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第61屆--民國110年

結合物聯網與低功無損音樂傳輸的智慧書架音響

本專題設計一個音樂展示書架,結合射頻無線傳輸技術(RFid)感應在音樂CD上的射頻標籤,再透過低功耗藍芽傳輸技術(BLE)來傳輸資料給樹莓派媒體中心,透過資料庫程式去搜尋無損音樂庫中相對應的音樂,最後以高傳真數位類比轉換器(HiFi DAC)還原聲音的類比信號再傳輸至真空管擴大機。以既方便又無損害音質的方式來呈現大家所熟悉的藍芽音響。同時為了讓這項商品能夠應用在商業展示場合與藝術人文空間,我們讓播放音樂就如同向大家展示一張音樂CD一樣,只是將之放置在一個木質書架。且為了讓書架不需要插電或是充電,我們採用低功耗的藍芽傳輸並配合深眠模式,做出僅使用室內光源就能夠使用的智慧書架,更適合安置在一些不希望電線裸露出來的藝文空間。

光纖通路

n個城市建立光纖網路,以最經濟的連接方式,需(n-1)段連線,探討共有幾種建立方法L(k,n) (但限定城市標號差不得大於k,k∈Ν),我們依照條件逐步排出,驗證資料[2]中的發現,當k=2時,得到規則L(2,n)=3 L(2,n-1)- L(2,n-2) ,n≥3,而前後兩項的比值正是黃金比例的平方((1+√5)/2)^2=(3+√5)/2≈2.618。接著,我們繼續探討L(3,n)各項的值,並尋找關係式,發現前後兩項的比值似乎也趨近於某個定數。另外,我們觀察到,若k=n-1,則L(n-1,n)=n^(n-2),這就是凱萊公式[7]。因此我們繼續以『橫排推移』的方式探討並發現L(n-2,n)的公式。在L(n-3,n)在經過多方面的嘗試,我們也發現它跟n有規律性的關連,進一步地研究終於提出它是n進位的式子的猜想。另外,我們也以生成樹來探討我們的問題,並引用基爾霍夫定理矩陣[6]來計算我們的推理,證明吻合。

化〝澱〞成晶~謎團,米糰-探討漿糊變硬『筷』形成的因素

急速降溫冷藏是糊化前澱粉漿的最佳環境。單一澱粉糊化前加少量『酸、油』可加速糊化。雙澱粉混合直鏈含量越多加少鹼越無效果,顯示直鏈澱粉不易被溶出。直鏈澱粉堅硬易撞碎耐不同水溫、不同溶液,支鏈澱粉質軟不易撞碎。老化澱粉對含水量少的溶液和低溫冷藏可較長時間保持硬度。澱粉混合種類以糊化溫度相當,直鏈含量約25%~30%為佳;多種澱粉混合(三澱粉以上)、易糊化、高直鏈含量澱粉效果不佳。雙澱粉混合1:1飽和液加糖-直、支鏈澱粉溶出有限,加鹽-糊化不足,加5g食用小蘇打溶出直、支鏈澱粉最多,自然乾老化環境體積完整無裂痕,有利氫鍵形成晶體結構為最堅硬的天然無毒環保筷子,使用完可當飼料或作為調整土壤酸化的肥料。

色變~移印幻影-著墨於儀

我們將染布前處理後,墨水樹心染材經煮染及上色時間越久染色效果越佳;染液呈紅色,略呈酸性,加鹼呈紫色、加酸呈黃色,但染布在空氣中置放,漸回復紅棕色。 我們也發現,加入不同含金屬離子的媒染劑會改變染液的顏色,而且前媒染比後媒染的顯色效果佳;後媒染則比同媒染的顯色效果佳。 最後,我們開發出整合手機App辨色的第二代在暗箱光路徑區中測比色槽染液的RGB、染布使用GY-33顏色感測器模組量測,可增加顏色量測的準確度。另外,也終於成功的製造出第四代可調變色燈的吸光儀設計,在十六色燈的感光電壓下,與串接電阻檢測電壓的線性回歸趨勢線的R2值均可達0.99以上,並可依染液選擇色燈,製作出不同濃度的檢量線並定量染布後的廢液濃度,回收再利用。

因「材」施計-觀察倍數關係,推理原始密碼

在數字2~100之間,約定取哪五個數字,每個數字有五張牌。 每次遊戲,提問者從這二十五張牌中抽五張作牌組。 答題者用乘法提問,以較少提問次數答出牌組數字者,獲勝! (一) 解題步驟 (1) 問五張牌相乘,找出具有特殊質因數的牌; (2) 找出牌組中,會造成乘積相同的組合,問其中最大數字的倍數相乘。 如果執行步驟(1),尚未完全解題,就執行步驟(2); 如果執行步驟(2),尚未完全解題,再次執行步驟(2)。 在這個規則之下,可以依序確定五張牌。 (二) 提問次數 第一題問五張牌相乘的質因數分解,出現 (1) 四種以上的質數,直接得知五張牌數字; (2) 三種質數,最多加問一題; (3) 兩種質數,最多加問兩題; (4) 一種質數,最多加問三題。 在這個提問上限之內,一定可以成功解題!

