高級中等學校組

本研究主題是要在一個直線(或平面、立體)陣列中，填入若干數字，找出一條路徑使所有通過的數字總和等於指定值s。我們得到下列結果： 第一部份直線列迷宮 一、路徑的一般解與唯一性。 第二部份平面陣列迷宮 一、目前對總和s 值可以判斷有無解的統計表。 第三部份立體陣列迷宮 一、一條路徑所有通過數字的個數只能是11、15、19。 二、用VLOOKUP指令將序對(a0,a2,a1)組數由40組刪減為28組。 三、計算餘數0、2、1層這三層進出的可能方法數，列出進出組合及對應圖形。 四、計算餘數0～8根這九根的進出組合。 五、將目前找到的路徑解列表，共24個。 另外，這個研究在「身分認證」是可以應用的。

本作品針對機械手臂運作時，因相同的負載與馬達移動時，具有不同移動路徑而產生最大負載量，窮舉不同搬動方式所呈現的整體效能差異。本研究設計一台3軸機器手臂，以第一顆馬達為球心，將最遠之第三顆馬達的載重，從赤道移至北極為例，紀錄研究各種載重、各種路徑的時間和效能，期冀發現同時具有節能和省時之手臂移動方式。透過實驗，從耗電、載重和時間三方面探討其效能，在兩種實驗中，實驗一（不同轉動方法所需電量）節電比率最高達30%。實驗二（相同轉動方法，多步驟同步所需電量與時間）節電比率最高答42%，省時比率最高達60%，為我們節省大量時間及電能。文末，再透過藍芽技術，以手機輸入目標物位置，使機械手臂以最高效能舉至終點。

本研究是利用液晶的光學紋理圖像，測量水溶液中牛抗體的存在。我們先以HSA做為實驗的基礎，來了解此液晶感測系統的特性，以及測量一些基本數據之後，再將此系統進行檢測牛抗體的研究，由於液晶容易受到周圍環境的變化而改變其排列方式，而其光學訊號也會隨之改變，若溶液中的牛抗體濃度達一定程度，即會產生特定的光學訊號，我們在本研究中使用毛細管作為觀察的基板，藉此成為便於觀察的感測系統。

本報告分析臺灣西南近海約東經120.5度、北緯21.7度的地震目錄，此地震群在西南部低地震活動區發生，顯得特別。分析結果在1994～2013年10月間，出現四次大地震，震源深度均約40多公里。大地震發生後，較長期的地震位置變遷，均約以近2年時間向上向東遷移，再向下向西回到40多公里，並接續下一次大地震。深入統計分析，發現數次變遷範圍常大於10公里，超過定位不確定性，是可信賴的結果。不過大地震發生後約2、3月內的短時間變化趨勢較複雜，和長期趨勢相似。本研究也建立一系列模擬實驗和一假設模型，解釋地震隨時間空間的變動，接近週期性發生的原因。並比較附近地區地震活動，考慮岩層受大環境應力作用後，大地震後數年內地震平均位置的變遷。

本研究以物聯網、智慧車與機械手臂等科技，幫助病人能定時、定量的吃藥。系統在送藥的設計上，物聯網的方案，使用「聯發科」的MCS雲端服務，可輕易用網頁或手機介面，連線及管理LineIt ONE控制版，做到無線控制精準配藥；系統亦創意改裝現有市售常見自走車，並搭配紅外線感測功能，使作品能正確無誤的循跡，將藥送給病人；另為提醒病人拿藥，系統加裝LED與蜂鳴器裝置，提供視覺與聽覺的感官刺激，提醒吃藥的時間已到，也增加視訊串流，實現遠端監控功能，整體組合完成雲端智慧配藥系統。本研究的成果在成本、技術或相關的軟硬體的配合難度不高，應可普遍推廣與應用，未來亦可作進一步研究與應用。

