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三等獎

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。

Σn=1∞(n/(Cn2n))=√(x/(4-x)3) (√x(4-x) + 4sin-1(√x/2))與其相關的無窮級數

本文從一個博奕遊戲談起,探討遊戲的期望值得到一無窮級數Σn=1∞n/Cn2n 並嘗試用相關的數學概念與方法思考,首先處理問題Σn=1∞n/Cn2n 與Σn=1∞n2/Cn2n 的值,過程中利用了Σn=1∞n/Cn2n 函數與Σn=1∞n2/Cn2n 函數的性質將欲求之無窮級數轉化成積分或微分方程式的型態,再利用奧斯特洛格拉德斯基積分方法解出所求。 為了更有效率的得到相關之無窮級數,引進了微積分工具中之冪級數的概念,輔以微分方程式公式解求出了 f(x)=Σn=1∞Xn/Cn2n =√x/(4-x)3 (√x(4-x) + 4sin-1(√x/2)), x∈(-4,4), 進而推廣、延伸與其相關的一系列無窮級數,並利用導函數f'(x)求得 Σn=1∞n·2n-1/Cn2n的值。 接下來討論與f'(x)相關的無窮級數,發現可利用f(x)的高階導函數透過迭代方式得到Σn=1∞nm/Cn2n的值,其中m為任意正整數,歸納這些級數後可以應用在本文之博奕遊戲,讓獎金的選擇更富有變化性。 最後觀察f(x)與卡塔蘭數列{Cn}的倒數所構成之冪級數有所關聯,解出 Σn=1∞Xn/Cn的收斂函數後求出了Σn=1∞1/Cn的值以及{1/Cn}的偶數項與奇數項的和。

熊果酸抗胃癌細胞增生與順鉑的協同效應

胃癌的治療方式以手術及化學藥物治療為主。本研究目的是研究中草藥白花蛇舌草的主要成份熊果酸(Ursolic acid, UA)對於胃癌細胞增生的影響。研究使用兩種人類胃癌細胞株MKN45及SCM-1。藉UA處理胃癌細胞之後,由鏡檢可見細胞數目減少,SRB分析法也證明UA會降低細胞的存活率。利用流式細胞儀,證實UA會讓胃癌細胞凋亡。進一步由西方墨點法實驗顯示,UA會誘導促細胞凋亡蛋白Bax及Bak的上升,並且降低抗細胞凋亡蛋白Bcl-xl及Bcl-2的表現。UA也會抑制訊息傳遞途徑p-Stat3/c-Myc/Cyclin D1。實驗也發現UA合併使用化療藥物順鉑(cisplatin)會使胃癌細胞存活率降低。經由周塔氏藥物合併指數及流式細胞儀分析均與協同順鉑能抑制胃癌細胞的增生,西方墨點法也發現pro-caspase 9 被活化,皆與UA會促進順鉑引發凋亡效應有關,這些實驗證實UA是cisplatin治療胃癌的輔劑,這個結果對中草藥白花蛇舌草的抗癌效果提供了具體的實證。

高熵合金Alx CoCrFeNi (x = 0 - 0.4), Al0.5CrFeMnNi, CoCrFeNiMn 和FeCrNi近常數電阻率之研究

二元合金的電阻率大小取決於合金的有序度的大小,當「無序相」出現時,合金在等莫耳比例混和會有最高電阻率,以CuxAu1-x為例大約為7倍,但是如果「有序相」出現時,例如混和比例為25%(Cu3Au)及50%(CuAu)會出現電阻率大幅度下降現象,甚至接近純金屬元素之電阻率,因此我們猜想如果合金由三元到五元等莫耳比例混和,預期可能會出現類似結果,查文獻後才知道有一種合金叫做高熵合金(五元以上合金)。然而研究結果令人驚訝,我們觀察到極高的電阻率產生,大約為混合法則所得的21倍,以及異常小的電阻率溫度效應,經由XRD探測發現多元合金都有無序相出現,然而在300 K到673 K範圍內電阻率卻接近定值,實驗結果呈現殘留85%的電阻率,表示高熵合金的晶格內有高濃度的本質缺陷(Intrinsic defect)。

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。

電池養魔豆──自製環保電池

本研究在於製造出一顆環保並可回收利用的電池,在顧及環保的同時,也要有更多經濟與日常的考量。 在電解液方面:藉由添加植物肥料中常見的含氮、磷元素之化合物,及金屬離子以產生氧化還原反應來獲得電動勢,如此一來,電池使用完畢後,還能將剩餘的電解液做為肥料來為植物施肥。 在電極方面:在政府教育的推廣下,使用後的乾電池都必須要進行回收以免破壞生態。據此,我們進一步從廢棄乾電池中取出電極部分並作為環保電池的電極運用,如此一來便能使廢棄乾電池重獲新生。 在外殼方面:我們利用可生物分解的甘蔗渣吸管為包覆材質。 我們已自製成功可產生約1.5 V的環保電池,後續將發完電的電池做為肥料並用來使植物茁壯成長,未來若能取代現有乾電池,那麼對於廢棄電池造成的環境汙染,將具有極大的改善效益。

