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佳作

2048遊戲與人工智慧的分析

在2048人工智慧遊戲中,平滑度與單調性的權重為主要影響電腦判斷的變數,因此本研究主要針對這兩個變數的權重進行實驗並探討。並且在遊戲中步數愈多,愈容易達到更高的數字,在研究當中我們用遊戲移動步數的多寡來判斷當局的好壞。 在深度1的情況下「改進程式碼」,在研究結果中發現主要變數比值為1的同比例放大縮小效果都不錯,在90組數據中有 1/3 有到達1024,甚至可以到達2048;從步數來看,原程式平均步數為332.8步,而修改後的權重平均步數高達561.8步。 最後,我們利用相同的權重,並且將深度改回原設定。比較後發現,經過我們修改後的權重,達到2048與4096的獲勝率皆比原程式高。

無障礙廁所更有愛

隨著身障者權益的提升,許多公共空間或是機關也都搭配法規設置無障礙廁所,一般民眾頂多覺得無障礙廁所就是有扶手、空間大等印象,但實質上對於乘坐輪椅的民眾而言,卻是一個又愛又恨的設施。 我們針對輪椅族群設計了一款改善他們如廁便利性的機構,協助身障者能夠輕鬆從輪椅上移動至馬桶上,享受輕鬆自在的如廁經驗。 我們應用學校課程上所學的液壓機構、機電實習、確動傳動等原理,設計出具實際功能的模型,並搭配軟體計算出相關的受力並符合人體工學,讓使用者能夠放心的使用本設計產品。 有誰希望自己在如廁時還需要別人幫忙呢? 本研究是一項能夠提升身障者尊嚴的設計,希望能夠幫助到更多的社會弱勢族群。

逆轉黑暗

光線在我們生活中是不可或缺的,導光管能將在屋外的自然光導入屋內節省能源,而本研究將普遍固定不動的導光管結合本研究的追光系統改善固定角度的問題,讓導光管能垂直的朝向太陽,即可增加屋內的光線,本研究的追光系統運用三點接面的原理使用三個支架,透過推桿改變支架的高低形成不同角度的斜面來達成追光。

阿拉伯芥在高碳低氮環境中以染色體修飾調節花青素的合成

植物在碳過多或氮不足的環境中會累積過多的花青素,然而我們對植物以什麼機制來調控高碳低氮下花青素的合成並不清楚。為了研究有哪些基因參與花青素合成的調控,我們透過調整培養基中碳氮的比例,篩選到高碳低氮下會有花青素過度累積性狀的阿拉伯芥突變種19945。經由遺傳分析、基因圖譜定位與基因體定序的結果,我們找到19945的突變基因為At3g18520,其產物為組蛋白去乙醯酶histone deacetylase 15 (HDA15)。HDA可以降低染色體組蛋白乙醯化的程度,使組蛋白與DNA纏繞緊密進而抑制基因的表現。與野生種相較,突變株19945在高碳低氮下,會過度誘導調控花青素合成的轉錄因子PAP1、TT8與花青素合成酵素DFR、LDOX、UF3GT的基因表現,因此我們推斷HDA15可透過染色體修飾來調控高碳低氮下花青素的合成。

翻轉紙片—大嘴巴飛行器

大嘴巴旋轉方向要符合馬格努斯效應,才能使紙片上升,製作大嘴巴時需選擇紙張材質輕盈,形狀必須符合慣性旋轉,並搭配不易變形容易操控的起風板,輔以玩家本身的訓練,便可成為好玩的科學小遊戲。實驗中,最佳的大嘴巴飛行器造型如下:利用日曆紙製作成長寬比值為4.0,長為20公分、寬為5公分的長方形,利用錯開接合的方式,讓兩端薄翼呈現2公分、且讓兩翼完整、成一字形,中空處為自然狀態的橢圓形。起風板選擇不易變形、輕盈的厚珍珠板。操作方式首先需先控制好大嘴巴啟動時為逆時針旋轉方向(從實驗者右側面觀察),接著調整起風板角度,掌握好上升、下降、轉彎時的起風板角度及方向的訣竅,在無風的環境中便可大玩『大嘴巴飛行器』。

