全國中小學科展

三等獎

以分析層級程序法探討公有出租住宅租屋需求─以台北市為例

本研究旨在探討租屋者對於租屋影響因素的優先順序及分析影響租屋者期望公有出租住宅面積及租金的主要因素。 研究對象為台北市20至45歲的租屋族群,以網路問卷的方式,利用分析層級程序法獲得租屋者租屋考量前三順序為「租金水準」、「生活機能」及「交通便利」。此外,就租屋對象考量,本研究以家庭月收入、年齡及家庭生命週期區分不同租屋族群,以變異數進行資料量化分析,研究結果指出影響租屋者選擇公有出租住宅的主要因素,有面積大小及租金水準及家庭人數。 近年來,公有出租住宅議題受到熱烈的討論。我們期望本研究成果,能作為台北市政府訂定公共住宅政策之參考,以制定最適切的租屋政策。

基於擴充實境之室內影像定位導覽系統的設計與研究

本研究基於擴充實境設置出一套全新的視覺里程計,並以此為基礎建立出一套創新之定位系統。藉由電腦視覺領域的計算方法,本研究藉由計算以參考影像設置的世界座標系與相機座標系之間的轉移矩陣,將其旋轉矩陣與平移向量得出,便可得知相機與參考影像中心再三維世界下xyz軸的距離差,以及相機所面向的方向,同時利用擴充實境進行虛擬物件的投射,達到提供使用者資訊的效果。此定位系統有別於傳統的定位方法,不需要參考點,僅需得知一影像與其尺寸大小便可建立,無需任何發信器,可被定義為一種全新的定位方式,因此在設置上極為簡易。同時,本研界之定位系統在選用30cm x 20cm的參考影像時期量測誤差僅於2公分以內,每0.067秒可完成一張影像的計算,經本研究之評估,可與感測網路、機器人、以及美術館導覽的廣泛領域的未來應用結合,兼具實用性與未來發展性。

A STUDY ON TRADITIONAL ARCHITECTURE IN ITANAGAR CAPITAL COMPLEX AND TO IMPROVE A MODIFIED TYPOLOGY FOR A CLIMATE RESPONSIVE CONTEMPORY HOUSE

The lifestyle of the Arunachal Pradesh rural population demonstrates the example of sustainable living where bamboo plays a major role. Bamboo has its home in this tropical climate region of India. In order to understand various aspects of traditional bamboo constructions, a field visit was made to Rono, Emchi, Lekhi villages and Karsingsa, Pachin, NEEPCO areas. The paper studies the patterns affecting the housing styles of these regions, the traditional method of construction including bamboo treatments. Various parameters which are required to be considered for constructing a house are also studied. It has been found in the field survey that the utilization of bamboo is mostly in wall panels, columns, floor, door and windows. The question posed here is whether tradition houses perform better than a typical contemporary house in creating comfortable internal conditions. And if they do how it is possible for the contemporary house to benefit from the advantages presented in the design of the traditional house in terms of thermal performance. The results indicate that improved performance might be achieved by combining selected lessons from the traditional design e.g. improved shading, regional variations in window size related to orientation and adoption of adjustable ventilation and window openings.

廢電池回收製成空氣電池與效能的探討

一般日常使用的電池雖是重要的供電來源,但在使用後也產生了許多的廢電池,造成環境汙染的問題。本實驗探討回收廢電池製成空氣電池的可行性,所謂的空氣電池是以空氣發電的一種電池,其負極為金屬,正極則是直接使用空氣中的氧氣。我們知道廢電池中所包含鋅殼、碳棒以及黑色粉末,其中黑色粉末內含有氧化錳與電解質,而電解質可溶於水,於是我們將其泡水過濾分離出氧化錳,然後將碳棒搗碎與得到的氧化錳混和製成正極。而鋅殼可作為負極。運用以上處理方法,我們成功的處理掉廢電池中大部分的廢棄物。 效能的研究方面我們改變了4個變因: 1. 正極反應物之碳與氧化錳的比例 2. 加熱純化氧化錳的溫度 3. 以不同金屬製成一次性電池 4. 改變電解液種類與濃度 分別得到以下的結果: 1. 碳粉0.8g加氧化錳1.2g時的反應最佳 2. 以300°C加熱可產生最多的二氧化錳讓反應較佳 3. 鋅可放電最久,高達19小時 4. 6MKOH中可產生最好的效能 此次實驗利用簡單的處理加工,將原本的廢棄物轉變成可以再次使用的能源,把這個技術做到最好,就是所謂的「循環材料高值化技術」。如果能夠擴大生產技術及回收流程成的速度,便可以發展成一個綠色能源。

