血管疾病。因此預防和治療高血壓是國際醫療關注的議題。研究指出幹細胞能促進身體機能修復但是治療的分子機轉尚未表明。發現短期缺氧(6小時)可提高脂肪幹細胞(ADSC)的細胞生存蛋白p-Akt和歸巢效應蛋白CXCR4表現，接著利用ADSC和缺氧預處理的脂肪幹細胞(hADSC)治療原發性高血壓大鼠的心臟，發現ADSC和hADSC能維持心臟功能，降低高血壓造成的心臟肥大蛋白GATA4、BNP表現，提高長壽基因訊息路徑來達到心臟保護的效果；更發現幹細胞透過改變心臟能量代謝途徑，降低GLUT4對葡萄糖的消耗而提高脂肪利用率來提高心臟細胞的能量獲取，且強化後的hADSC保護的效果更好。這些結果證明幹細胞能保護高血壓對心臟的傷害，也證明適當的缺氧能夠強化ADSC。

台灣位於歐亞板塊與菲律賓海板塊的交界，台灣各地常出現地震，導致無數地震產生與人命金錢的損失。 本次研究使用中央氣象局的地震紀錄、MicrosoftExcel，探討花蓮地震、台東海端地震前後的a 值與b值變化。從古登堡－芮克特關係式中發現主震發生前a、b值會有下降趨勢，並能預估可能發生的最大規模。 實驗中我們將實際資料與古登堡－芮克特關係式算出的資料作比較，發現實驗迴歸線的a值、b值、最大規模預估等數值與實際觀測非常符合，並分析當地未來的地震趨勢。