第二名

據Guarini騎士交換難題，我們設計出156個瘋狂騎士棋盤，並以對應之節點圖形特徵決定騎士擺放位置、最多騎士對與最少交換步數規則。 一、騎士對交錯擺放有利於找到最少交換步數。 二、單一節點圖最多騎士對得到最少步數關係如下： 1.「環圖」與騎士對關係為「騎士對數量」×2+1 2.「非環圖」與騎士對關係為「騎士對數量」×3 3.當Vf=2且Vt=2，則 nPmm=3n 4.當V_f=1且V_t=2，則 nPmm=2n+1 三、臨時停駐點決定環上點數與騎士對的關係如下： (一)若點環上有臨時停駐點，則最大環點數與騎士對關係為 2n 。 (二)若點環上無臨時停駐點，則最大環點數與騎士對關係為 2n+2。 四、度序列可作為判斷同構圖的有效工具，但需參考節點圖特徵將分岔點與臨時停駐點的距離予以比對確認。

我們發現貝殼旋轉能產生漩渦，進一步探討變因、原因和應用。研究過程中，我們自製漩渦檢測裝置，設計量化漩渦的方法。經過實驗得出下列結論： 1. 貝殼最佳放置方式為「開口在上、逆開口轉、開口不封」。 2. 製造漩渦效果較好的貝殼形狀為「紡錘形、棍棒形、琵琶形和梨形」。 3. 推薦最佳製造漩渦貝殼為「玉女象法螺」！使用3V電壓時推薦使用「黑長香螺」。 4. 推論貝殼容易製造漩渦的原因為：(1)為雙錐造型；(2)外型有螺旋向上紋路；(3)內部有螺旋向上的螺管。 5. 3D列印貝殼模型與中心縱切片都能製造漩渦。因此可人工大量製造與應用，不會有貝殼生態保育問題。 6. 製造漩渦貝殼可應用於「中心縱切片取代螺旋槳、360度打氣機、貝殼旋轉冷靜瓶」。

突堤效應是指人工建構物突出於海岸，延伸而出，阻擋原先海流和海岸積沙的路徑，造成沙子在上游堆積，而下游原先有沙岸的地區則因為沙子量逐漸減少，侵蝕大於堆積，逐漸出現海岸遭受破壞。突堤效應會造成壩前堆積、壩後侵蝕的情況。因為突堤效應造成的結果，頭城海濱森林公園（原頭城海水浴場），在這十多年中，原本的沙灘現在已完全被海水覆蓋。 本校位於頭城海濱森林公園附近，看到頭城海濱森林公園的海沙在烏石港建後己經流失不見，希望藉由實驗瞭解突堤效應，並希望在實驗後對頭城海濱森林公園的突堤效應提出建議。

研究了解熱島效應因素，並實地調查校園不同場域的溫度變化，提出冷卻熱島效應策略。結果如下： 一、都市熱島效應是全球暖化重要一環，冷卻策略包含反照表面、綠化、透水鋪面等。 二、白色、淺色及光滑表面具有較高的反照率，有助於減少陽光輻射熱吸收。 三、綠化屋頂的草皮與濕潤裸土都有冷卻「都市熱島效應」的效果，草皮的效果能維持較長的時間。 四、人工草皮的塑膠材質在陽光下會助長溫度上升。屋頂水池有助於減少溫度升高，應考量額外供水供電。 五、陽光下，學校露天平面溫度上升最少的是操場草皮、光滑淺色牆磚及透水磚；紅色的PU跑道與黑色橡膠地墊溫度上升最多。 六、高雄市的溫度分布圖所呈現的熱島情形，綠化及水仍是改善熱島效應關鍵。

本研究將從七圓定理出發，試圖改變切圓個數，探討共點的存在性；更進一步推廣「六個與兩內離圓分別均外切與內切的環切圓」之雙心六圓，探討其共點、共線、共圓及共錐等性質；研究有驚人的發現「當六個環切圓轉動時，其各類對應點連線之共點必為定點，且在連心線上。」推廣至不同個數的環切圓時亦成立；當兩內離圓甚至推廣至兩外離圓或是圓與直線時，亦發現其諸線共點、諸點共線、諸點共圓、諸點共錐等性質必成立。