「雙手萬能、雙腳亦萬能」，雙腳是我們身體輪胎，它可以承載身體移動，假如某天當雙腳失去健康時，除了漫長的醫療外，也需要藉由復健的工作來治療、矯正其行動，而傳統的復健設備只是單調的機器，只是單純的對復健者進行負重的測試，如果能有一套完善電子設備可以協助復健者及醫生作有計畫的復健執行，相信日後對復健者進行醫療復健一定能夠更加完善。 治療與復健對骨傷是漫長的醫療行為，由期是康復後的復健醫療，我們設計輔助協助病患進行復健工作，因此系統設計重量感測器，來偵測復健者的重量測試資料並記錄，同時系統會透過LINE方式通知家人及醫生其復健情形，因此一套完善且有計畫的復健系統協助復健的話，相信復健工作一定能更有效率。

本實驗以共沉澱法製作普魯士藍奈米顆粒，以調控沉澱溶液的溫度在25、50、70、85℃，分別成功製作出平均直徑為26、32、38、62 nm的Na-FeFe普魯士藍顆粒粉體。以GSAS結構分析程式擬合X光繞射譜圖，指出晶體結構為立方體，且提高共沉殿溶液溫度可以提高Na含量，減少H2O佔據孔洞。由反傅立葉轉換獲得電子分布圖，顯示與與C鍵結Fe的電子密度低約15%，其電子組態為C-FeIII及N-FeII，C-FeIII較容易進行還原反應。組裝成二次電池，顯示32nm及38nm普魯士藍為陰極的電池，C-FeIII及N-FeII，均可以進行氧化還原反應，其電容量較高且充放電衰退率較低。

響粒線體型態的原因很多，如自由基、溫度、藥物等等，而我們選擇對海拉細胞施以幾種市售 NSAID 止痛藥主要成分：Aspirin、Acetaminophen 及 Mefenamic Acid，並觀察其對粒線體形態和功能的影響。第一部分實驗中，我們得到了粒線體長度會隨著施加藥物濃度的提高而減少，且向細胞核方向聚集的結果。接著，以相同的藥物及細胞種類進行 MTT 細胞活性測定， 和 Trypan Blue 細胞染色實驗，發現粒線體的呼吸作用效率及細胞存活率會隨著藥物濃度提高 而下降。三種藥物中，Mefenamic Acid 的效果最為明顯，於是對其進行了第二部份的實驗：將 Mefenamic Acid 的濃度固定，改變作用於細胞的時間。透過實驗證實了增加藥物作用時間和提高藥物作用濃度對粒線體的影響趨勢相似。

本研究第一部分從尋找牌組設計法出發，以不同的數學結構製造出牌組，再分析牌組結構中變數的關係，並寫下其關係式及特性。 第二部分進一步改變規則，研究在不同規則下牌組變數的關係及特性。 第三部份引入區組設計理論，將牌組的設計矩陣化後，可以透過定理來檢驗任一牌組是否符合哆寶規則，還能再將矩陣擴張，得到旋轉法的一般化設計法。另外也可以透過0、1之間的互換，得到新的設計方法以及適用條件。

手機自拍像中常有人臉佔照片整體面積比例過大、構圖不佳的問題，針對此問題本研究運用深度學習提出改善方法。所設計的方法，主要包含四大部分：圖像擷取、圖像外擴、圖像填補以及圖像結合。圖像擷取中，我們運用Mask_RCNN和Closed_Form_Matting兩個演算法，結合兩者優點來生成遮罩，正確率可達87.5%；然後，藉由更改模型架構以優化與對訓練集做不同的前置處理，比較不同模型成效並修正，可對人像自動進行適當的外擴；此外，在圖像填補中，我們設計差集填補的方式來提升填補模型準確率；最後，自動將外擴後人像與填補後背景做圖像結合。實驗結果顯示，所設計的方法可有效地對圖像擷取與圖像外擴模型做優化，並將自拍像中過大的人像縮小至合理大小，形成結構均衡的照片。