第62屆--民國111年

本研究主要以黃斑黑蟋蟀成蟲(雄)、成蟲(雌)、老熟若蟲(雄) 、老熟若蟲(雌) 、初齡若蟲(無法分辨雄雌)等5種不同發育期與性別的黃斑黑蟋蟀，設計蟋蟀的領域行為、遭遇行為實驗，進行黃斑黑蟋蟀遭遇行為的研究並分析大顎的發育情形對打鬥行為的影響。研究結果：黃斑黑蟋蟀有領域行為的表現，其領域行為表現與打鬥獲勝關係之間有顯著相關。最常出現的遭遇情形有：靜止不動、觸鬚碰觸、身體抬高、逃至角落與出現勝負結果。黃斑黑蟋蟀會因為大顎發育情形的不同而影響其打鬥方式。不同發育期與性別的黃斑黑蟋蟀，遭遇行為模式大致相同，其中當成蟲(雄)遭遇成蟲(雌)時，會發出求偶的聲音進而與成蟲(雌)發生交配的行為。

這是一個歷時兩年半鑽研兩共邊三角形外接圓各種有趣關係的探究之旅，透過GeoGebra的輔助，經由(1)觀察圖形及數據形成猜想(2)幾何論證猜想為真的探究歷程。 我們首先探討兩共邊三角形外接圓的圓心位置、半徑、半徑和及連心線的關係，發現並證明出等腰三角形中圓心位置具特殊性、兩外接圓半徑和R1＋R2與連心線─O1O2的長度都跟動點D的x坐標呈現函數關係且圖形為雙曲線的一支；據此討論出兩外接圓面積和與原三角形外接圓面積關係，同時發現∆AO1O2～∆ABC且AO1OO2四點共圓。在研究連心線時也發現，當動點D移動時，─O1O2的中點形成一條直線；每條連心線皆與以頂點A為焦點，(BC) ⃡為準線的拋物線相切。最後得出若任意∆ABC的頂點A到─BC的距離相等，連心線─O1O2所包絡出的拋物線皆全等。

在台灣這種潮濕的氣候裡，蟑螂是每個家庭頭號公敵，多數人看到牠都會聞之色變，為了解決問題設計一個可讓大眾方便的滅蟑工具，參考市售滅蟑相關產品列出缺點並加以改善。作品利用中間設置誘餌區吸引蟑螂進入，一旦被偵測到再採取高壓電擊，緊接著啟動刷子將牠推入後方回收盒中。清除時拉開回收門就可倒入垃圾筒中清理掉。此外作品供電來自太陽能蓄電及運用IoT物聯網技術，開機、電力不足、電力充飽或已捕獲，行動載具均會收到 LINE通知訊息且同步記錄到Google試算表，還可以透過LINE訊息欄輸入V或C文字，反查捕蟑數與目前電量狀況，作為未來環境除害監控參考。

本實驗以不同玻璃杯型以及盛裝不同液體探討振動頻率，以AUDACITY進行頻率分析，其中無腳座玻璃杯在杯口所形成的波數為n=1, 2, 3…；有腳座玻璃杯在杯口所形成的波數為n=2, 4, 6…。此外腳座可讓玻璃杯更穩定地振動，頻譜上也清楚呈現特徵頻率且有倍頻關係。手摩擦所有玻璃杯主音皆為n=2，且強度大於其他泛音百倍以上，視為純音樂器；敲擊杯口與摩擦杯口的主音(n=2)頻率相同，但產生許多雜音，不適合作為樂器。另外從能量守恆角度推導玻璃杯裝有液體的頻率公式，並以實驗驗證推論，其振動屬於一端受力的「集中負荷」情形，其液高與頻率可以用函數表示。未來希望能進一步以位能角度探討空杯的振動頻率公式，並從黏度探討液體位移速度與玻璃杯位移速度之間關係。

秋天的柿子令人垂涎欲滴，但如果吃到未處理的柿子，會讓舌頭酸澀麻木。進入國中學習到科學方法與媒體辨識，我們想找出讓牛心柿由澀味變美味的方法，並驗證祖傳及網路流傳的「柿子脫澀」的方法是否為真。由長輩種植牛心柿的經驗，我們設計實驗，探討浸泡液溫度、種類及攪拌與否對牛心柿脫澀的影響，也採用混果、刺傷、沾點蒂頭等變因。脫澀的表現以口感紀錄暨以自製氯化鐵試紙和單寧反應後的顏色變化紀錄。實驗中我們發現：1.常溫下以氣泡水浸泡柿牛心柿脫澀效果最佳；2.混果或刺傷能催熟牛心柿，但無法脫澀，證實網路流傳果實軟熟可減低澀味的說法為偽；3.網路流傳及前人經驗的傳承不一定為真，必須經過科學方法的驗證或改良。

