第三名

梅氏長海膽屬於棘皮動物，身上布滿短且較粗棘刺，居住在潮間帶偏低潮帶的石洞內，整年都能見到，數量穩定。 牠們屬於被動防禦生物，被碰觸到時會將棘刺往碰觸地方集中，側面棘刺會頂住石洞洞壁，使自己牢牢固定在洞內，難以被撼動。 透過3D石洞模型實驗，在可選擇情況下，牠們會待在大小適中石洞，且深度必須可以掩藏自己，如果石洞有內凹或有遮蔽，都可以讓海膽待得更久，而狹長型石洞則是牠們最喜愛的石洞。 透過野外長期調查，梅氏長海膽確實會慢慢經營石洞，若不得已換了洞，還可以利用棘刺長短來符合石洞大小，牠們也可以長達數個月甚至數年不出洞，只要時間夠久，最終都會將石洞經營成狹長形，而這也就是潮間帶主要的海膽石洞型態。

本研究旨在解決以往無法將影片色彩化的問題，設計方法分為兩大部分：首先，我們在基礎的生成對抗網路上加進了多個模組如：殘差模組以及特徵提取模組，我們實作多種不同組合的生成對抗網路，並比較其成效。其中，我們利用COCO dataset來訓練我們的的基礎模型。本研究以風景影片為主，因為風景影片的震盪和變化較小。在進入第二階段前，我們利用Kaggle風景圖片資料庫來微調最優的模型。而在第二部分，我們發現生成出的影片會有色彩不連續性的問題，於是我們提出了三套方案來提高影片整體品質來抵銷模型在前饋過程中所產生的不確定性以及隨機性。分別為H.264編碼技術，ORB預測個別幀，以及HSV提高色相穩定度。

三年級在校種菜時，假日無法到校澆水，導致植栽枯萎，所以我們想要製作自動供水器，提供植栽適當的水分。本研究改良市售品並依植栽的環境和土壤的濕度設計出第一代的自動供水器，再根據其構造研究供水的影響變因，得知(1)氣孔位置決定供水至水盤的水位高度、(2)出水管的口徑越細供水時間越長、(3)進氣管的口徑要比出水管口徑小才能順暢供水。因此自製第二代自動供水器以改善供水的穩定問題，將內部構造改為微型浮球閥，透過微型浮球閥的浮力和大氣壓力讓供水穩定。進而透過3D列印自製適當尺寸的微型浮球閥，節省空間並讓自動供水器能維持最低的固定水位，製作出第三代自動供水器，如此一來可同時提供多個植栽合適的水量，真是環保、省錢又省水。

本實驗在探討一顆旋轉橄欖球碰撞地面時，特定情況下反跳後的質心高度增加的現象。我們主要研究橄欖球彈跳高度與初始高度以及初始角速度的關係。首先觀察到旋轉橄欖球落地後有不同的運動軌跡，並由影像分析發現轉動動能以不同比例轉換成移動動能。接著研究不同的碰撞點對於彈跳高度的影響，以力學模型推導彈跳高度大於初始高度的條件後，以實驗驗證。接著進行理論模擬，運用電腦程式求不同初始條件下的碰撞點以及落地時的角度，並擬合實驗數據。最後修正赫茲接觸理論，建立碰撞模型並得到不同角速度與碰撞點下反跳速度的熱圖與碰撞時的正向力函數。

本組的研究是關於浮空投影，藉由不同形體、不同比例的投影器實驗，得出透明膠片製成下底邊長1cm、上底邊長6cm、高 4cm 的梯形所組成的四面柱投影器為最佳比例。進而實驗改變投影器顏色、材質以及不同內容物和重疊擺放的效果。實驗顯示：以透明光碟盒及透明膠片為投影器，投影效果佳。投影器盛裝透明碳酸飲料，不影響成像效果，且透明碳酸飲料有氣泡，投影效果較為絢麗，進一步可應用於飲料吧牆及飲料瓶投影。利用環氧樹脂製成立體投影器，投影效果佳可做成的模型基座，應用於生活。再將投影器具製成治具，成本低廉又方便教學及推廣。最後因應現在疫情，浮空投影可提醒家人小心防疫；或是讓顧客在購買東西時透過浮空投影廣告，減少接觸進而防疫。

