第64屆--民國113年

本研究設計了一款環境音源方位判斷的裝置。藉由自行設計的麥克風模組，藉由本研究的實驗數據，設計了一套演算法，能有效地判定靜巷內聲音的來源方位。並藉由裝置內的微型震動馬達不同的振動模式，來提醒使用者裝置所收集到的聲音狀態。此裝置可以輔助單側無聽力的聽損患者，有效地確認周圍環境的聲音來源。並可促進使用者對環境狀態的認知，希望藉由此一裝置，提高使用者在戶外活動時的安全性，並期盼能減緩單側聽損患者大腦的認知退化。

本研究深入探討生成式AI在國語文課文中在情感分析與模擬方面的潛力。透過生成式AI技術，對多篇代表性課文進行情緒分析，並設計問卷收集師生的真實感受，結果生成式AI能準確捕捉和模擬文本中的情感，與師生實際情感反應極度相似。研究的獨特貢獻在於創新地將生成式AI與教育心理學結合，開發出一套量化的情緒指標評估系統，提升語文教育中的情感理解深度，並輔助教師設計更具情感共鳴的教學材料。此外，生成式AI在心理健康輔導亦展現潛力，幫助識別和管理學生的情感狀況，提供有效的情緒評估方式。本研究不僅對國文教育的情感分析精度具有重要意義，還為跨學科的AI應用研究提供新的理論和實證支持，為生成式AI在教育和心理輔導提供廣泛應用的前景。

本研究從112年12月開始，利用土壤科學及科技的方式來嘗試解決學校種菜的難題，像：作物長得不好及澆水困擾。本研究結果如下：菜園各區的土壤質地均為砂質壤土；土壤酸鹼度均略高於參考值為鹼性；土壤有機質大部分都小於3%；土壤鈣、鎂含量大部分都大於參考值。利用自製的設備得到菜園各區的土壤體積含水量與溼度感測器感測值的關係公式及對照表，可當成智慧化澆水系統設定使用，自動感測改良作法比手動感測作法更方便，所測得的關係式R2值更高達0.9672；自製的智慧澆水系統可以跟農改場推廣的樂農系統有一樣的澆水功能，其澆水參數需配 合作物及土壤質地來微調整；在土壤有機質較高的區域種植福山萵苣，搭配足夠的施肥及澆水，可使福山萵苣長得較好。

微塑膠在自然環境中普遍存在，甚至被生物攝取後進入食物鏈間傳遞。由於水蚤族群敏感性高，常作為監測水域環境變化的重要指標。我們以不同PVC濃度（0.01mg/L及0.1mg/L）為變因，探討微塑膠對於水蚤的生理、生殖及晝夜垂直遷徒 (DVM)行為影響。結果發現0.01mg/L、0.1mg/L PVC濃度環境，皆不會影響蚤狀溞的存活率，但是會提高蚤狀溞的心率及降低趨光行為。而0.1 mg/L PVC濃度環境會使蚤狀溞提前進入生殖階段，子代數量明顯高於對照組，出生在0.01mg/L、0.1mg/L PVC濃度環境的初生蚤體長有離散程度大的趨勢。蚤狀溞DVM屬於日間在深層、夜間在表層的Nocturnal migration模式，但在0.01mg/L PVC濃度環境，夜晚有較高比例停留在深層，此一行為改變，也會反應在食物鏈後端掠食者上，最終甚至可能影響魚獲。

近年來心臟疾病死亡率不斷上升，其中心衰竭是一種常見且高死亡率、高再住院率的心臟疾病，故如何治療並延長患者壽命是相當重要的問題。本研究利用 Verapamil 建立斑馬魚心衰竭模型，並作為疾病模式探討糖尿病藥物 Dapagliflozin 對心衰竭的作用。研究結果顯示，經 Verapamil前處理 4 小時再加入 Dapagliflozin 共處理 20 小時後發現，可以改善心衰竭斑馬魚心室肥大、心輸出量下降和水腫，但功能為滲透壓調節的離子細胞其密度無明顯變化。而心衰竭斑馬魚體內nppa、nppb、gata4、vmhc 這四種在心臟壓力上升時，基因表現量會上升的基因，經 Dapagliflozin處理後無明顯下降。綜上所述，我們推測 Dapagliflozin 可能作用於心臟及腎臟，透過改善心腎功能，排出身體多餘水分，使體液與電解質平衡，改善水腫的同時進而達到改善心衰竭的作用。