住在臺灣很難避免受到地震的威脅，當地震發生時，有許多家庭因為門窗變形而無法順利逃出建築物，本研究探討—能在地震發生時自動開門的「感震防盜門鎖」之可行性，我們從文獻探討了解地震的分級與加速度有關，進而利用加速度感測的功能進行作品設計，首先為了能在5級以上地震發生時自動開門而進行第一代「感震門鎖」設計與製作、為了防止小偷入侵而改良的第二代「感震防盜門鎖」及能夠由中央控管系統自動開啟建築物所有門鎖的第三代「分離式感震門鎖」，最後經過校正及地震模擬實測，確認三款門鎖都可以有效偵測地震並將門開啟，最後經過與第一線消防人員訪談後，證明本研究作品對於居家防震的準備是具有可行性的。

本研究自烏桕樹下的土壤及高砂鉅鍬形蟲幼蟲體內分離出13種微生物，其中2種可利用烏桕樹莖的養分生長，11種可利用種子的養分生長，推測微生物與鍬形蟲、烏桕樹存在密切關係。進一步研究發現，13種微生物中有3種可分解柴油，其中2種為分離自土壤的不動桿菌屬細菌(Acinetobacter sp.)，1種為分離自幼蟲腸道的芽孢桿菌屬細菌(Bacillus sp.)；菌株的14天柴油分解率粗估可達48~55%；將經由菌株分解後的柴油乳化層撒在綠豆上觀察其生長情形，發現可降低柴油對綠豆造成的傷害。在耐受性實驗中顯示，此3菌株耐鹼性達pH10，耐鹽性達3~4% NaCl。由於菌種均來自花蓮本土，且具備處理海洋油污潛力，未來經過審慎評估應可實際運用，避免因使用外來菌種對環境造成的二次傷害。

查詢過去作品之文獻，過往常以蛋白質作為天然無毒的助染，但是其易生菌是一大缺點。本研究探討海藻酸鈉水溶液與海藻酸鈉蛋白霜的抗菌效果，進而嘗試調製出具有抗菌能力的海藻酸鈉蛋白霜色糊的媒染成效；也同時進行物理性實驗檢視耐用度與水洗牢度。研究結果發現：10%的海藻酸鈉水溶液經過ATP冷光儀的測試，具有顯著的抗菌效果，可持續7天；10%海藻酸鈉蛋白霜色糊能以「省水、省時」的方式進行染布，具有良好的媒染效果，染色後的棉胚布在5天內具有一定程度的抗菌效果。透過一系列的物理性測試，經海藻酸鈉蛋白霜色糊塗抹後的布料具有明顯的硬挺度，也容易剪裁，可做為簡易的抗菌染料。本研究之成果望可開發成抗菌衣物，更廣泛的進一步研究。

手機自拍像中常有人臉佔照片整體面積比例過大、構圖不佳的問題，針對此問題本研究運用深度學習提出改善方法。所設計的方法，主要包含四大部分：圖像擷取、圖像外擴、圖像填補以及圖像結合。圖像擷取中，我們運用Mask_RCNN和Closed_Form_Matting兩個演算法，結合兩者優點來生成遮罩，正確率可達87.5%；然後，藉由更改模型架構以優化與對訓練集做不同的前置處理，比較不同模型成效並修正，可對人像自動進行適當的外擴；此外，在圖像填補中，我們設計差集填補的方式來提升填補模型準確率；最後，自動將外擴後人像與填補後背景做圖像結合。實驗結果顯示，所設計的方法可有效地對圖像擷取與圖像外擴模型做優化，並將自拍像中過大的人像縮小至合理大小，形成結構均衡的照片。

目前3C產品普及導致國人視力不良，近視比例已是全球排列前茅國家，防範學齡者用眼過度繼續惡化，學校每學期初實施視力檢查以追蹤狀況，受檢過程都採用人工出題與檢核結果，全校學生檢測往往相當費力。本研究撰寫APP檢核程式安裝教室聯網電視做為出題顯示幕，並製作無線手持遮眼面具取代傳統遮眼棒，受檢結果運用物聯網技術傳送Google試算表，取代傳統紙本記錄方式並自動標註視力不良者，在研究過程針對作品檢測準確性，以整班學生進行受測比對，對於APP檢核程式有不恰當之處給予修正改良，找尋最佳解決傳統視力檢查方式。