本作品主要研究點對三角形各邊鏡射，再將鏡射點連接形成鏡射圖形，並探討鏡射圖形和點的變化。發現有些點有不變性，並且可以將原本向外發散的鏡射圖形收斂使其互相重疊並全等，我們稱其為全等點。我們從正三角形開始研究，發現正三角形有六個全等點，因對稱性將其分為兩組。接著延伸至等腰三角形，觀察固定底為2，改變高之等腰三角形全等點軌跡，發現許多特殊現象，接著再將其轉為函數圖形進行討論，進一步利用代數式結合鏡射性質，計算出全等點的座標，並證明觀察時發現的現象以及發生的時機。另外，我們觀察並證明各個鏡射圖形的頂點和全等點會形成五大類共圓之現象，我們也嘗試進行正多邊形全等點之觀察，希望有機會推廣到一般化。

本研究旨在利用深度學習實作改變字體風格的模型，試圖讓生活中處處可見的文字變得活潑、生動，並省去許多設計字體所需的時間、精力。我們利用了風格矩陣、對抗式生成網絡(GAN)等概念設計了3種模型，並在實際運行後進行分析與比較。 VGG模型運用了卷積神經網絡的概念，擷取特徵以生成風格矩陣並將其進行字體風格轉換。Bicycle-GAN模型結合了Conditional GAN和VAE的優點，能夠生成多樣風格的字體。Zi2Zi模型則是在pix2pix的方法改進部分缺點，能讓生成的字體更逼真，且具有顯著的成效。 經過多次的嘗試和失敗經驗，我們發現VGG、Bicycle-GAN、Zi2Zi，3種模型在字體風格轉換上具有相當的潛力，在經過適當的後處理之後，能夠在耗費少量時間和樣本的情況下，生成實際套用在電腦中的個人化字體。

本研究以植物工廠為平台，探究光質對紅貝塔齒葉萵苣和野生芝麻菜的生長影響，以節省能源為目標，並建立口感與光質之間的關係。紅貝塔齒葉萵苣在燈源紅光比藍光比值為9、7至23點光源強度韻律變化、每日23至01點遠紅光處理、第15至18天的13至14點低劑量UVB處理、逐日提升日總光量DLI值、於21天收成，可顯著增加鮮重、乾重，節省耗電度數約36%；野生芝麻菜在燈源紅光比藍光比值為20、7至23點光源強度韻律變化、逐週提升日總光量DLI值、於28天收成，可顯著增加鮮重、乾重，節省耗電度數約42%，為最佳種植策略。再者，也發現低劑量UVB會使萵苣植株高度降低，而遠紅光處理則可逆轉UVB所造成的影響。

有機物在無氧或低氧下，會熱裂解成生質炭，具高表面積，能吸附有機質形成生物炭，促進光合菌生長，改善土壤品質。為了解光合菌對生物炭促進腐熟化的效應，本研究運用光合菌在印度棗、鼠眼木、南洋櫻和桑葚等4種生物炭中做成添加劑，探索添加光合菌與生物炭對土壤的影響。實驗發現，農業有機廢棄物做成生物炭，就能改善土壤環境、促進作物成長，結論摘錄如下： 一、光合菌與水以1:20比例稀釋，種子發芽率與存活率高達100%。 二、校園盆栽土壤添加生物炭和光合菌種植青江菜，發現大部分添加者較未添加者生長更佳。 三、以生物炭提供青江菜營養源，有機質比無生物炭至少提高2%以上，南洋櫻最高可提升4%，額外添加光合菌可再提升0.5%，整體累計提升4.5%。

植物染一直是大家耳熟能詳的傳統染色技藝，而昆蟲染色技藝卻鮮少被人知道，其中，原產於臺灣的紫膠蟲正是生活在你我周遭常見的果樹害蟲，但也是為傳統昆蟲染之染料來源，卻很少被人注意的物種，因此，本研究針對在地物種-紫膠蟲進行研究，探討紫膠蟲在野外的棲息環境，並透過室內飼養觀察紫膠蟲的生活史與蟲膠萃取，藉以了解蟲染的物質特性。實驗結果發現，紫膠蟲喜歡寄生在透光率低，且溫、濕度適宜，樹枝直徑為5.34mm的老樹枝條，寄生平均高度為3.135公尺，蟲膠厚度越厚，顏色越深，厚度由大到小依序為暗紅色、橘黃色與紅色，經過萃取蟲染發現，熱水萃取比酒精萃取有較佳的濃稠度，蟲染與花青素相似會受酸鹼影響，未來能推廣應用於相關染料產業。