文心蘭LhPRS基因參與花被發育調控之功能分析

為了找出調控蘭花花瓣與唇瓣分化的基因,本研究分析文心蘭品系檸檬文心花瓣與唇瓣轉錄體之次世代高通量定序資料庫,篩選出一PRESSED FLOWER (PRS) 同源基因,命名為LhPRS。為了驗證LhPRS基因於花被之表現量,透過qRT-PCR分析,顯示LhPRS基因表現量集中在唇瓣,而在花萼與花瓣表現量較低,推測LhPRS對調控唇瓣發育有其重要性。為了進行後續基因功能性的分析,自唇瓣的cDNA選殖出LhPRS之編碼區序列,包含606個鹼基對,可轉譯出201個胺基酸。透過兩種不同系統之病毒誘導基因靜默技術,分析LhPRS基因表現被抑制時對文心蘭花朵發育之影響。結果發現當LhPRS基因在唇瓣表現量受到明顯抑制時,將使文心蘭花朵唇瓣形態產生變異而失去兩側對稱性,顯示LhPRS基因具有調控文心蘭唇瓣形態的分化並維持花被生長對稱性的功能。此研究發現將有助於應用在蘭花產業對花型調控與改造的需求上。

上皮細胞黏著分子(EpCAM)促進大腸癌細胞中對於艾瑞莎(Gefitinib)之抗藥性研究 EpCAM enhances Gefitinib-induced drug resistance in colon cancer cells

上皮生長因子受體 (EGFR) 已被確認在人類上皮惡性腫瘤扮演重要角色,因此臨床上開發出許多針對EGFR之大腸癌、肺癌等的小分子標靶藥物,但治療期間所產生的抗藥性仍是一大瓶頸。 過去上皮細胞黏著分子(EpCAM)只被認為是胞間連接分子,現今則在癌幹細胞 (cancer stem cells,CSCs)等領域被研究。然而從文獻與先前實驗室的試驗,可以看見EpCAM促進癌症抗藥性的可能。 本研究發現在大腸癌中,艾瑞莎 (Gefitinib) 會透過轉錄因子FOXO3a促進細胞凋亡,而EpEX會經由抑制FOXO3a所促進的凋亡路徑,導致癌細胞產生Gefitinib抗藥性,且此抗藥性,也與EpICD下游之誘導性多能幹細胞相關基因 ( iPS-related genes )的表現有關,但其分子機制尚不清楚。 本研究以大腸癌與Gefitinib做為癌症與EGFR小分子藥物的模型,找出EpCAM可能造成的抗藥路徑,未來可應用在各類癌症之聯合治療 (Combination therapy) ,以克服癌症治療所產生的EGFR小分子藥物抗藥性。

費馬多邊形數定理之延伸探討

本研究旨在對費馬多邊形數定理(任意非負整數皆可表成n個n邊形數的和)進行更進一步的延伸探討,更精確地說,即是:對於給定的二次式an2+bn+c,定義一數列〈an 〉n=-1∞=〈a-1=0,an=an2+bn+c, ∀n≥0〉,而若存在一最小正整數γ,使得對於所有非負整數x,可由數列〈a_n 〉_(n=-1)^∞中取出共γ項,滿足x恰為這γ項之和。這時,我們稱正整數γ為二次式an^2+bn+c的指標值,定義函數Yi使得γ=Yi(an2+bn+c)。 在本研究中,首先先行探討函數Yi的一些基本性質,再藉由電腦以暴力法算出一些二次式指標值的下界,從這些指標值中找出規律,將其推廣至所有我們所討論的二次式,並證明之,至於再探討二次式指標值的上界的部分,我將數學家MelvynB.Nathanson證明費馬多邊形數定理的證明技巧,稍作改寫,使其能夠應用至更為一般的情況,藉此系統性的求得二次式指標值的可能上界。最後,經由不斷的優化上界與下界,即可求得二次式的指標值。