神隱風火輪-「雙股」弦波之駐波探討

傳統的「風火輪」是將酒瓶蓋打扁後穿線所製成的童玩,因容易發生危險幾乎已被遺忘。利用學姊設計的實驗裝置-『扳手』、『節拍器』及『人的聽力』,補做『轉動風火輪初始圈數』10圈 ~ 50圈的實驗。重新看實驗影片,找新方法量上萬筆數據。實驗結果得知:所看到的駐波幾乎是繩子捲成『單股』後的波動,偶而會看到繩子鬆開成『雙股』後的波動。因繩子所受張力大小前後不對稱,故在一個週期內,駐波多數時間發生在扳手由最後面往前移時、會出現2次最大值、最大振幅發生在扳手轉到最後面附近,呈週期性變化。繩長40公分、轉動初始圈數只有10圈時,適當條件下也會產生駐波。沒想到看似很簡單的童玩,竟隱藏非常深奧的物理現象!

熱鍋上的舞者 - 聚丙烯酸鈉的Leidenfrost效應分析

將水晶寶寶放置於加熱板,會不斷跳動並發出高頻聲音。本研究透過錄音及錄影進行分析,探討其跳動的原理及特性。研究發現:水晶寶寶於加熱板溫度80°C開始出現穩定跳動,並發出高頻聲音。溫度越高,跳動高度越低且聲音頻率越高。並發現水晶寶寶為符合虎克定律之彈性固體,其聲音頻率與√k成正比,符合簡諧運動的型式。進行動力學分析發現,水晶寶寶於加熱板撞擊之恢復係數穩定於1附近震盪,且發現水晶寶寶撞擊加熱板時會噴發氣體。我們嘗試於加熱板上方放置壓電晶片進行撞擊,發現溫度越高,產生電壓越高,可透過碰撞實現能量轉換。最後結合聲音及動力學分析,提出物理模型針對觀測之現象進行解釋,論證此現象屬於高含水彈性固體的Leidenfrost效應。

多尺度熵用於地震後結構物之診察

台灣位於太平洋地震帶,80%強震發生於此處,且台灣老舊建築為數甚多,因此震後結構物之健康診斷相當重要。 本研究為解決目視監測之侷限與實驗模態分析面臨邊界與縮尺效應等問題,基於操作模態分析,發展一套快速、方便與準確之結構物健康診斷系統。 使用地震儀量測結構物之速度訊號,透過區域基線修正與極端值修剪等訊號前處理,再利用Lo et al (2015)提出之Multiscale Symbolic Entropy(MSSE)計算不同尺度之熵值,以建立結構物於健康狀態下之模型,地震發生後以相同之方式量測、分析多尺度熵趨勢,並比對地震前後之模型是否改變,藉以判斷結構物是否受損。 經過十九次於兩座橋、五個測站之測量,再經過數據前處理後,利用MSSE計算多尺度下之熵,而多尺度熵之趨勢有高度之一致性,證明此方法適合用於結構物健康診斷。 應用層面來說,此方法不需耗費長時間來完成,只需要幾次之測量來確定其數據之一致性,並於地震後再進行另外幾次的測量,此方法即可判斷該結構物是否受到地震之影響。

Synergistic effects of external factors on reprogramming of insulin-producing cells

第一型糖尿病是因自身免疫破壞使貝他細胞(ß-cell)數量減少,目前治療糖尿病最好的方式是利用胰島移植補充貝他細胞,而胰島來源缺乏導致全世界超過三千萬糖尿病患者無法用胰島移植治療糖尿病。在低等節肢動物的消化腔,肝胰組織存在同一個器官中,稱為肝胰臟(Hepatopancreas)。因此從生物演化角度看,肝胰兩種器官細胞親緣相近,且為擴大貝他細胞供應來源,我們試著測試肝臟細胞是否能藉由同時表現胰臟轉錄因子Pdx1或 Ngn3重新編程成胰島素分泌細胞,並進一步開發能增進這些胰島素分泌細胞活性的培養因子。因此,我們測試正常個體中會調控貝他細胞生長、分化、胰島素製造及分泌的外在環境培養因子:葡萄糖濃度、菸鹼酸(Nicotinamide)、腸泌素 (Glucagon-like peptides 1) 、類腸泌素(Exendin-4)、血小板生長因子(platelet-derived growth factor),對肝細胞重新編程為胰島素分泌細胞的影響。結果發現這些因子會抑制肝細胞專一轉錄蛋白表現、細胞生長或造成細胞死亡。且在肝細胞中表達胰島分化必須轉錄因子Pdx1及Ngn3,並配合不同培養因子組合處理後,得知當葡萄糖、腸泌素、類腸泌素、血小板生長因子共同處理,對肝細胞轉變成胰島素生成細胞效率有加乘並顯著促進胰島素分泌的效果。因此我們藉由表現Pdx1及Ngn3配合特定培養因子提高肝細胞轉化效率,並提高胰島素分泌細胞活性,希望將來提供胰島移植應用。