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第62屆--民國111年

及時「溝」通—建置校園24小時水位偵測系統

我們學校之前是埤塘,地勢較低,因此,只要下大雨,水溝就會淹水。我們調查了學校常淹水的地點,發現水溝在大豪雨時,大約15分鐘就會淹水。我們詢問總務主任得知,一個可以24小時偵測水位並且上傳至相關人員手機的水位感測器,大概需要20至30萬元。所以我們決定自行製作一個適合學校地形且便宜的24小時水位感測器。在感測器方面選擇了超音波感測器而不是水位感測器,因為它具有測量距離較大(約2~230公分)和數值非常穩定等優點,另外抽水馬達(模擬工業馬達)是運用繼電器控制,未來實際場域可以裝上工業用的抽水馬達來使用。軟體方面利用Motoduino寫程式,來進行ThingSpeak 24小時監控,最後利用IFTTT傳至相關人員的LINE。

角平分線的「正交一點」可以不止這樣 - n邊形中角平分線正交的性質探討

本研究從每組間隔a(aϵΝ )個內角的二條角平分線皆正交之不規則邊長n邊形中,發現在a+5邊形開始產生第一個內分角圓內接四邊形。研究從2a+5邊形開始,做為變動角的∠A0及∠An-1之兩角和與其他固定式內角之間出現的規律關係,並探討到4a+5邊形。研究找出在這些條件下的n邊形中「內分角圓內接四邊形」個數、正交點數與n、a的關係一般式。若將該n邊形邊長改為等差關係後,設定第一邊邊長為p,邊長增加的公差為d,在每個固定式內角皆為平均角度時,藉由設定基準高、判別高、平行距為工具,發現最多可作到4a+4邊形。研究亦發現正交點間的距離與a、d有特殊的關係,且在探討正交點間的距離時,找出可由一條恆等式來呈現基準高、平行距和正交點距離彼此的關係更為精簡。

三角形能容多少方

本研究探討在直角三角形勾股中容一個正方形,即為「勾股容方」,其正方形邊長、周長與面積會有什麼關係?若不斷重覆延伸此圖形,觀察這樣的圖形模式,最後又會有什麼結果?發現同一層內正方形周長的總和,其值會相等,也觀察到勾股容方與黃金比例的關聯性。 另外,如果將正方形邊長擺放在直角三角形的斜邊上,我們稱為「斜邊容方」,同樣逐步討論其正方形邊長、周長與面積的關係。當不斷重覆延伸此圖形時,發現在勾股容方或斜邊容方中,將所有正方形的面積加總後,其面積和皆會等於原直角三角形的面積,以及勾股容方的邊長會大於斜邊容方的邊長。

想乾〜就包在我頭上

本研究是探討洗完頭髮後,用吹風機如何讓頭髮快速吹乾的方法。因頭髮屬人體試驗,故以「棉線」來模擬頭髮。以棉線外形、數量+加溼水量、水溫+棉線不包、有包+包覆材質、厚度、乾溼度、形式+棉線位置、堆疊方式+吹風溫度為研究變因,發現: 一、棉線(頭髮)不包:洗髮水溫要高(≦38 °C)+頭髮微溼直順+髮量多(密集、大撮)+吹熱風的吹乾效果最好。 二、棉線(頭髮)有包比不包好,又以包覆2層廚房紙巾最好。 三、棉線(頭髮)有包:洗髮水溫要高(≦38 °C)+頭髮微溼直順+衛生紙、廚房紙巾各1層全乾無縫半包覆頭髮+位置:吹風機−頭髮−衛−廚+髮量少(疏鬆、小撮)+單疊+吹熱風的吹乾效果最好;又比包覆單一材質(廚房紙巾2層)更優。

紋蜂不動-紅腳細腰蜂飛翔懸停能力探究

本研究透過形態、野外觀察及室內實驗等方式,探討紅腳細腰蜂的翅膀構造與飛翔懸停之間的關係。研究發現紅腳細腰蜂共12段體節。前後翅從第2胸節長出。翅脈各由14及8塊三角、四邊及圓形的翅區構成。野外飛行可歸納為「抬身展翅」、「離地彈飛」、「飛行懸停」及「落地降落」四階段。飛行懸停時,翅膀夾角介於135-180度之間。會使用口器及六足叼抓物體,進行負重飛行。 實驗研究發現,當前後翅張開到180度時,翅膀與空氣接觸面積最大,其抬升的高度、速度以及下降速度等表現最佳。據此推論紅腳細腰蜂飛行時,會藉由擺動翅膀角度來控制翅膀與空氣接觸面積,達成懸停之目的。翅脈紋路會影響翅膀抬升高度、速度及下降速度,有紋路的翅膀有較佳的懸停表現。

