高中組

本研究使用OpenCV作為影像處理之基礎，主要以OpenCV之影像辨識、機器學習方法，嘗試辨識道路上所有的車輛影像。由於不同方向車輛的特徵不同，本研究將車輛分成八個方向，分別蒐集樣本，並嚴格篩選、限制樣本特徵，進行Haar特徵檢測的訓練。以訓練所得的分類器，寫出能即時辨識車輛的程式，並用新的計算方法進行分類器測試，可達95%車輛整體辨出率，84%平均正確率及2.4%誤判率。雖然訓練過程費時，但Haar特徵檢測之測試結果有平均正確率高等優點，顯示其適合做即時的車輛辨識。未來將優化辨識，並以此為基礎，建立一能協助交通的系統，如紅綠燈秒數調控、車輛追蹤、自動化駕駛、交通指揮系統等等。

鑑於溫室效應增強，藻類光合作用為減碳可行之道。本研究以萊茵衣藻（Chlamydomonasreinhardtii）為研究材料，期望了解：此藻種最佳生長環境、生物量變化與CO2 吸收、對不同型式碳源的偏好、初始密度的改變對其生長影響和以自然水體大量繁殖之可行性，期使衣藻生長達到最高速率，以吸收最大量CO2。由實驗結果可知衣藻最大OD 值出現在25℃、有震盪的中性環境，以及用CO2 為碳源的環境，而生長曲線的最大斜率則出現在初始OD750＝ 0.3unit 的處理下。衣藻能夠藉光合作用形成中性脂（高經濟價值脂質）；若用此藻種減碳，滿一標準游泳池，平均每天可減少1 公噸CO2。

本研究針對經篩選後之五種中藥：金銀花、苦參根、貝母、蛇床子、雞冠花對於存在生活週遭黴菌的抑制效果進行定量探討。 本實驗顯示蛇床子對根黴屬麵包黴黴菌抑制率可達71％，對枝孢屬空氣及廁所黴菌的抑制效果近乎100％，除了本身成本較低，且有效濃度也較低，故成本為五種中藥最低，作為抑菌劑最具經濟效益。貝母明顯於稀釋倍數較高時，抑菌效果反而較佳。透過拍照比對發現中藥萃取液對於黴菌的抑制效果與滲透壓及孢子萎縮程度有關。 蛇床子及金銀花對於根黴屬的麵包黴菌及枝孢屬的空氣及廁所黴菌都有可與市面上去黴產品相比擬的抑制效果且成本較市面上去黴產品低，且透過定量實驗證實出符合天然、低成本、不傷手、無污染、抑制效果佳等優點的中藥萃取液，未來可廣泛應用於環境及飼料去黴方面。

芒萁是中低海拔常見優勢種，以往文獻提出的解釋是「適應台灣酸性土壤」，但我們提出另一假說：芒萁的羽狀複葉具有特殊的樹狀碎形生長形態，二分岔疊代循環，使其生長效率提高，具有較佳的生長優勢因而成為地被層優勢種。我們從野外生長形態及模擬生長模式進行驗證。野外調查結果，複葉枝條長度與分岔角度有遞減的趨勢，以降低末端小葉重疊比例而提高光合作用葉面積。軟體模擬結果，最佳生長模式為二分岔3階層且分岔長度比為1.0，分岔角度為100。重複二分岔次數模擬中以3階層效率最好，最差為6階層，此結果與野外生長狀況相符。從野外及模擬資料互相比對後，發現樹狀碎形生長模式能讓能量收支達最佳化，有較佳的生長效率，有助成為優勢種。

令正整數B=q1β1q2β2……qnβn(標準分解式)，其中q1(B)表示“不大於B且與B互質之正整數個數”，則由排客原理知 : ，......n，故 此即有名之尤拉方式，計算非常方便。但若給另一正整數 A ，令（ A , B ）表示“不大於 A 且與 B 互質之正整數個數”，則由排客原理知 若 ，同上面(B)推演過程，可得 ，計算亦非常方便。但若有某些 qiA ，則求（ A , B ）之計算過程將非常繁瑣，尤其當 A 很大或 B 之質因數個數很多時，計算將更可怕嚇人，因此引發興趣尋找“大量簡化計算ψ（ A , B ）式值”之方法。 另外，在習作課本第四冊 2 - 2 第 4 題， A = 1000 , B = 2 . 3 5 ，計算得（ A , B ） = 266，無意中發現 A ( 1-1/2)(1-1/3)(1-1/5)=266.，與（ A , B ）之絕對誤差只有0.引發研究之絕對誤差之興趣。

