第64屆--民國113年

本研究目的在於開發一款能夠自動吸取校園落葉的類掃地機器人，經參考相關研究和產品型態後，我們構想以落葉收集桶和自走控制系統分開的方式進行實驗和探究修正。 從實驗過程我們得出最佳落葉收集桶吸葉管徑是8cm，吸葉管口風速應高於19mph，吸葉管口離地面最佳高度為2cm。 自走控制系統我們採用Arduino整合影像辨識技術、馬達驅動模組、超音波感測，達到避障、偵測邊界的基本功能，結合兩大系統就能自動在指定範圍輕鬆吸取樹葉、枯枝等，並將其收集到集葉桶中。 本研究產出成品適用於大型的公共場所或樹木稀疏的平面區域。相對於人工清理，自走落葉收集機可以大幅節省人力成本和時間，對於課業繁忙的學生族群特別有用。

政府在本年度首次把本土語文課程加入高中的必修學分中，然而這引起此校學生劇烈反彈。本研究以臺灣某校高二學生為研究對象，主要針對學生滿意的情況進行探究。研究者先透過文獻探討設計各因素，再將其製作為線上問卷，而後進行統計分析，包含敘述性統計、ANOVA分析、相關分析等方法。研究發現學生在日常中使用頻率、成績表現、溝通能力、個人效益(包含升學、社交圈、未來求職)、社會價值(包含文化多樣性、傳承文化、民主、尊重語言人權)、本土語能力的提升、老師的管教嚴苛程度、自主學習時間的減少等八項因素皆會對其滿意度造成影響。我們期待透過此研究促進制定政策者、教學者、學習者之間的討論，審視與調整目前政策實施的方法。

本作品主要探討在網格上進行全等切割的方法數，並分析其擁有性質，於研究過程中發現當方形網格邊長達到6時，切割路徑會產生「回繞」的複雜情形。因此本次研究由「回繞數」為0的切割路徑討論起，並給予網格分層的定義，依序探討正方形網格、長方形網格、三角形網格及六邊形網格切割成不同等分時的方法數，而後我們再進一步討論正方形網格「回繞數」為1時的全等切割，並利用遞迴式得出切割方法數。 此外在研究中，我們透過排列組合計算出長方形網格在不受回繞限制下的一般式，並嘗試討論立體網格的情形，在增加對「懸空數」的限制下，經計算得出了有趣的結果。

本研究主要在探討雙偶幻方的解法，我們一開始使用數列交叉擴展法來解雙偶幻方，但後來發現這個方法受到兩個數一組的限制，所以只適用於2n階幻方。為了能涵蓋更多的雙偶幻方，我們試著把改變數字交叉擴展法並與羅伯法結合，創造出一個可以破解所有雙偶幻方的解法，並進行一般式的證明，最後利用斜排特性構造出更多種4n階幻方解法。

幹細胞具有自我更新與分化的功能，對於組織修復至關重要，於特化微環境，稱為龕。龕會與幹細胞直接接觸並透過分泌訊息因子維持幹細胞的特性。然而隨著生物老化，龕功能會隨之下降，間接影響幹細胞數量與活性，並導致組織無法修復而衰老。幹細胞如何應對老化龕以及老化對於幹細胞直接影響還不清楚。本研究利用果蠅睪丸生殖幹細胞(GSCs)，探討老化對GSCs流失的影響機制。 實驗室研究發現，當公果蠅老化，一種分泌型胞外基質蛋白Perlecan(Pcan)會在GSC與龕周圍積累，導致GSCs無法直接接觸龕而流失。因此Pcan的累積與老化引發GSC流失是直接相關的，然而Pcan是由哪種細胞分泌目前尚未了解。

