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臺灣

廢棄腳踏車~重生!人工智慧的應用研究

三年來我們推動【廢棄腳踏車~重生】公益活動已經回收了七百輛腳踏車! 本研究進一步結合人工智慧,做了一個FB聊天機器人: 民眾只要提供地點、照片就可以完成舉報,並利用遊戲化鼓勵民眾參與。 本研究做出了下列三個全台首創的AI應用: 1.辨識廢棄腳踏車: 利用Google Vision API結合人工智慧類神經網路,判斷民眾上傳的照片中是否有廢棄腳踏車。 2.門牌辨識: 人工智慧結合Google Vision API及Google Maps API,從門牌照片解析出地址。 3.案件評分: 人工智慧根據各種數據判斷舉報案件是否真實。 經過反覆實驗訓練,它幾乎與人類專家所做的一樣好! 本研究進一步歸納實驗成果,提出「2-4個隱藏層、每層5-20倍輸入項目的神經元數量」的MLP最適配置,可以廣泛應用於未來相關領域。

盆栽也要接地氣?家用交流電下相關因子對植物電位之影響暨人體藉由觸摸植物來接地之探討

報導指出植物生長與病害發生受大氣電場調控、花卉釋放電場信號與蜜蜂溝通、利用高壓靜電場改變電位可延長水果保鮮期限、將花束接地(grounding)可延緩枯萎,顯示植物生理現象與電場有關,並可能受到家用交流電的低頻電場干擾。 研究發現在家用交流電下,植物電位(以地表為零電位)與植株長度具線性正相關,植株疑似具天線效應;植物電位與澆水量具線性正相關,與電解質濃度似無關;距離較遠時,植物電位與纏繞電線的距離平方成反比;地面或盆器影響植物電位,任兩材質之「電位增加率」具正比關係,可用以量化各種地面的接地效果。 此外,研究結果也提供盆栽接地以及人體如何藉由植物來接地的建議,以減少生物電功能受到干擾。

不同形態之銀奈米結構及銅銀雙金屬對電催化二氧化碳還原產物的研究

近年來全球暖化與能源危機成為眾人關心的議題,將太陽能轉換成電能並電解還原二氧化碳,生成運用於替代能源的產物,可同時解決兩個議題。本研究以水熱反應製備銅奈米線,以無電電鍍將銀鍍上銅奈米線,並以油浴反應、改變硝酸銀與聚乙烯吡咯烷酮的莫耳數比,合成銀奈米材料。塗布至玻璃碳盤電極後,以穿隧式電子顯微鏡、紫外光-可見光光譜儀、X射線繞射儀鑑定、以氣相質譜層析儀分析其電催化還原二氧化碳之產物與法拉第效率,發現產氫之法拉第效率以奈米銀立方電極 ,在電壓為-0.65 V至 -0.7 V時最高;產一氧化碳之法拉第效率以銀奈米粒,在電壓約為 -1.1 V時最高。銀奈米電極可以產熱值高的氫氣以及可進行多種反應、作為工業原料的一氧化碳,而銅鍍銀之奈米線電解之產物多元,包括碳氫化合物、一氧化碳、甲醇、乙醇等。

全力蟻赴

我們在校園作螞蟻種類調查,發現了六種螞蟻。接著我們探討螞蟻喜愛的食物,發現長角黃山蟻最喜歡的食物是肉鬆,而黑頭荒蟻最喜歡的食物是棒棒糖。對於長角黃山蟻而言,肉鬆味道濃且輕巧,可以很快搬食,而且數量不同的長角黃山蟻都有特定搬食的方式。如果數量越多的長角黃山蟻加入搬食行列之中,前進時會讓整體速度加快20%以上。最後我們作了人工蟻穴,模擬長角黃山蟻搬食通過不同形狀的洞口,發現皆有其不同的因應策略。