換句話說

BERT近年來在各式NLP任務中可說是無處不見、無所不在,其中使用fine-tuning的訓練方式更是可以幫助研究者省下大量的時間及運算成本,且結果都有不錯的表現。本研究探討在結合不同條件的文本訓練下,基於對BERT模型做fine-tuning且讓其進行文本分類,觀察其對於預測及分類中文句子通順程度的成效,並且根據訓練出來的模型設計修正方式嘗試使其對預測中不通順之文本進行自我修正,並分析其成效與結果。

「非西瓦」時之三角形面積分割探討

研究想法來自於三中線將三角形平分為6個面積相等的小三角形,試想如果分割線不是中線的話,分割結果會是如何? 先研究三角形三頂點與其對邊上的三等分點連線,將三角形分成19個區域,我們運用孟氏定理計算出這些區域的面積比及一些延伸性質。 運用上述計算技巧,研究三角形三頂點與其對邊上的任意分割點連線,當三條分割線不共點 (非西瓦) 時得分割三角形,證得此分割三角形面積與原三角形面積比公式。 推廣至當分割點在邊上或其延長線上時,研究分割三角形存在條件及圖形分類。依分割點是否在邊的延長線上,分為八種類型圖形,以數學軟體模擬找出所有圖形有73種,證明這八種類型之分割三角形存在的條件及面積比,並歸納以一個公式表示面積比。

有沒有「氰」–利用螢光感測器分析水中氰離子

本研究在尋找適合的有機化合物作為發光的材料,探討以「對二苯氨基苯乙烯丙二氰((E)-2-(4- (diphenylamino)styryl)malononitrile),DPSMN」製成特定濃度之有機化合物溶液,以此溶液和含有氰離子之溶液在常溫下進行化學反應,其反應前和反應後的化合物經過某種特定波長的入射光(紫外光)照射後發出不同可見光波長的螢光,利用此螢光分析水溶液中的氰離子含量。

黃豆的華麗轉身~微生物發酵研究

延續「穿上一身白雪的黃豆~天貝的研究」,今年探討黃豆微生物發酵天貝對營養成分的影響。我利用黃豆粉加少孢根黴菌、植物乳酸菌或兩菌混合菌粉,製成天貝豆泥作為麵包蟲飼料。與餵養未發酵豆泥比較,乳酸菌豆泥飼養組持續增重,而根黴菌或混合菌豆泥則先減輕後迅速增加。我懷疑麵包蟲不喜根黴菌味道,Y型岔路測驗結果顯示無嗅覺偏好,體重變化與味道無關。微生物發酵分解蛋白質成胺基酸,我透過薄層色層分析檢查樣本中游離胺基酸,結果顯示混合菌組產生最多的游離胺基酸,可解釋它們增重速度超越乳酸菌組。總結來說,我發現根黴菌與乳酸菌共同發酵時,可產生易吸收營養並提高體重增加速度,酵素分解蛋白質產生胺基酸的能力扮演重要角色。

不同吸附載體礦物對於白蝦飼養水質之影響

我們選擇了台東在地的礦物-絹雲母,與蝦農常使用來淨化水質的吸附素材,如:活性碳、麥飯石和沸石,藉由觀察白蝦養殖造成的汙染物質的變化來討論不同吸附材質的淨化水質能力。我們一開始採各3 g的不同吸附素材加入蝦池中,可以發現絹雲母可以以較低的價格達到和其他吸附素材相當的效果。第二階段我們另外添加了光合菌到蝦池當中,可以發現水質明顯穩定許多,我們推測光合菌與吸附素材搭配使用可能有更好的效果。絹雲母是台東在地開採礦物,不像活性碳等其他吸附素材如此昂貴,若研究成熟後能將絹雲母推廣於台東縣內的蝦農,或許能促進在地產業發展來互相合作以減少成本的負擔,可以以較低的成本達到淨化水質的目的。