四等獎

The purpose: To study the basaltic prisms to understand their formation. Tasks: To study chemical and mineral composition, textures and density of basalts of central and peripheral parts of prisms, to reveal the possible difference as a consequence of the formation of Benard sells. Basalt prisms have 6-5-4-face shape with a diameter 10 -50 cm and height of 30-40m. They are divided by transverse fracture in blocks of 20-50 cm. Prismatic jointing of basalts widespread throughout the world. There are many theories about its origin. We decided to collect data to identify the most appropriate of these. We suppose that if the hypothesis about the role of Benard cells is correct then the properties of basalt in the central and peripheral parts of the prisms must be different. If we consider the center of the prism as the center of the cell, where the hot matter rise, spreading out to the periphery and lower in the peripheral part, it is likely that the density of basalt forming in the center must be lower than at the periphery and later crystallization should lead to a slightly more acidic basalt in the middle. We determined the density of basalts of different parts of prisms. And the density of central part basalts was equal to 2.502g/sm3 and of peripheral part basalts was equal to 2.907g/sm3. X-ray fluorescence analysis showed that basalt of central part contain 12,91% Si and of peripheral part only 10,17%. Basalt of central part is depleted of Fe, Mn, Ti, Mg compared with of peripheral. We investigated samples and thin sections of basalts under the microscope MIN-8. For basalts of peripheral part flow texture expressed by the orientation of the microlites are characteristic. In the central part flow texture are poorly expressed but we can see many phenocrysts. Our data reveal a significant and expected difference between the basalts of central and peripheral parts of prism, that are the evidences in favor of the hypothesis about the role of Benard cells in the formation of basalt prismatic jointing.

本研究透過高速攝影機與流場可視化技術拍攝不同體型蝴蝶在自由飛行時之流場與飛行姿態，並分析不同蝴蝶體型、拍撲頻率與飛行姿態上之關係。相較於人類的發明的飛行器，蝴蝶的飛行更加的複雜、省力且優美，其主要原因為蝴蝶以拍擊翅膀產生渦漩來達到巧妙的飛行操控；由蝴蝶飛行流場發現，蝴蝶在飛行時會不斷的改變身體角度來控制渦漩環產生的方向，下拍時主要產生向下的渦漩環，蝴蝶此時主要產生向上升力；而上拍時蝴蝶產生往後的渦漩環，並藉此產生推力，透過此特殊的動力產生方式，蝴蝶飛行軌跡呈現類似Z字形。進一步透過研究不同種類的蝴蝶飛行發現，不論體型大小之蝴蝶，其翅膀單位面積之負重比皆落在0.01~0.02 g/cm2之間，且當蝴蝶體型被放大時，可以較低的拍撲頻率進行飛行，然而飛行軌跡變化則較劇烈，此研究之成果可做為未來拍撲微飛行器尺寸設計之依據。

本作品為一種可選定不同時間地點模仿朝陽/夕陽之情境照明系統，包括複數個發光裝置、濾光及擴散片，選擇接近朝陽/夕陽頻譜的波長，亦即複數個發出紅光、黃光及紅外線的發光元件。本作品提出新的控制法則，透過計時器、繼電器與時序間隔調整控制器，連接各發光元件，控制它們的發光狀態，提供旭日東升、夕陽西下等模式，使用者可調整發光顏色變換的時間間隔，延長夕陽下山前一刻的美好畫面，可讓使用者充分領略夕陽之美。本研究並且可以依某一筆特定時空資料，計算情境變化過程之每一時間點對應於色度圖之軌跡點，即時比對特定時空資料其對應於色度圖之軌跡線，而得到與該軌跡點間兩種累計誤差為最小距離之計算值，並啟亮與該軌跡點相對應之該發光元件組合，如此達到不同時間地點之模仿朝陽/夕陽及雲彩之最佳情境照明效果。

本研究為近海岸浮體式波浪發電設計，選擇理論推導與真實造波水槽測試，浮體式波浪發電設計概念，藉由一浮動載台將波浪運動能轉換為電能，而載台設計上利用浮體浮力，透過時規皮帶在浮體與活動掛重兩者中，產生時規皮帶的張力差，此刻的張力差與波浪的波高、週期與活動掛重三者產生連動效應，並有效率的將波能轉換為有用的機械能，最終再轉換為電能，本研究的波浪發電系統，當週期為1.5s、波高4公分時，有最佳週期平均發電效率為65%，依據模型相似理論縮尺為1/50，預估未來原型機組的最佳發電效率將發生在波浪週期10.6s、波高2公尺。

新聞報導指出，澆灌牛奶的植株果實更加香甜，成為農產品銷售新噱頭。實地試驗發現番茄植株澆灌牛奶後枯黃葉子數量減少，更進一步發現澆灌牛奶之阿拉伯芥植株抗菌能力明顯提升，而牛奶中的脯胺酸(proline)應是協助抗菌的物質。在抗菌機制方面，牛奶和脯胺酸都能使氣孔在病原體分泌effector 之後再度打開的程度降低，並且使胼胝質(Callose)累積量上升，而分生方面也偵測到乙烯合成相關基因與模式免疫反應(PTI)相關基因(PR1, CYP81F2, FRK1, MKK1)表現量上升，顯示更多未知由脯胺酸促進免疫反應的可能。未來我們期待能夠找出更加廣泛深入由proline影響之免疫反應途徑，並對高經濟作物之抗病有所貢獻。

