全國中小學科展

依全國中小學科展屆次查詢

依相關評語查詢

第三名

機器學習──即時車輛影像辨識

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。

好冷唷!怎麼穿衣服才會保暖

妤冷唷!在這樣寒冷的天氣裏(室溫攝氏13度-1 5度),我們天天都要穿著好多的衣服到學校去。可是,仍然不覺得很溫暖,而且又笨重,活動起來又不方便。因此,我們便去請問老師:冬天裹,衣服穿得越多,是不是越保暖?倘若不是,要怎樣穿衣服才會覺得既舒適又保暖呢?於是,我們便做了以下的實驗和研究。

草履蟲攝食與消化實驗方法之改進

「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。

重力加速度簡易測量法

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。

水溫、地溫、氣溫之關係

夏天在草地上或柏油地上遊玩時常感覺炎熱程度不同,或晚上在都市與鄉下所覺悶熱程度有極大的差異,想這必和各種之溫度的變化有關,於是我們一些有志同學一起進行測量研究。

生物世界數學遊戲—以碎形理論解釋植物的生長形態

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。

化學中的灰姑娘─硝酸銀

在操作理化第二冊實驗9─1時,不小心硝酸銀容易濺到了手及課本,經過一段時間後,沾到銷酸銀的手及課本的紙張都出現了黑色的污點,且實驗中產生的氯化銀白色沈澱稍後亦變成灰黑色,老師說是因為銀離子還原成銀原子之故,但在理化第一冊談到的保溫瓶結構中指出保溫瓶膽處鍍銀以防止熱因輻射而流失,老師提到,這層銀是利用所謂的「銀鏡反應」鍍上去的,然而同樣的銀離子還原成銀原子的反應,為何會有不同的顏色產生呢?種種現象引起我們的好奇,於是便著手實驗,探究原因。

攜帶型多功能冷暖氣機

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。

翻滾吧!骨牌~旋風魔方陣

推推樂的連鎖效應遊戲是多數人對骨牌的印象,殊不知骨牌上的點數也可以營造出好玩且具思考性的數學拼組活動,有幸在去年高雄市的科展中看到多米諾骨牌的活動介紹,激發了我們深入探究的動力,因此以骨牌拼組的九宮方陣作為本次研究的主題。本研究將骨牌上的點數改換成數字模式,製作出整組的數字骨牌,進行九宮方陣的拼排,在窮盡所有的組合中,我們歸納出三大組型~對稱型、可逆型及單一型,並分別進行規律的分析與探究。再則,我們也發現同骨同 N 不同組法的骨牌組成元素及同骨不同 N 的骨牌組成元素,並利用自己研發的交錯搭配法來快速研判能否拼組成功。除了九宮方陣外,我們運用九宮方陣的性質延伸設計出更有難度的方連組型及風車組型,並將此本次的研究成果設計成五套益智動腦的遊戲組,讓大家一起來挑戰動腦筋。

表面張力之研究及油膜實驗設計改進

在日常生活我們常可看到一些和表面張力有關的一些現象。如:荷葉的水珠成球形,刮鬍刀片小心放在水面上,不會下沈。一顆豆大的鉀粒會在水面起火燃燒,且在水面急速的移動。以上所述這些現象都在在顯示液值表面有所謂「表面張力」存在。然其大小受到某些因素影響。在國中第三冊物理第十四章曾指出,雜質及溫度會使液體表面張力降低。然而對於所有液體是否都是如此呢?實在是殊堪玩味。