佳作

「波形密碼」中的“波”，是黑繩示波器上白線反射的光線被黑繩擋住而形成影點，因視覺暫留而殘留並連成波線。首先，發現圓筒曲面經幾何投影會造成波長呈現「短－長－短」的歪像畫狀況，砂帶機則不會；黑繩的擺幅會限制波形振幅，黑棍則不會。第二部分，推導出相位差公式：相位差＝(波數×360°)/半面白線步數＝(360°)/(半面白線步數×轉速比)，且當相位差為360°的整數倍時，波線會完全重合。以及波數公式：波數＝1/轉速比＝(相位差×半面白線步數)/(360°)。第三部分，從經拆解的Ａ、Ｂ、Ｃ組函數關係式開始，最後推出Ｄ組（圓筒＋黑繩）的函數關係式： y=kcos⁡(f×tan(ωx)+b)×cos(ax)或y=kcos(ω×|x|m+b)×cos(ax)。

現今的大型活動，如校慶活動、新北耶誕城等，缺乏互動性與參與感，其中原因大多是群眾埋沒於手機的社交軟體所導致。而本研究將利用其便利與群眾互動特性，使用問卷抽查法探討大眾對於活動的觀點，應用網路爬蟲技術抓取貼文，設計一套能提高互動性的平臺，使用者只需在Instagram、Twitter等社交軟體中發布文章，系統會即時推播至活動中的大螢幕上，並且使用LineBot結合圖像辨識自動且快速審核貼文，另方面以後臺系統，方便活動單位常駐貼文輪播活動訊息、廣告與管理。綜上所述，本研究結果確實有效地提升活動互動性及樂趣，以時下流行的各種社交軟體，配合研究平台為各類大型活動量身打造，也能夠運用於政令宣導或文宣廣告等用途上，大幅提升活動的互動性與參與感。

神秘的無扇葉風扇讓我們非常好奇，於是，一場無止境的探究活動開始，從文獻中找到簡易版無扇葉風扇，於是在實驗一，我們首先製作三角體紙板無扇葉風力倍增裝置，發現長度、寬度、體積越大，風力越弱，角度30-60-90較15-75-90佳，大小吹風機在30-60-90有明顯差異。 而實驗二到四中，確認了圓柱形、曲率1/60、進風口位置置中，因前後風力不穩定、出風口直徑4公分、採用集中式風源、風洞直徑0.58cm及使用紙杯做為主要材質，效果最好。 接著利用各種大小的礦泉水瓶使用製作第二代風力倍增器，繼續改良隙縫寬度、位置，並進一步改良風力來源、電線、曲率及增加導流裝置。 於是創造出兼顧低成本及高效率的風力倍增器，為守衛地球能源出一分小小的力氣。

我們在校園圍籬邊發現雞屎藤、天蛾、寄生蜂間形成的特殊食物鏈關係，於是分別透過校園調查與飼養觀察進行深入的探討。 調查發現本校共有5種取食雞屎藤的天蛾。日照越充足，雞屎藤越多，天蛾數量也多。天蛾各階段都有專一的寄生性天敵，包括：卵寄生、幼蟲寄生與蛹寄生，統計被寄生比率約為 9.48％，且天蛾數量越多，寄生蜂也越多。 飼養觀察結果發現：天蛾的蛹期 ÷ 生活史 ≒ 1/2。氣溫、日照時間是影響天蛾的發育速度的最主要原因。天蛾化蛹時僅在土表面形成凹巢，沒有鑽入土中，此結果可修正圖鑑所述。 校園的圍籬邊雞屎藤→天蛾→寄生蜂的食物鏈關係終年不斷循環著，而校園工程與人為的修剪成為改變這個平衡關係的重要因素。