本研究接續去年的研究主題”驚奇的數”，邊長為平方數的三邊形數亦為四邊形數的問題。解決這個問題後，利用Pell方程式與矩陣計算來求哪些邊長的p邊形數亦同時為四邊形數。處理方法分為兩類：第一類可以使用矩陣計算來討論，已討論出附帶方程式部分的初始解情形，並嘗試改進矩陣計算的漏解問題以及對數據做詳細分析、歸納。目前已有兩種方法：1.放寬附帶方程式初始解的限制，也就是縮小遞迴式的係數；2.伸縮雙曲線為一套固定的方法，可以解出原矩陣計算所遺漏的解。第二類無法使用矩陣計算，利用因式分解的技巧處理，發現結果與切比雪夫多項式有著密切關係。

本研究受2004 IWYMIC啓發，此題可追溯自二十世紀數篇以「know/don’t know problem」為題的論文，共同背景如下： 有數個邏輯學家分別戴上寫有特定數值的帽子。他們會完美的推理且不會說謊。作為玩家，他們輪流發言並試圖推斷自己的帽上數。 我們致力於和帽上數範圍、發言順序、構句相關的變形，透過數論技巧求解並以「相鄰矩陣」表示過程。另對原題缺點提出「候選數」之概念、改進規則；而找到能代替複雜推理的簡單操作後，我們分析、證明了它們的特殊性質。 應用上，玩家產生對話的過程可作為雜湊函數使用。未來，本研究可再推廣至更多更自由的構句、納入三個玩家、或允許誤導等等，以豐富遊戲。

本計畫採用數值模擬進行研究，撰寫一維電漿的物理程式來瞭解電漿孤立子在不均勻背景中的演化。我們於去年的計畫中，驗證了這個模型的準確性，這次進一步地在系統中，加入相對論的計算，用以觀察孤立子在相對論作用下的傳播及演化。我們可以觀察到不同參數的初始脈衝會影響到所生成的孤立子形狀，並藉由給予不均勻的背景環境，可以發現孤立子演化的準則。與期刊上發表的論文進行比較時，發現數值吻合，誤差約為1%。因此我們反向藉由論文中的運算式，解出一個孤立子，將其放入系統中，希望藉由這個方式更順利地了解孤立子在空間中的行為模式。未來，我們將利用這些結果來制定多維的電漿體數值模擬，其可以解釋現實宇宙中，蟹狀星雲能源運輸的問題。

奈米技術在 20 世紀後期蓬勃發展，而具有奈米及孔洞的超分子更為化學家所積極尋求合成上的突破與挑戰， 超分子化學用來探討一些分子間較弱、可恢復性的作用力，以期製備一系列具有功能性的孔洞材料 。 其主 要分為以下六種： 1. 凡德瓦力 (van der Waals forces，energy -1) 2. π-π堆疊作用力 (π-π stacking interactions ，energy= 0~50kJ‧mol-1) 3. 氫鍵 (hydrogen bonds，energy energy = 4~50kJ‧mol -1) 4. 偶極 -偶極作用力 (dipole -dipole interactions，energy= 5~50kJ ‧mol -1) 5. 陽離子-π作用力 (cation interactions， energy = 5~80kJ ‧mol -1) 6. 離子 -偶極作用力 (ion-dipole interactions，energy= 50~200kJ ‧mol -1) 而分子自組裝即利用這些作力， 依熱學最安定的合發生然排列現象可應用於分離、化學感氣體儲存子交換導熱以及光電性。 本研究主要利用混合掌性異構物的酒石酸鉀鈉與硝酸鈣或鎂，在水酒精的環境下進行自組裝，利用簡單與無毒的自組裝合成法，讓右旋酒 石酸分子鎂金屬配位而左石酸分子與鈣金屬配位，別得到掌性聚合物除了將兩種 掌性異構物分離，也 實踐綠色化學中無毒與環保的概念 。

The growth of a city and the population movement has many correlations. However, the complex interaction causes difficulties in developing a mathematical model needed for analyzing the growth factor of a city and the movement factor of population. The model involving traditional equations cannot explain many phenomenon. The newly introduced data-science suggests possibilities to overcome these difficulties. Particularly, the abundant amount of accumulated data proposes a new solution for the problem we have. Throughout these steps, data-utilizing methodology, such as machine learning for artificial intelligence, are researched and developed with attention. In this research, data about accumulated for previous population movement and city growth are collected, and a mathematical science model based on data is developed to explain population movement and city growth by utilizing data analyzing methods such as machine learning. Especially, artificial neural network and stratified advance learning(deep learning) proves possibilities in solving many problems. This research aims to construct an artificial neural network appropriate for population movement and consequently use it in developing population movement model. Using this model, growth of many existing cities can be explained and furthermore, examining the population movement factor of a city and social factor necessary for city growth become possible. This model is expected to become the tool for resolving overpopulation and predicting and deciding factors needed for a new future city. In spite of decreasing population, it is still important to develop a model for population movement that well explains city growth and environment change.