本實驗是『讓洋菜替彈性說話』，藉由自製之儀器來測量洋菜凍的形變情形，利用洋菜凍來探討虎克定律和楊氏模數之彈性問題。實驗過程中發現洋菜凍在室溫下凝固，易造成內部濃度不均勻，於是，我們利用0℃的冰作冰水浴，改善此濃度問題。由實驗數據分析得知，相同濃度的楊氏模數並不是常數，而與長度、面積、體積及形狀有關，並推測楊氏模數的常數和面積及長度成線性關係。再者，我們發現壓縮洋菜凍時，圓柱狀的洋菜凍其形變輪廓為均勻變大，而三角柱、正方柱與長方柱的形變卻有不均勻的圓化現象，由此不均勻變大之輪廓，設定一內部等效彈簧模組計算，可說明上述三種柱體的變形有趨向於較低彈力位能之趨勢。

「老師！我們已經花了快兩個鐘頭的時間，而且標本片也換了三、四片了，就是看不到草履蟲的食泡由紅色變成藍色，怎麼辦？」當我們做「草履蟲的營養與調節」的實驗時，若依照實驗指導的方法，用剛果紅粉末加酵母菌懸浮液一起煮沸，經草履蟲攝食後，形成鮮紅色的食泡。我們觀察了數十分鐘，食泡依然呈現紅色，並沒有變成藍色或其他顏色，與課本的理論不相符合。所以同學們都抱怨實驗做不出來而白白浪費時間，難道這是理論有錯誤嗎？因此我們懷疑這個實驗的設計可能有不妥之處，需要加以改進。

美洲蟑螂(Periplaneta americana)具有兩套視覺輸入的器官，包括對光的敏感度較強的單眼以及由許多小眼組成的複眼。本實驗利用美洲蟑螂的避光行為，探討單、複眼對於蟑螂運動調控的影響。經過暗適應10 分鐘後，在自製的蟑螂逃亡速率測定器中進行實驗，以LED 手電筒作為光刺激，蟑螂經刺激後通過有兩個觀察窗口的廊道，而經由錄影記錄可得蟑螂避光反應的潛伏期、逃亡時的的平均速率、以及通過觀察窗口的瞬時速率，將單、複眼均正常（控制組）以及遮住單眼或複眼的蟑螂進行比較。結果發現，遮住單眼或複眼的蟑螂，其決定要逃亡的潛伏期都比控制組短，且在逃亡的過程中，平均速率都比控制組快。由結果推論阻斷單眼以及複眼的視覺輸入都會抑制蟑螂的遮蔽反應(shade response)而造成逃亡速率與控制組不同，因此單眼以及複眼對於蟑螂運動行為都具有一定調控作用。

在台灣，冷氣已成為日常生活中不可少的必需品，但冷媒的使用卻破壞了地表的臭氧層。科技如何能與環保相結合，是促使我們製作這台多功能冷暖氣機的動機。

當我們由課本的理論及他人所作的實驗分析，我們知道了重力加速度，但當我們想求取「重力加速度」時，才發現並不是很容易的一件事。這促使我們有無論如何要克服技術上的困難，使每個人都易於操作，並求取更精確數值的決心，因此設計出實驗(C) 之測定法。在約半年前，剛接觸到物理，使用電鈴型計時器，以測量運動物體的運動狀況，我們就想到以此簡單的裝置來求重力加速度，但因電鈴型計時器的不穩定，以及紙帶與計時器或其他的摩擦，使實驗結果與公認值出入甚大（參考後述實驗 A )，若落體在短距離內的運動確為等加速度運動，則任意相鄰兩時距的位移差應相等，結果不甚理想，加以分析紙帶亦稍嫌繁冗，因此為了觀察短距離內的落體運動，是否為等加速度運動，才設計出實驗(B) 予以證實。寶驗(C) 原理簡單，操作容易，且每個有興趣的讀者皆可自己動手製作此裝置，實驗結果已使外力影響達到極限，希望我們提出能引起大家的興趣，並共同追尋科學的新發展。