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第二名

AI影像辨識輔助視力量測系統

近年來因為COVID-19緣故,學生線上學習的比例提高,但礙於疫情無法頻繁至眼科做視力追蹤,故本研究利用Yolov3建立可辨識手勢的AI模型,並結合視力量測規則,研發出無人協助即可達成即時量測視力的人工智慧系統。 研究結果顯示,本系統所得之視力檢測值平均準確度可達96.645%,相較傳統量測視力之總誤差平均值僅有0.096,且每人次的量測時間僅需約五分鐘。完成檢測後,系統會自動將量測結果上傳至雲端資料庫,並可利用本研究設計的視力追蹤App進行視力變化查詢。 綜合上述,本研究可在一般家庭裡使用、紀錄及追蹤視力變化,未來更期許可進一步配合使用在醫療診所或學校,協助醫護人員量測視力,減輕醫護人員的工作量。

中藥萃取物抑制尖孢鐮刀菌功效之探討

巴拿馬病是由尖孢鐮刀菌(Fusarium oxysporum)透過分泌毒素,引發香蕉植株死亡。目前無有效防治手段。以植物萃取物作為病蟲害防治手段為現代非農藥防治策略的重要發展方向。本研究以肉桂酒精萃取物,在抑菌測試結果中,發現具抑制尖孢鐮刀菌生長的功效,結果呈現濃度及時間相關性,最低有效濃度介於30~35(mg/ml),藥效時間可持續至少八天,效果的穩定性不因高溫高壓環境處理而受影響。萃取物主要成分為香豆素。此外,使用五種經濟作物進行對植株的毒性測試,在有效濃度下,不影響其生長。另外,也發現對於玉米反而有促進生長的效果。本研究證實,肉桂酒精萃取物具抑制尖孢鐮刀菌的功效且在有效濃度下不影響作物生長,甚至可能具有促進生長的效果。

「葉」「銅」學來殺菌

本研究利用葉綠素卟啉環內的鎂離子置換成銅離子來處理硫酸銅廢液,鎂銅離子的置換目前均使用萃取法,本研究透過實驗確認可以使用葉片的原型來置換,大大減少了廢液處理手續。除了具有表皮蠟質的葉片置換速度較慢,其他葉片結構皆不影響。透過比色法計算出移除率,加上硫化鈉檢驗,確認此方式可以完全去除銅離子。檢測置換後的葉片在土壤中與不同pH值的水中,銅離子皆不會再度釋出。 藍綠菌是有葉綠素的微生物,實驗發現藍綠菌鎂銅離子的置換速度優於陸生植物,間隔三天在優養化水域倒入0.05%硫酸銅溶液,15天後水域濁度下降到4NTU以下,水生動植物則不受影響。利用葉綠素鎂銅離子的置換可以處理硫酸銅廢液,還能去除藍綠菌,可以說是一舉兩得。

以智慧物聯網建構暗棋對弈機器人系統

智慧物聯 (AIoT) 在生活中逐漸普遍,應用在機器人、智慧家電、語音助理…等各種用 途上。本研究將以 AIoT 概念開發暗棋機器人,可讓任何程式開發者,透過開放的 http 協議 要求雲端應用程式介面(API),開發各種形式的暗棋對弈程式或機器人。暗棋對弈系統基礎架 構運作,是具有雲端連線的 IPCAM 及機器手臂的機器人,系統向 IPCAM 要求暗棋的盤面影 像,再透過卷積神經網路 (CNN) 辨識暗棋盤面,將棋譜提供給對弈人工智慧運算下一步的 棋步,提供給機器手臂做出翻棋、移動、吃子的動作。此一設計方便的大量收集棋譜資料庫, 作為未來暗棋對弈深度強化學習的資料樣本,AI 棋力將可提高,搭配機器手臂作下棋動作, CNN 辨識盤面,以 AIoT 概念架構,可望讓對弈機器人大眾化,逐漸普遍於各個地方。

探討IOD現象對熱帶氣旋之影響

本研究意旨探討印度洋偶極震盪(IOD)與北印度洋熱帶氣旋之間的關係。因氣旋原始數據過於複雜,在簡化氣旋各項數據後與再與不同IOD年份做比對,找出IOD與氣旋間 的趨勢,並以T檢定驗證兩者間關係的信心度,增加研究可信度。 研究結果顯示發生印度洋偶極現象的年度,其年最大氣旋強度平均值與年總氣旋能量指數平均值,均顯著高於正常年。且東印度洋生成的氣旋傾向生命周期較短但強度較強,西印度洋生成的氣旋則傾向生命週期長而強度較弱。

捕捉震盪臺灣-地震預警,快!快!快!