癌師膏屠—中藥複方抗癌之分析探討

進步的文明與較長的壽命所衍生出的問題中,癌症可說是難以避免的病症,除了西方醫學的化學療法及放射療法之外,已有數千年歷史的中草藥方也逐漸成為常用的輔助療法,為了探討這些藥方是否能抑制癌細胞生長,我們對於五種中藥複方進行萃取,透過管柱層析及單方的毒性測試,配合高效液相層析儀質譜連用及文獻查詢,一步步分離複方龐大的混和物,並嘗試尋找有效成分。利用Flow cytometry分析藥物對細胞週期造成的影響,以及是否造成細胞凋亡,並使用western blot觀察cyclin,CDK2,caspase等等蛋白質的含量變化,希望能驗證中藥能確實對於癌症的治療方面有所幫助。

財「元」滾滾來─硬幣分類裝置

園遊會後發現零錢數量太多,難以在短時間內統計金額,所以製作硬幣分類裝置來解決這個問題。此裝置參考網路youtube影片,發現影片中並無說明硬幣軌道最佳角度、硬幣重量是否影響滑落狀況,以及除了瓦楞紙板外是否有其他材質能讓硬幣滑行更快,因此我們以影片中的裝置為雛形,從中改良細部結構並探討軌道角度對硬幣掉落的影響、硬幣重量對硬幣滑落的影響、以及瓦楞紙板、PP板及L夾塑膠片對硬幣滑行的影響。此裝置能正確分類硬幣,我們研究出此裝置硬幣軌道最佳角度為20度、硬幣掉落成功與否與其重量無關、使用L夾塑膠片硬幣滑落速度最快等結論。

隧越如梭--雪山隧道知多少

為了揭發隧道神祕的面紗,我們組成「隧人士」偵探團,不懼千里迢迢的路程,親自到宜蘭縣造訪雪山隧道,參訪雪隧文物館、行控中心,探究臺灣最長的雪山隧道。 隧道內的溫度會受車流量、坡度狀況、排放廢氣量和濕度等因素的影響,使雪山隧道入口處與出口處溫度迥然不同。北向隧道冬季溫差最大可高達20℃,夏季溫差最小仍有13℃。為了驗證我們的想法,我們善用實驗室的設備器材,探討數種不同環境的溫升情形,以模擬隧道內溫度升高的原因。結果以250W燈泡的溫度上升較60W燈泡明顯;以二氧化碳與二氧化硫氣體溫度上升較明顯。此外,高濃度的二氧化硫、汽車廢氣溫度上升情形較低濃度氣體明顯;並發現乾燥空氣的溫升情形較潮濕空氣明顯。

以螺為師~螺形變化在渦輪機的設計

再生能源、仿生學是近年來主要的發展目標。為了研究高效率的發電裝置,我們希望能結合適應潮汐水流的常見鳳螺螺殼構型,設計適合水圳發電的水輪裝置。首先分析螺殼外型的結構參數,提供3D列印印製渦輪機模型。再將模型置入不同直徑的集風管中,探討不同風速、流通比及渦輪機,對渦輪機發電效率的影響。研究結果在小流通比、強風速時,會得到較大的轉速;長螺形渦輪機(渦輪機3)的轉換效率比短螺形渦輪機(渦輪機1)高。另外,在不同管徑的集風管中,適當的旁通比以及等比例長螺水輪設計,才能提供較高轉換效率。本研究希望提供最佳的水輪螺紋變化的配置參數,提供應用於水圳的小型水力發電機組。

玉米大出擊-3面玲瓏水準尺夾

本研究動機為舊有的鋁製水準尺尺夾,過於笨重、攜帶不便、未與水準尺貼合、架設不易等問題,容易產生誤差,便加以改良。以精簡的設計概念,配合3D列印技術,製出「單面、雙面、全方位」等三種水準尺夾,此尺夾為一體成形,操作簡易、攜帶便利,配合SOP操作流程,可提升作業效率。 本水準尺夾可自行3D列印製作,作品不經由工廠電鍍生產,不會排放廢水和毒物PM2.5,友善環境。由實測數據得知水準尺夾誤差值較鋁製尺夾小,且素材便宜易得可自行製作,提升經濟效益。