第60屆--民國109年

本研究在等差數列的基礎上，加入「若an為完全平方數，則an+1=√an 」的遞迴關係，將具有週期性的數列分為「單純週期數列」與「特殊週期數列」，並以單純週期數列為主要研究目標。我們探討單純週期數列的各項性質與充要條件，並透過歐拉準則與費馬小定理討論不同公差與首項是否能形成單純週期，整合與建構「給定公差，尋找可形成週期的首項」之方法，也研究特殊週期數列之性質與充要條件。

百香果皮、菇類和茭白筍殼為常見農業廢棄物，我們從百香果皮萃取出果膠，菇類萃取幾丁聚醣，改變幾丁聚醣與果膠的比例合成不同複合物，測量對水、油及染料的吸附，當複合物果膠的比例增加，吸水和油的比率會上升，亞甲藍及甲基藍均以物理吸附為主，隨果膠添加量增加，亞甲藍在1:3後低濃度有化學吸附；將不同纖維長度的茭白筍殼製成紙作為基材，複合物塗佈在紙上測吸水、吸油和作用力，當筍殼紙纖維越長拉力會越大，但厚度也越厚，故應力反而越小；筍殼紙添加複合物後吸水和吸油性質會受到共同的影響，吸水和吸油率在複合物1:5時最佳，而筍殼纖維1cm>打散；筍殼紙添加複合物後打散纖維的拉力有明顯提升，但筍殼纖維1cm則無明顯提升。

我們透過問卷調查和訪談，了解高中生對網路媒體識讀現況，以及可能的影響因子。結果發現較軟性、娛樂性質較高的youtuber頻道較容易獲得青少年青睞。其次，高中生在「懂得使用媒體表達對公共事務的看法」、「透過理性思考和對話去督促媒體」、「有批判力和思考力的主動閱聽人」等項表現較好。不過高中生對內容農場的了解不多。再者，高中生的網路媒體識讀和性別、城鄉差異、家庭結構與主要照顧者的教育程度等因素無顯著關係，此和前人研究成果不盡相符。最後透過質性訪談，受訪同學的確有偏好輕鬆、有趣且娛樂性高的影音內容，但是同學反映的意見也可以看到他們對於網路媒體所傳達的訊息必要時會進行查證，這樣的結果也符合了我們問卷分析所得的推論。

本次研究將使用相同的圓盤垂直疊放，放置於一平面，形成一個獨立的塔。當塔最底部的圓盤通過施加一個瞬間的水平力移除，塔身其餘的部分會掉落至平面上，且有機會保持直立狀態。因此透過本次科展，我們將分析底塊移除後至塔身落至地面的運動過程，設計相關實驗，並試著建立相符的理論模型，探討能使塔身保持靜止直立的條件。 經過初步的現象觀察與背景資料查詢，我們認為會影響塔身直立與否的相關參數有底塊移除速率快慢、底塊厚度、塔身高度、圓盤的摩擦係數。本作品將針對以上參數進行較為深入的研究。

學校附近有煉油廠的大煙囪，隨風飄來的PM2.5是健康隱憂，所以我們自製主動抽氣式綠牆，以了解室內栽種綠色植物是否有助於改善教室空氣品質。研究後得到的重點有： 一、利用滯塵力佳的五種室內植物及廢棄課桌，自製主動抽氣式綠牆，既環保又能美化教室。 二、相較於密閉空間的PM2.5自然沉降，在主動抽氣式綠牆中放置非洲菫、嫣紅蔓、波士頓腎蕨時，能更快降低教室中的PM2.5濃度。 三、加快風速能讓主動抽氣式綠牆中的波士頓腎蕨有較好的吸附PM2.5效果，提高光照和使用霧化器加溼葉面的影響則不顯著。 四、在主動抽氣式綠牆中放置波士頓腎蕨，在4小時，風速2.8m/s，光照1840Lux，並使用霧化器適時加溼葉面的條件下，跟緊閉門窗後讓PM2.5自然沉降相比，PM2.5下降率可增加32%。