標好標滿

探討平面上n條直線,每兩條相交出一個交點,但不三線共點,並在每個交點上標上數字1至n-1,使任何一條直線上恰好出現1至n-1各一次。得到奇數條直線無法、偶數條直線可以。 推廣至三維空間,探討n個平面,每三個相交出一個交點,但不四面共點,發現到三維空間有兩種推廣方式: 一、在每個交點上標上數字,使每條直線上的數字都不重複 二、在每個交點上標上數字,使每個平面上的數字都不重複 在此兩種情況下,可見當有三個平面時皆可以。 探討第二種推廣後發現在六個平面時亦可以給出構造。而後又發現其等價於Baranyai's theorem故得到平面個數為三的倍數皆可以,再根據文獻構造出三維度空間9個平面的一種方法。

物理家教LineBot的開發和對物理學習的影響

本研究是以Google Apps Script平台撰寫聊天機器人LineBot,此LineBot能抓取事先放置在Google試算表的資料,讓使用者透過和其互動學習物理,我們將它命名為「物理家教LineBot」。它透過URORA解題歷程,指導學生遇到物理問題時正確的解題流程,讓學生能隨時隨地學習物理。為了知道它是否真的能幫助學習,我們也設計了實驗,和使用傳統講義的學生作對照,研究結果顯示我們開發的物理家教LineBot能有效的提升學生解題能力和物理的學習態度。

冰雪淇緣

為什麼未食用完畢的冰淇淋再回冰,質地會變硬呢?先分析市售冰淇淋的主要原料,並探討主要原料中,何種成份是影響冰晶形成的主要原因? 我們利用自製儀器分析市面上的冰淇淋回溫再結凍後的質地,制定出分析冰淇淋硬度與濃稠度的標準。結果發現,抑制冰晶產生的主要成份是糖、乳脂及空氣,且凝結核越多,越容易生成冰晶。結果發現動植物性混合的鮮奶油或是單醣、雙醣混合製作出的冰淇淋,抑制冰晶效果最好。將空氣拌入冰淇淋溶液則以2分鐘最好,這樣可以使冰淇淋體積最膨鬆,產生的冰淇淋冰晶最少。 最後將研究出來的最佳成份比例,自製鮮奶冰淇淋,並與市售冰淇淋做官能品評比較,證明此研究的冰淇淋配方,的確在復冰後擁有最佳口感。

菫兒藏奧秘,一葉知千秋

非洲菫葉光合作用型態以C3為主,本研究植株Eternal Orbit品種,表皮細胞與葉肉組織間有一層花青素,其光合作用型態有別於其他品種而呈現CAM。斑葉品系的葉綠素形成易受溫度影響, 平均21゚C為非洲菫成長最佳溫度,16゚C出斑面積最大;菫葉毛屬於單列細胞毛(uniseriate hairs ),毛內具葉綠體構造。上表皮與葉肉接觸部位,出現漏斗狀葉肉組織(funnel-shaped chlorenchyma)。,葉面組織切片顯示斑葉(variegate)為化學型色素體變異,局部品種有較厚的儲水細胞(Water storage cell),能耐較乾旱的環境。

玫瑰藍色系與新式嫁接法之研究

本研究以藍色樹形玫瑰為主軸,研究嫁接對玫瑰生長、病蟲害之影響,分析其中問題所在,加以改進創新,也探討環境的酸鹼值對花色的影響。本研究發現樹玫瑰嫁接後外觀看起來安然無恙,卻在幾天後枯萎而死,經透過顯微鏡觀察切片,發現砧木與嫁接玫瑰形成層癒合速度不同而導致維管束喪失功能,無法輸送水分而死亡。本研究使用自創的嫁接方式—環狀剝皮法,搭配修剪技術及天然農藥,大大提升了實驗樹玫瑰的存活率。

輕功水陸飄~遙控氣墊船探究

遠端遙控及自動駕駛是當今世界各國極力發展的科技,在軍事和民生運用廣泛。本作品旨在探討如何利用簡單的材料及作法,完成一架水陸兩用的遙控氣墊船。從蒐集文獻資料著手,先製作CD氣墊船了解基本的飄浮原理,接著測試葉片推進及在陸上移動的可行性,再來製作簡易氣墊船,利用不同船身結構做比較,並且設計一代遙控氣墊船,在實驗失敗中找尋方法並且改進,重新設計二代遙控氣墊船,達到簡單、便宜、遠距離、快速等目標。