臺灣位於環太平洋地震帶上,大規模地震常帶給全臺各地不同程度的災損,雖然臺灣已有中央氣象局(CWB)在進行地震測報與強震即時警報的推播工作,但強震即時警報系統仍存在著大範圍的預警盲區,因此本研究自行研發地震儀,透過環境的審慎評估在全臺各地設立站點,於地震發生的當下透過即時回傳的數據進行震源參數的估算,並設立警報標準對周圍地區提供預警。經過數個月的測試與過往災害性地震警報時間的模擬,此方法確實能夠縮小預警盲區範圍,也對盲區外的民眾增加數秒的準備時間,藉此可大幅提升地震災害區內避難的機會。最後這項計畫也獲得中央氣象局的認可,並榮幸能與地震測報中心簽約,共同合作提升臺灣地震預警的技術。

銅鋅生長之術~探討電解硫酸鋅溶液之研究

本研究秉持綠色化學之精神自製反應槽,並探討電解硫酸鋅溶液之研究。實驗就電極距離(1.0 ~ 2.0 cm)、施加電壓(9 ~ 21V)、溶液濃度(1x10-3 M~1x10-2 M)、不同正極材料和不同金屬溶液(分別包含Zn2+、Sn2+、Ag+、Co2+)進行討論。 當電解硫酸鋅溶液且鋅為正極時,電極距離之倒數和鋅金屬生長速率呈正比。當施加較大電壓時,鋅金屬生長速率有越快的趨勢,電解溶液濃度和在45秒內析出鋅金屬量成正比,也和鋅金屬生長速率成正比。 當電解硫酸鋅溶液且銅為正極時,除鋅金屬析出外也發現銅金屬析出,溶液濃度越高則銅金屬生長位置距離負極越遠。當電解1x10-2 M不同金屬離子溶液時,金屬生長速率快慢為銀>錫>鈷>鋅,而銅金屬生長距負極距離為鋅>鈷>錫>銀。

「金」「壁」「灰」煌-會呼吸的智慧多孔創新材料初探

金門居民根深蒂固「拜越多、燒越多、保佑越多」的風俗習慣,導致金紙灰滿天飛,嚴重汙染,我們無法改變居民陋習,加上金門材料出問題人心惶惶,因此結合兩大問題,邁向「清淨家園」。 實驗發現,以金紙灰分別替代砂和水泥,製成「會呼吸的智慧多孔創新材料」,不同替代率有不同的功能,替代5%砂和20%水泥以內,符合結構強度210kgf/cm2抗壓強度的需求;替代35%、40%水泥及35%砂作為「會呼吸的智慧多孔創新材料」的效果最佳。並實作校園生態池和洗手檯、開設diy課程推廣自製文創小物。 「會呼吸的智慧多孔創新材料」可應用於建築物外殼節能材料、室內牆板與裝修材料、綠化植生生態材料,綠色環保材料,已獲水泥預拌廠同意推廣,有賴官方納入施工規範。

地動山不搖—隔震裝置在建築物之應用與探究

本篇研究隔震裝置及搭配不同消能元件之探討。實驗得知,安裝隔震裝置可有效隔震;單層隔震裝置擺動方向與地震力方向相同有較佳隔震效果,角度加大隔震效果變差,也許可透過疊三層,各層夾120度之擺放模式解決地震力方向問題。建物高寬比大晃動明顯,蓋建物應考量隔震器承載重量與建物擺動力矩的極限;不同擺長隔震裝置有不同自然頻率;組合擺之自然頻率較單長擺低,且最大加速度較低但頻寬較寬;隔震裝置並非越多層越好,多層可能造成重心偏高晃動加劇;隔震層於底部隔震效果最佳;以隔震為基礎加裝阻尼消能發現,在適當的阻尼下,系統可兼顧隔震與消能,有效降低大樓晃動,若阻尼過大則導致隔震功能喪失,能量大幅傳入建物造成擺動加劇。

可限制特徵之人臉生成器

本研究旨在發展一套可限制特徵之人臉生成器,能依據目擊者對嫌犯的特徵描述,使用真實人臉照片進行特徵生成,以生成嫌犯臉孔。本研究以生成對抗網路為中心,配合選擇性傳輸單元、編碼器與解碼器結構,發展出五官、毛髮、飾品、整體形象四大類別,共有40個特徵生成編輯種類。搭配友善的圖形使用者介面,讓使用者可將已相關度篩選後之真實人臉資料庫或是另行輸入之照片,因應不同的嫌犯臉孔描繪需求情境,對該圖片臉孔進行指定特徵之生成編輯。此技術除了可輔助刑案目擊者回憶嫌犯臉孔特徵,亦可應用於眼鏡業、醫學美容、美髮業等領域。