雙音筆筒樂器的研究

有天我們在雜誌上看到曾侯乙編鐘出土的消息,報導中說這個鐘除震驚了中國,更受世界矚目,這讓引起了我們對這個鐘好奇,除了讚嘆古人的智慧與技術外,要如何將繁雜的青銅編鐘鑄造技術,簡化應用在日常生活中,做成實用又能演奏的樂器,讓編鐘不再遙不可及,就成了我們要進行這個研究的主要目的。本研究中,除請老師帶領我們如何依據周禮考工記中所述編鐘的各部位比例來製作筆筒筒身,利用等比級數法來理解合調性音高的音頻,並透過對編鐘樂器的理解,期待在實驗的過程中找製作出陶製雙音筆筒編鐘樂器的模式。

who「焦」軟殼蝦? 蛻殼與異性互動對螯蝦類焦慮行為之初探

前人研究證實電擊與同性競爭會造成螯蝦焦慮,不過這些研究沒有考量蛻殼週期的干擾,異性互動的研究也少見,因此本研究將探討蛻殼與異性互動對螯蝦互動行為與類焦慮行為的影響。我們以互動缸來觀察公、母螯蝦的互動行為,透過十字迷宮進行類焦慮行為評估,再以X光拍攝胃石判讀蛻殼週期。結果顯示,蛻殼期與間期的公、母螯蝦有不同的互動行為,蛻殼蝦和異性互動總量低,且有互動之蛻殼蝦所誘發的類焦慮行為較為明顯,顯示蛻殼與與互動都會造成螯蝦焦慮。螯蝦體型會影響拒絕行為,大螯蝦以推離為主,小蝦則迴避比例較高,類焦慮行為則沒有顯著差異。此外,大公蝦與小母蝦互動較容易交配,但體型差異、是否交配與類焦慮行為的關聯尚待進一步釐清。

從振興三倍券探討稟賦效應與MPC之相關性—以桃園市20-29歲為例

本研究旨在探討稟賦效應在人類日常生活中是否存在,以我國振興三倍券為研究標的,探討不同情境下稟賦效應存在與否,以及與邊際消費傾向的相關性。本研究以桃園市20至29歲者為研究對象,利用網路投放問卷,有效樣本數共170人。研究發現在各情境中,僅對居住的稟賦效應皆顯著存在。若整體來看,各交易貨幣之情境皆幾不存在顯著稟賦效應,對物品產生的稟賦效應強度亦無顯著差異。研究得出研究標的的邊際消費傾向約0.6169,不計商家促銷則約0.3574,顯示商家促銷對邊際消費傾向影響極大。最後就稟賦效應與邊際消費傾向的相關性而言,我們認為稟賦效應的強度與邊際消費傾向的大小大致上並不相關。

地動山不搖—隔震裝置在建築物之應用與探究

本篇研究隔震裝置及搭配不同消能元件之探討。實驗得知,安裝隔震裝置可有效隔震;單層隔震裝置擺動方向與地震力方向相同有較佳隔震效果,角度加大隔震效果變差,也許可透過疊三層,各層夾120度之擺放模式解決地震力方向問題。建物高寬比大晃動明顯,蓋建物應考量隔震器承載重量與建物擺動力矩的極限;不同擺長隔震裝置有不同自然頻率;組合擺之自然頻率較單長擺低,且最大加速度較低但頻寬較寬;隔震裝置並非越多層越好,多層可能造成重心偏高晃動加劇;隔震層於底部隔震效果最佳;以隔震為基礎加裝阻尼消能發現,在適當的阻尼下,系統可兼顧隔震與消能,有效降低大樓晃動,若阻尼過大則導致隔震功能喪失,能量大幅傳入建物造成擺動加劇。

達靈頓尋找特斯拉

本科研主要運用達靈頓電晶體將微訊號放大,以感應特斯拉線圈產生的高頻訊號,再將感應到的訊號輸出給科技寶輪型機器人,接著依撰寫於機器人之操控程式進行訊號強弱的判斷,進而得知特斯拉線圈所在的距離和方向,最終得以控制機器人在不同模式下有自動轉向特斯拉線圈所在的位置,或跟隨其前進的動作。