「使用給定的多個矩形密鋪一個格狀平面(2D rectangle tiling problem)」為一NP-complete問題，目前多項式時間只能求出盡可能覆蓋最大面積的近似解。本研究所創的階梯演算法透過改變動態規劃所紀錄的狀態，使狀態數大幅減少，進而改善求準確解的時間複雜度，當然也成功證明此演算法的正確性，並且此演算法也能處理環狀及有權重的類似問題，如RTILE PROBLEM、DRTILE PROBLEM。隨後，寫了一個互動展示品直覺地呈現此演算法的意義。並以階梯演算法成功將7/3-approximation algorithm (Krzysztof Lorys and Katarzyna E. Paluch,2000 [4]) 與11/5-approximation algorithm (Piotr Berman et al,2001[7])進行比較與分析。

生質能源製程中，常將植物細胞壁中的纖維素進行水解，此反應在高溫環境中進行較具商業優勢，故開發耐高溫的纖維素酶具重要性。發現自嗜熱菌的纖維素內切酶GsCelA在高溫中具高活性。初步研究發現GsCelA蛋白質序列N端後第315和第316個胺基酸間會發生自我斷裂現象，導致酵素活性及熱穩定性提升。本實驗在GsCelA的N端及C端分別製造定點突變，探討GsCelA自我斷裂性質。實驗結果顯示突變GsCelA自我斷裂速率較低，而EDTA可抑制自我斷裂現象；已斷裂GsCelA可催化自我斷裂發生，而N端突變GsCelA不具此性質；部分實驗可觀察到已斷裂GsCelA具兩種分子量相異之形式。未來我們將設計實驗探討兩種已斷裂GsCelA間的關聯及自我斷裂機制如何用於改良纖維素酶應用價值。

大田鱉卵到成蟲發育日數約36.7天，偏好棲息淺水域及深色環境。主要以振動併光影變化觸動攻擊，獵物進入複眼上方約67.6˚與下方約29.5˚的垂直面，兩側約97.9˚的水平面，雌雄蟲複眼前方約18.2及15.7mm的熱區時以約0.07秒出手捕獵。 模擬雄蟲以振幅5mm的振動容易吸引雌蟲。離較遠時頻率高易吸引雌蟲，最高約2下/秒，接近時則振動慢易吸引雌蟲，最慢約1.4下/秒。產卵偏好保濕性佳，角度垂直水面，形狀圓柱形，直徑約1.2cm的圓柱形枝條，產卵高度約在水面上37.6cm至65.9cm間 一至三齡蟲可捕食孑孓。獵物殘渣有助蛋白質與脂肪分解，並可作為稻秧養分來源。

為了提升太陽能發電功率，我們設計出能將光熱分離的蓄熱器，裝置包括：一、雙層壓克力板的底層，有效降低太陽傳到太陽能板的熱；二、微傾斜的側邊設計，在木板上黏貼具隔熱且環保的厚紙板；側邊致冷晶片熱端貼上塗黑鋁箔將蓄熱發電；三、利用菲涅爾透鏡當成上蓋，具聚集太陽能量的效果，也能阻擋向上的熱對流，使致冷晶片發電量提升。 實驗中利用四片串聯的致冷晶片，將太陽能板發電時背面產生的廢熱用來發電，能有效降低太陽能板溫度並大量提升太陽能板的發電功率。 我們製作出的漂浮複合式發電裝置，整體發電功率與原先太陽能板相互比較，發電量可達到2.05倍，有效增加綠能發電效率，同時具有節省水資源、環保素材再利用、節省佔地面積等多項優勢。

我們先開發有風罩的風力發電機，已証明風罩能提升或降低發電電壓，讓我們對其中的物理原理更有學習興趣。風力發電機要迎風才能有最大的發電效率，由牛頓定律和白努利定律解釋尾翼如何讓風力發電機迎風。白努利定律解釋了為什麼風罩截面積愈大發電效率更高，而康達效應告訴我們發電機的位置也是重要關鍵。