百香果捲鬚之扭轉運動對其向觸性與拉力的影響

本研究首先以改變捆束物的位置,測試百香果捲鬚的反應。發現捲鬚在幾乎無生長的情況下,可多次改變扭轉方向,搜尋捆束物。接著本實驗製作三種不同支架,模擬不同捆束條件。發現捲鬚捆束物體後若遇較大阻抗,可預先發生扭轉運動,再差異化生長,使得捲鬚一側生長較快,一側生長較慢,而形成彈簧狀。本實驗測量彈簧狀捲鬚的多項形態測量數據(如粗細、外徑…)以進行幾何與實體模型的模擬。由模型可發現:捲鬚預先扭轉的角度越大,則可施更大的力拉近基部與捆束物的距離。此外,捲鬚的特定直帶狀區域,會扭轉至彈簧的內側,此區域也是捲鬚在捆束物體前,藉扭轉運動轉向與捆束物接觸的地方。 由解剖橫切面構造顯示,此直帶狀區域在彈簧狀捲鬚形成後,會在捲鬚中心近髓的木質部逐漸出現加厚的細胞,使橫切面成不對稱的構形。依據幾何模型推導,不對稱構形會使彈簧在受拉力而發生扭轉形變時,縮小彈簧的環直徑。此現象應有利提升彈簧狀捲鬚的拉力耐受力。

身障業者對消費者行為影響之田野實驗

在經濟學文獻中曾有身障消費者受業者歧視的研究,但若業者是身障,消費者行為是否會受到影響?本研究透過田野實驗,探討身障業者在自由市場機制中,是否會受到消費者的差別待遇。研究者於夜市擺攤販賣冷飲,從旁觀察記錄並發放問卷調查。研究結果顯示,消費比例不因業者是否為身障而有明顯差異,而當業者是身障時,消費族群偏向平常較少買飲料且年齡較高。此外,問卷資料也顯示部分消費者會因同情身障業者而消費,但因身障與非身障業者的總體販賣量差異不大,我們因而推論也有部分消費會因業者的身障身分而選擇不消費。總結而言,消費者的消費行為受業者身障的影響。

魔環

假設G為簡單圖,令V(G)、E(G)分別為G的頂點與邊所形成的集合,|V(G)|與|E(G)|分別代表G的頂點集合與邊集合的元素個數。若u, v∈V(G)且u, v有邊相連,則將此邊記為uv∈E(G)。對於給定的填單圖G,若存在函數f: V(G)∪E(G)→{1, 2, 3,…, m},其中m=|V(G)|+|E(G)|且函數f滿足下列兩個條件: (1)f為1-1且映成函數: (2)對於每個邊uv∈E(G),f(u)+f(v)+f(uv)恆為定值T, 則稱函數f為圖G的一個『魔函數』,G為一個具有『魔和』為T的『魔圖』。 在此次研究中,我們證明了下列的結果: 1.任意圈Cn為具有魔和[(5n+4)/2]或[(7n+3)/2]的魔圖; 2.長度為奇數n的圈Cn,其中n≠5,為具有魔和(5n+5)/2的魔圖; 3.長度為n=4t+2(t≧1)的偶圈Cn,為具有魔和(5n+6)/2的魔圖; 4.長度為奇數n的圈Cn外加兩個相鄰的懸掛邊所成為的圖為一個魔圖; 5.三個具有共同端點的n-路徑所形成的圖為一個魔圖。