本實驗探討飛蛇在滑翔的過程中，因為身體截面積改變及體態的S形彎曲，在流體動力學上的表現，對滑翔穩定性、持久性的影響。 透過飛蛇截面模型在鉛直集風箱與水平集風箱中以不同角度量測到的鉛直後曳力、升力及後曳力，推測飛蛇張開肋骨、腹部內凹的行為，有利於其滑翔。 最特別的是飛蛇滑翔時的寬長比。一般無翅膀的動物(如飛蛇、飛鼠、飛蛙)會張開四肢及薄膜以增大其寬長比，但飛蛇沒有四肢，反而加大其體態的S形彎曲來增加寬長比，由體態S形立體模型的實驗情況，當其寬長比在1 : 1 ~ 1 : 2之間時，會穩定的滑翔，且水平滑翔距離較長。 而飛蛇滑翔的過程中不斷擺動身體及轉動尾巴，推斷是有助於其滑翔的穩定性及定向性，實驗不易，暫留待續。

本研究目的主要是研發煙燻水製造機，第三代煙燻水製造機，採用稻梗燃燒室與噴霧式煙燻水產生室，製作並實驗說明煙燻水對農作物驅蟲、防疫、種子萌芽與肥力效果。結果顯示，第三代煙燻水製造機，生產之煙薰水品質穩定，且符合環保署空氣排放規定，其生成之煙燻水成分以氣相層析質譜儀檢測結果，共測得28種化合物，主要是醇、內酯、乙醛、酸、酮、生物鹼和酚類等。其中2(5H)-呋喃酮C4H4O2，可刺激小黃瓜種子萌發。酚類化合物C10H9N3O對抑制真菌生長有效，且在煙燻水添加甲殼素與鈣粉，有助於農作物幼苗成長。

本研究探討以自製PVA黏膠薄膜，加上各種金屬片成為方便攜帶的輕巧電池。首先探討不同形式電池的發電效益，包括不同金屬片適合的配方膠，金屬片之間的距離，膠添加了不同添加物……等等。綜合以上條件我們分別串聯發電量最好的原味膠及鐵粉膠做成伏打電池以及加上隔離層的勒克朗謝電池， 驅動溫濕度計、鬧鐘、 LED燈，並嘗試用達靈頓電路放大電流的特性，希望可以降低串聯電池的個數，達到不錯的效果。此外我們發現鎂片可以明顯提高薄膜電池的發電效益， 可以讓LED燈亮長達9天。

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。

我們撰寫腦機介面程式，用低成本單電極的腦波儀讓智能車移動，實驗後發現專心度會隨著訓練而提高；在過程中看出每個人的腦波好像都不相同，所以嘗試從大量又凌亂腦波信號中萃取到四種有用的統計特徵值，再用近鄰演算法做生物辨識，正確率達到九成七以上，並實做出創新有趣具腦波解鎖應用的智慧家庭系統。此系統運用圖形的mblock、程序的C和交互式的Mathematica等程式語言，特色包含可傳訊息到手機上的緊急救難LINE通知功能和中文語音合成功能。設計出固定式的跌倒偵測和一氧化碳偵測裝置，與整合各種元件的腦波可控智能車，能自主偵測環境指標和災害意外指標並能適時提醒。我們相信唯有探索最難破解的大腦祕密，才能朝向直接用腦訊號控制和意識交流的方向前進。

無意間看到許多空手破玻璃瓶的影片，感到很神奇，便進行了一系列的實驗探究。首先，想辦法克服了用空手就可以順利將玻璃瓶擊破的方式，再來便設計實驗來找出破瓶的原理，特別的是，我們自製了一個壓力變化觀測器，可以用來觀測瓶內液體所受壓力的變化。最後，真正破瓶的奇妙原理被我們找出來了，主要可分成兩個部分：一是利用力的慣性作用，使得水與瓶底發生瞬間分離，因而產生了真空泡。二是利用真空泡的壓力幾乎等於零，使得周圍的水瞬間往真空泡收縮而產生震動，因而震裂了瓶底。這個發現也破除了一些人認為這個實驗會造成危險的疑慮，因為真正破瓶的原因，是由於水瞬間收縮而震裂瓶底，而不是會讓玻璃瓶爆裂碎片四飛造成危險。