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佳作

智型車

自行車是一種綠色環保的交通工具,但對騎士而言,道路上往往面臨許多危險。為了保護騎士安全,本研究透過搭載於安全帽上的姿態感測器,測量騎士頭部姿態變化來判斷車子行進意圖,同步顯示安全帽後方及車尾。若發生跌倒事故時,系統會自動發送求救簡訊與上傳座標位置到雲端資料庫,結合手機應用程式,即時請求聯絡人的協助。在電力提供方面,設計回歸輪系提升發電機轉速發電,實驗證明,只要走路牽車就可對行動電源充電。 本研究透過姿態感測器、雲端資料庫和手機應用程式的組合,成功完成方向燈、語音主動提醒、提供跌倒通知與防盜通知,並於地圖上呈現位置。”智型車”(X-Bike)應用在自行車中,確實讓騎士安心享受單車的樂趣之餘,有更多的保障。

屋頂仿生蝶翅構造

據2017年台電歷年售電量統計,撇除佔了七成多的工業用電,佔比最多的便是住宅用電。住宅用電中,第二耗電的家電為冷氣機。雖近年冷氣機大多為變頻冷氣,能夠減少耗電,但因臺灣位居亞熱帶,常年氣候炎熱潮濕,於夏季時許多家庭會開著冷氣長達十小時。因此,冷氣耗電一直都是每個家庭的問題,冷氣帶來的溫室氣體也是每位人民該重視的問題。秉持減少家庭用電的理念下,我們以蝴蝶鱗片為發想作機構、銀蟻反射陽光(反射長波,並吸收短波)原理為塗料,設計出了烈日當空時,可以主動追日,使屋頂板角度呈現與太陽垂直之狀態,最大化的反射太陽熱能,藉此改善夏季熾熱的源頭,進而解決冷氣耗電,間接減緩地球暖化之議題。

由人工智慧生成吸引人的言情小說之可行性研究

近年來言情小說盛行,發展出各式各樣的模式。以台灣為例,目前言情小說的出版量,每年高達一千多本,佔全台小說出版總量之3至4成[5]。對出版社而言,如果可以了解為何言情小說能在眾多類型的書籍中吸引讀者,並找出言情小說成功的劇情寫作模式,將是一件很有商業價值的事情。人工智慧(Artificial Intelligence,AI)是目前產業當紅的科技技術,若能結合AI解決未來出版業的新書企劃,不但擁有商業價值,亦具有話題性題材。由於AI的效能好壞,取決於資料本身的品質及訓練資料的數量。但在實際應用中,資料取得往往費時費力且所費不貲。因此本研究採用人工分析及網路爬蟲雙軌模式進行,並使用生成對抗網路的AI模式,協助開發暢銷小說企劃情節,並找出暢銷劇情寫作核心。

Google眼鏡電錶

本作品的特色是利用具有藍芽傳輸功能的三用電錶,透過藍芽傳輸資料到自製的Google眼鏡上,再透過OLED顯示器和鏡子、凸透鏡呈像於一塊透明面板上,透過眼睛的視線即可直接讀取到由藍芽電錶傳輸過來的數據,讓使用者可以更加方便又安全的使用三用電錶。

由兩個全等形構造的衍伸圖形之性質研究

本研究源於 2016 年數學雜誌 Crux Mathematicorum 的一個三角形定性問題[1],我們將這個問題進行推廣且創新探討其定量與定性性質。我們先討論任意三角形與任意凸四邊形、凹四邊形,分別針對不同連線情形下的兩個衍伸圖形的有向面積之和與有向面積之差進行完整討論,再巧妙利用平移不變性處理行列式級數和,最後給出一般化的不變量關係式與刻劃其幾何意義。此外,我們也特殊化探討其衍伸圖形恆為正三角形、正方形等有趣優美的定性性質。最後,系統性推廣到平面上任意封閉的凸四邊形、凹多邊形,先給出不同連線方式之間的重要輪換對稱性質,再分為奇多邊形與偶多邊形進行討論而得出任意連線構造的衍伸圖形之有向面積不變量的一般式。