菜圃發現的菜蟲，竟出現同類相食。大菜螟(Crocidolomia binotalis)為台灣常見害蟲，具吐絲能力。由幼蟲的型態及取食行為，可分為1~2齡及3~5齡兩個階段。1~2齡幼蟲偏好在下表皮的葉基部吐絲織網(69%)，並於其中啃食葉肉，3齡後幼蟲同樣在下表皮啃食葉肉但不會織網。幼蟲移動前，會先吐絲至葉面，由胸足的爪鉤住絲後再前進，減少掉落可能。一旦掉落，多數幼蟲會利用第3對胸足繞絲上攀。大菜螟幼蟲在食物不足時易發生同類相食(58.3%)，食物不足下有受傷個體時，被捕食率大幅增加至92%。實驗顯示即使食物充足，受傷個體可能透過氣味，導致被捕食機率大增。體型小的2齡幼蟲利用織網及排泄物來減少同類的捕食。在應用上，利用同類相食特性，能增加蘇力菌散播能力，造成高致死率。

科學研習月刊上有一道數學問題，將編號1至5的鵲與1隻鳩(編號0)任意排成一圈，鵲媽媽由k號鵲開始餵，下一次順時針數k隻鳥後，餵第二隻r號鵲，再順時針數r隻鳥後餵第三隻，依此類推且鳩吃不到食物，我們成功找出原題不讓鳩吃到食物的解。但隨著鵲與鳩的增加，直接討論餵食順序與位置關係越趨困難，所以用鵲(n隻)不重複餵食進行討論得出成功餵食順序，也推出鵲鳩圍成一圈的排列位置。因此，我們證明出n鵲m鳩成功餵食的有解條件，並用排列組合與對稱性算出成功餵食順序的方法數。最後，我們也改變餵食方法，採餵食後跳過不數的方式，發現成功餵食順序的方法數不會隨著鳩數增加而改變，皆為編號1至n的鵲的直線排列數n!。

本研究針對在圓形棋盤上玩三子連線棋進行探討，發現棋盤必須平分成偶數等分，且最少要八等分才能進行遊戲。當在八等分單圈圓形棋盤上玩三子連線棋，玩家選擇雙活路型、包圍型、遠水型等3種布棋策略，可以贏棋。 根據樹狀圖的路徑分析，發現最快只要進行三回合，玩家就能分出勝負。整體來說，八等分單圈圓形棋盤三子連線棋遊戲對先手較有利；第1步先手要選擇不往圓心、改往旁邊移動，才是對先手較有利的贏棋方式，這和玩井字棋時要先佔據中央交叉位置的策略不同。 當更動棋子最初的擺放位置、增加平分單圈圓形棋盤的等分數、更改棋盤為雙圓圈形式都會增加遊戲的變化性，值得日後進一步探討。

研究探究找出最適合的漏水偵測器與安裝在最適合的位置，完整的系統智能邏輯判斷可以知道每個用水裝置的狀態或哪段水管發生漏水。模仿臺灣3房1廳1衛浴水管竣工圖自製家用水管路實驗模型，作品的Arduino偵測到漏水，優先自動開啟水管上的常開型電磁閥，停止水供應，再透過無線通訊方式傳訊息到屋主手機APP，明確告知屋主是哪段水管漏水。搭配電磁閥自動停水方便維修人員區域性維修，不需要整間屋子停水。藉由自製一套與臺灣水管竣工圖相同等級的作品實體雛形，進行各種不同的使用情境測試、記錄和分析後得到重要且有效的實驗結果。實驗結果證明本作品可以解決任何位置漏水的費時費力查修問題，並且提早停止繼續供水達到水資源環保不再浪費。

本研究基於Google Earth Engine雲端平台和JavaScript程式語法，透過隨機森林分類器的監督式學習，對臺南市安南區四草區域的紅樹林進行自動分類。利用Sentinel 2衛星影像資料集，結合文獻的函數公式，對紅樹林植物的面積分布、變化進行統計，並估算藍碳儲存量。此外，計算了常態化差值植生指標（NDVI）和常態化差值水體指標（NDWI），並將其標示於地圖上。同時，使用 Modis LST 和 CHIRPS 資料集分析地表溫度和降水量。 研究結果發現，2018年至2023年間紅樹林的總面積相近，2023年比2018年的碳儲存量減少了28.63噸；此外，當地表溫度與降水量都比前一年增加時，紅樹林的總面積和總碳儲存量皆有減少現象；當平均降水量減少時，縱使地表溫度增加，總碳儲存量增加。指標指數、溫度、降水量皆會影響總碳存量。