本研究是從改良虹吸管實驗將水引出的使用習慣出發，進一步探討旋轉彎管對管內水面升降的影響。 首先在研究1和2中發現在空氣中旋轉管子後，管內水面上升，旋轉愈快及旋轉半徑愈大，水面上升愈高。在研究過程中，意外發現管內水面有時不升反降。因而設計研究3，直接將管子上下顛倒，改由在水中旋轉，管子轉愈快及旋轉半徑大，管內水面下降愈大，且變化幅度比研究2明顯。甚至可將空氣引入水中，增加水中含氧量達18%。 最後研究4中發現傾斜彎管其傾斜角度愈大、彎管鉛垂向下且出水口端低於水面時，當旋轉後，最能啟動虹吸管減少抽水時間，外管愈長抽水愈快。值得一提的是彎管並非在旋轉半徑大時抽水最佳，此與前三個研究結論顯然不同。

本研究探討發芽米在不同的低氧處理方式與條件下，對米內GABA(γ-aminobutyrate acid)含量變化的影響。從茶葉GABA研究的報告中發現，經低氧處理再回氧重複多次能夠提升GABA含量。因此本研究透過帶殼、糙米、去胚糙米的材料，並以低氧與回氧交互處理，找出合適的處理方式與條件。首先，觀察不同發芽米經低氧處理後之GABA含量的變化，發現帶殼米的中GABA含量最高。接著我們以帶殼米為材料，調整低氧與回氧處理之時間點，發現帶殼米經12小時浸水加上回氧2小時再加上12小時浸水為最佳處理方式。最後，我們比較不同材料在真空和浸水處理後GABA含量的變化，並測定GAD酵素的活性變化。結果發現在真空環境下帶殼米GABA的含量最高，且GABA含量隨GAD酵素提升而增加，而隨後去殼會減少20%的GABA。

蠅虎獨特的視覺構造一直是動物生理學有趣的題材，Nagata在2012發表的研究（參考文獻一）指出蠅虎有可能是利用不同色光折射角度不同來判斷距離。去年我們發現（參考文獻二）眼鏡黑條蠅虎（Phintella versicolor）在單一色光下的撲食表現與安德遜蠅（Hasarius adansoni）有差異。眼鏡黑條蠅虎在綠光下的表現不佳，而在藍光下才能夠有最佳的撲食表現。我們採納了去年評審的建議，改進了研究過程，並且將平地灌木叢中也很常見的拉邁宇跳蛛（Cosmophasis lami）加入研究當中，以期能夠更加地了解不同色光對蠅虎撲食的影響。我們發現，眼鏡黑條蠅虎和拉邁宇跳蛛在純綠光環境中表現都不如預期，而三種蠅虎在純藍光環境的表現都與白光環境差異不大，我們猜測藍光或許才是適合大部分蠅虎進行撲食的色光。

目前市面上已經有不少產品應用到自然語言處理 (natural language processing, NLP) 的技術，例如聲音或是圖像標註，但是關於圖像標註的研究大部分是針對英文，因此我們想要進行中文的圖像標註研究。在本研究中，我們嘗試建構神經網路，並使用Microsoft COCO: Common Objects in Context 數據集訓練模型，並試著調整模型以達到較好的圖像標註效果。使用深度學習神經網路作為翻譯流程的工具，並嘗試配合各種不同的網路架構。為了能達到從序列到序列 (seq2seq) 的效果，我們的網路使用了編碼器 - 解碼器 (encoder-decoder) 的結構，編碼器的部分使用CNN，解碼器的部分使用RNN，這樣能有效地傳達序列並有較多種神經網路組合方式。

為探討阿基米德螺旋汲水器汲取淤泥的效果，我們設計出四組長為50 公分的螺旋，分別以螺旋內外半徑比、葉片數、裝置傾角、泥水比例和轉速為操縱變因，進行實驗。 實驗結果顯示，螺旋內外半徑比以 1/2 的汲泥效果最佳；葉片數以三葉片螺旋的效能較高；汲水裝置傾角則是傾角愈大汲取量愈少；泥水比例以泥水比為 2：1 的汲取量高於泥水比 1：1 的；轉速以120 rpm的汲取量優於60 rpm，且能突破傾角 40° 無法汲起淤泥的限制。 實驗中亦發現，只要水位高過螺旋前端的第一個腔室，即可順利汲取泥水；以汲泥效果最佳的數據估算，每24小時可汲起8公噸左右的淤泥。若利用本實驗成果進一步研發，有望成為在水庫積淤區域進行抽淤的利器。