本研究發現桑白皮素（Morusin）可抑制多形性膠質母細胞瘤（Glioblastoma, GBM）的細胞遷移作用，並透過觀察其細胞骨架的變化和NUP62基因表現量的變化，研究可能造成其抑制細胞遷移的機制。 從細胞遷移實驗（Transwell migration assay）觀察到Morusin能抑制GBM細胞的遷移能力，再對其細胞骨架的F-肌動蛋白（F-actin）染色，觀察GBM細胞骨架形態上差異。 接著透過次世代基因定序（NGS），找出受到Morusin影響的基因，並透過查詢文獻探討已被證實與細胞遷移相關的基因。我們發現了NUP62的基因表現量會受到Morusin抑制，且文獻中也提到了其在細胞遷移中的作用。最後透過RT-qPCR和Western Blot確認Morusin處理後的GBM細胞會降低其NUP62的基因表現量。

紫斑蝶生態課程為我們的校本課程，然而在一次解說導覽的活動中，發現我們對於紫斑蝶的了解只流於資料記憶，於是展開了這一場科學觀察實驗。實驗設計中為了要避免光線干擾，我們自製暗箱，並利用RGB三原色的概念進行分析。發現在相機與紫斑蝶翅膀水平的條件下，不同的視覺角度，所呈現的幻色效果不一樣；光線的強弱也影響幻色的呈現；白色光線與黃色光線相較之下，白光的幻色效果較佳。透過探究歷程，了解紫斑蝶的結構色彩，是適應自然環境的重要方法，生活中也存在結構色的應用，現在人類也利用仿生科技的技術進步，將如同蝴蝶鱗片結構一般，應用在許多光電元件和材料上，發展出如信用卡與紙鈔的雷射防偽技術，甚至是能展現耀眼光澤的布料與烤漆。

本研究挑戰以草食性動物的便便短纖維混合影印紙的絲狀纖維，製作永續綠色經濟紙張。首先向FaceBook兔子社群的社員請益兔子的習性、飲食習慣、生理狀態，驗證與修正自己飼養兔子的經驗，並以酸鹼中和法、吸附法和煮沸法處理兔子便便，從牠的便便中發現短纖維與回收影印紙絲狀纖維的差異，於是以紙纖維的特性補足便便短纖維的功能，分別以成分比例、打漿時間與方式、著紙1工具、壓製方式和乾紙溫度等五個實驗，製作便便紙。以拉伸測試與吸水速度探究便便短纖維和紙纖維纏繞模式，據以驗證製紙變因對纖維纏繞的影響，進而提出影響便便紙製成的因素，提出兔紙的應用與改良建議。

鋁離子電池材料的性質優於其他二次電池。我們將SP-1和活性碳混合，製成不同比例的陰極，進行充放電測試。結果顯示，SP-1能增加充放電容量，而活性碳僅增加充電容量。XRD和拉曼分析顯示，SP-1具有良好的插層能力，而活性碳的強吸附能力使電子難以從陰極釋放，因此對放電的影響不明顯。 實驗中，我們將電池的充電電壓設為2.4V，但有些電池只能達到1.2V。在剪開這些電池後，我們發現其隔離膜上的漿料覆蓋較少，推測是由於Ni-bar的厚度使隔離膜與碳紙之間存在空隙。經過調整後，情況有顯著改善。 最後，我們將四個電池組合，透過太陽能板充電，成功使3V的馬達運轉，證明我們的太陽能充電模組是可行的。

隨著人工智慧和自然語言處理技術的發展，客戶端小型語言模型在各種應用中扮演著日益重要的角色，例如智能手機、物聯網設備和邊緣計算裝置等。這些小型 語言模型需要在有限的計算資源和存儲空間下實現高效的自然語言處理能力。在這種情況下，訓練資料量的大小對於客戶端小型語言模型的性能至關重要。 過去的研究已經表明，大規模的訓練資料對於建立高性能的語言模型至關重要， 但對於客戶端小型語言模型而言，資源的限制使得無法直接應用這些方法。因此，我們需要探討訓練資料量對於客戶端小型語言模型的影響，以找到最佳的平衡點。本研究的結果將有助於指導客戶端小型語言模型的設計和訓練，從而更好地滿足現實世界中的應用需求，同時充分利用有限的計算資源和存儲空間。