全國中小學科展

國中組

智慧影像,「One」視平安~大型車轉彎安全偵測警示系統

本研究主要應用AI影像辨識將大型車輛轉彎內輪差及視覺死角危險區域內的行人及車輛定位,立即以語音對駕駛警告危險位置,避免車禍發生。本系統先於Windows 10 PC上的Anaconda3 Spyder 環境以Python3使用OpenCV函式庫開發,並叫用YOLOv3來進行物體的辨識,能正確辨識行人和車輛並正確定位,配合大型車內輪差的計算判定危險性。程式最後佈署於NVIDIA Jason Nano Ubuntu 系統下並安裝於大型車輛。不同於一般行車視野輔助系統僅以測距的感測器偵測,本系統能明確得知人車種類,明確標定位置,並能立即判定有無危險,更立即以語音警告駕駛,且不干擾駕駛的視覺注意力,同時也擴音警告車外的用路人。研發過程中還設立了車輛影像辨識研究平台,期望後續研究能和自駕車的發展結合造福更多的駕駛及用路人。

門柱磚家

本研究由「有 n 個磚塊,每個磚塊的高度 1 或 2,要搭建兩根等高的門柱,其中高度 1的磚塊必須在高度 2 的磚塊之上,共有多少個構造方法?」開始,擴展到磚塊高度 a 和 b。其中 a<b 且 a,b 互質。接著再找出 1,2 上下不限制時,n 個磚塊的排列方法數,也提出不重複的搭建方式。

整邊正三角形的整邊二分割

本文主要探討:由邊長為正整數的正三角形,分割成兩個較小的正整數邊長三角形時,分割前後各邊長之間的關係、一般式表示法及其適用範圍。首先利用正三角形的高找出分割後三角形的三個邊長之間的關係式;再利用比例式推演出分割前後各三角形各邊長的一般式表示法及其適用範圍。並找出有一夾角為60°的不等邊整邊三角形成立的條件,接著又發現邊長為2n , n≧3,n?N的整邊正三角形可以二分割但奇質數乘方的整邊正三角形卻無法二分割成兩個邊長皆為整數的三角形,並加以證明。

『拈』舞動你我的人生

『火柴遊戲』(The game of Match),一個中國最古老的二人遊戲,有人稱之為『筷子遊戲』(The game of Chopstick)、『拈子遊戲』或『尼姆遊戲』(The game of Nim),在遊戲中,對戰的兩人可不斷的改變規則,並設法去找尋所謂的致勝技巧。但是其中最吸引人的就是『先取的人可以拿任意根火柴,但不可以一次取完,而後取的人所拿的數量不可超過上一人所取的二倍,同樣是取走最後一根火柴的人就獲勝』及『每次取的數目是1〜5根,先取的人不可以一次取完,而後取的人所拿的數量不可與上一人所取的相同,同樣是取走最後一根火柴的人就獲勝』。好奇的我們於是決定悠遊於火柴棒的遊戲中……。

競色~校園植物的最後樂章-有染最美

植物不僅花草、葉子可以染,連老樹上的鬚、砍下樹幹上的皮、種子與果實等都可以染! 我們發現,白布去漿、濃染,植物經煮染及上色時間越久染色效果越佳;前媒染比後媒染的顯色效果為佳;先加媒染劑再加染材染色,最後再用媒染劑定色的效果則最佳。 除了以App辨色可以輕易的辨別布料的RGB值外,我們以不到15元的光敏電阻,在麵包板上串接不到1元的180Ω電阻及回收的手機變壓器插頭連接省電的3w超亮光LED燈為光源,成功的製造出第三代吸光儀,其感光電壓線性趨勢線的R2值可達0.99,選植物染液稀釋後配製不同濃度做出的檢量線辨色R2值也達0.9以上,可以定量染後的廢液濃度,回收再利用。

牛奶河之謎─以自製Arduino測量裝置檢測硫酸鈣膠體乳光效應與環境因子關係並對照大氣水文數據之分析與探討

2018/03/21新聞報導高雄市三民區明誠橋的愛河變成了牛奶河,引發官方「自然現象」與民眾「工業汙染」的爭論。本研究分析相關報導內容及文獻資料,針對硫酸鈣溶液的溶解度(沉積)、鹽水、膠體溶液、乳光效應與溫度之關係,運用Arduino電路板及電子元件設計實驗裝置,編寫軟體程式計算訊號資料,另實地踏查變色河段,採集河水進行檢測,彙整變色河段工業汙染情形,比對實驗結果與大氣水文數據。 研究結果顯示牛奶河屬感潮河段,成因與河水中的硫酸鈣、海水(鹽度)及膠體溶液有明顯關係,而突然降水帶來汙染物(懸浮物)增加,以及環境溫度突然變化(20℃至30℃硫酸鈣溶液乳光效應變化最為明顯)是主要影響成因,此外;研究分析發現河水變色與潮汐變化無明顯關係。

柵變集團-光柵板的變圖與成像探討

實驗中我們發現,光柵板的校準線對於整個實驗有很重要的影響因素,包含校準的底圖線寬、校正距離,底圖太寬或太細都會影響圖形的大小以及可視角,校正距離我們認為比較像焦距,校正距離決定了這張底圖最適合觀賞的距離,另外光柵板的厚薄更影響著這張光柵板適合製作變圖還是3D效果、連續動畫等因素,厚板變圖快、圖數多適合連續動畫與3D;也可以增加底圖的數量,把底圖由雙圖改成五圖,則可以增加圖形的出現數量,更適合製作動畫,我們還發現不同的合圖法可以控制圖形出現的順序。

外送平台在台東發展現況探究

外送平台崛起,已經成為近幾年,在餐飲業新興的商業性模式。2019年底兩大外送平台FoodPanda及UberEats相繼進駐台東,但因台東與眾不同、較為特殊的市場特性,平台、商家及消費者必須在這樣新的共享經濟模式下,建立怎樣的合作與消費關係,是我們關心的話題,由於外送平台的便利性,讓我們也關注外送平台在台東是否可以長期穩定經營。 本研究我們從消費者、餐飲業者以及外送員三方面來了解外送平台,目前在台東發展的現況探究調查,我們利用消費者問卷、餐飲業者及外送員的半結構式訪談,再利用質性的研究方法,進行資料分析,形成研究主張,並嘗試用創新抵制理論來用以解釋研究的結果。

曆曆在目

教室的月曆一個月一個月的抽換,代表時間流逝,對甫上國中童心未泯的我們,激起了對數學的好奇!撕下的月曆是否有特別的玩法?月曆上的數字配上新學到的一元一次方程式,激起了數個遊戲的火花。在遊戲一中,月曆上圈出任何十字型的五個數字和有何規則。遊戲二中,在月曆上隨意選出一個 4×4 的區塊,在從這個 4×4 的區塊依序選一數後便將和此數字同行同列的數字刪除,直到 4×4 的表格僅留下四個數字,尋找留下的數字總和有何規律。遊戲三中,找出一個 4×4 的區塊中,並在表格上方及左方填入 4 個數,將遊戲二的規則運用到此表格中,尋找留下的數字總和有何規律。

葉落知多少─葉子掉落樣態之分析與探討

本研究在探討影響葉子掉落樣態的因素,以不同條件的紙片模擬自然界的各種葉子,並以不同的擺放方式模擬葉子掉落瞬間可能的角度,將每次實驗過程錄影後,格放錄影畫面進行分析與量測。研究結果發現紙片的長寬比、質量以及擺放方式都會影響紙片掉落的樣態,並能從本研究的結果,推論至真實葉子掉落樣態的預測。