以綠色合成有機金屬框架MIL-101(Fe)並探討其在皮膚保健應用領域的潛力

近年來,人們每年丟棄的寶特瓶數量遠超過被回收的數量。塑膠汙染影響了每一個生態系統,所以寶特瓶回收利用是一個巨大的挑戰。因此,本研究以寶特瓶材料-聚對苯二甲酸乙二酯(PET,Poly(ethylbenzene-1,4-dicarboxylate))作為有機金屬框架(MOF, metalorganicframework)中有機框架的連接,並將MOF合成中常用的有毒溶劑-二甲基甲醯胺(DMF,Dimethylformamide)替換為純水,除了能對環境友善外,更提供了資源重複利用的途徑。另一方面,本研究以PET進行一鍋化的方法來合成具高度生物相容性的MOF材料-MIL101(Fe)(MIL,Materials of Institute Lavoisier),並應用於近年來蓬勃發展的皮膚性生醫產品,以細胞毒性試驗、抗氧化試驗、抗菌能力、及選擇性吸附測試來證明其有作為皮膚性生醫材料的潛力,以及擔載皮膚保養藥物維生素E 來評估其作為保養品載體的能力。

清潔溜溜河底撈—探究河流中攔截塑膠垃圾裝置之效能的微型實驗

我們關切河流的塑膠垃圾汙染問題,發現「水流方向和擾流狀態」是影響河流中攔截塑膠垃圾裝置的重要因素,所以進行微型實驗探究其效能。 我們實地探勘了淡水河下游及其能攔截塑膠垃圾的裝置,依據河流曲流設計微型模擬箱,以觀察水流的樣態。首先我們歸納出:「水平面水流的分流」、「垂直面水流的擾流」、「曲流凹岸河道的回流」,並進一步探究不同的攔截塑膠垃圾裝置與水流的關聯性,例如以攔截索改變水流分流、以水管泡泡製造水流的擾流、利用曲流凹岸河道的回流找出較佳攔截位置等。 河流的實驗模型一般大且昂貴,但我們設計出河流的微型模擬箱,能清楚觀察水流的不同樣態,也能找出攔截塑膠垃圾裝置的較佳效能,據此建議河川管理單位參考。

探討地衣內酵母菌的存在及與內生真菌的互動關係

本研究旨在探討地衣內酵母菌的存在及與內生真菌的互動關係。首先將採集地衣樣本分類並進行酵母菌培養,從柵欄石蕊(Cladonia parasitica)培養出酵母菌並以其進行研究。我們發現酵母菌在Cladonia parasitica中分布於其主要葉狀體(Primary thallus),並由鑑種得知其為釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。我們亦培養柵欄石蕊等地衣的內生真菌(endolichenic fungi)並鑑種得知柵欄石蕊有Trichoderma afroharzianum、Trichoderma pubescens、Trichoderma simmonsii、Trichoderma reesei等木黴屬內生真菌。亦透過對峙實驗得知釀酒酵母在攝氏10~30度間,無論有無其他菌源下,均能促進Trichoderma simmonsii成長並抑制Trichoderma afroharzianum及Trichoderma pubescens,推測地衣中的酵母菌具有平衡內生真菌,並具有發展為生物農藥的潛力。

「視」不可擋

本研究旨透過「三視圖」的認識與研究,利用「貼盒法」進行其反向思考,找到多生三視圖的種類與樣式、規律性及積木塊的極值,並推廣到4×4×4的方塊,甚至n×n×n。最後由顏色、數字的介入,使三視圖產生獨一性,並加以延伸其概念,發展出「數獨積木」的玩法。 在研究「三視圖」的過程發現到前視圖與右視圖的視角交會處的個數≤(前視圖視角個數∩右視圖視角個數)就會產生多生三視圖,極值也會隨著三同圖或二同圖等,規律有所變化。過程中不僅助於培養學生觀察能力、空間想像能力、形象思維能力和幾何直觀能力,對於發展空間概念,更是有一定增強作用,希冀透過我們發明的「數獨積木」可以讓這些概念更能夠被大家廣泛接受。

IoT智慧取貨機

現在的超商取貨機制存在著很大的時間成本,一次取貨要是花費數分鐘在找貨,那長久下來會造成大量時間的消耗,因此為了提高領或效率,我們設計了一台裝置來減少取貨的過程之中,因人為造成的時間耗損,並降低領錯貨物的可能性。 而我們也可以依據存放貨物種類及應用方式而改造,製作出適合不同物品的存取裝置,像是用於書籍的存放,讓使用者可以自行借閱或歸還,藉由改造裝置,普及於各種類型貨物的存放,為我們的生活增加便利性。 除了擴大使用方式,增添提領貨物的提示,為貨物增設設定,關於提升整體實用性的部分也有待我們進行更進一步的探討。