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臺灣

雲端也行~智慧型黑棘蟻觀察箱

黑棘蟻(polyrhachis dives)為台灣常見本土的大型蟻種;它體型碩大容易觀察,是了解馬蟻生態重要的蟻種,同時也是入侵本島、危害環境的紅火蟻剋星。黑棘蟻對溫度、濕度、食物及水源十分依賴,環境不良便會強力的遷徙。本作品採用剪枝法摘取蟻窩,保持黑棘蟻完整的族群,放置於智慧型黑棘蟻觀察箱飼養。智慧型黑棘蟻觀察箱有以下的特點:1.觀察箱配有Webduino晶片控制溫、濕度感應器自動控制排風系統,使觀察箱保持最適合的環境。2.利用水位感測器及沉水馬達自動補水。3.利用google表單自動紀錄觀察箱的環境變化。4.利用網路遠端操控觀察箱。

焦焦碳點,洋蔥之中-烤洋蔥碳點之性質分析

本研究主要探討三個部分:如何從有機物中取得碳點、此碳點在不同條件中的穩定性比較,以及碳點的應用。 結果顯示,一般的食物(如本實驗用的洋蔥)能透過烘烤的方式,由燒焦處沖刷下具有親水性的碳點(簡稱洋蔥碳點),這樣的碳點在紫外光照下會激發出藍色螢光,可穩定的分散於水溶液中。探討不同環境對碳點螢光強度的影響時,我們發現洋蔥碳點在NaCl溶液濃度0到1.0 M之間、紫外光照射0到60分鐘之間、pH值3.0到8.0之間有良好的穩定性。碳點的螢光特性可應用在生物顯影與金離子檢測中。前者結果顯示,洋蔥碳點與細胞混合後,在紫外光照下可清楚描繪出細胞輪廓;後者可透過螢光淬滅的程度與金離子濃度做出回歸直線圖,以線性方程式即可求得金離子濃度。

新穎「螢光素酶—螢光奈米鑽石」細胞化驗機制標記於人類間葉幹細胞之藥物篩選應用與研究

本實驗提出了一個新的細胞化驗平台:結合螢光素酶和螢光奈米鑽石(Luciferase-Fluorescent Nanodiamond;Luc-FND)用來高靈敏檢測極少數量的細胞,克服人體間葉幹細胞(Mesenchymal Stem Cell; MSC)的數量稀少以及來源取得困難的問題。本實驗開發的Luc-FND assay,不同於以往的Luciferase assay,Luc-FND assay利用了FND當奈米載體(約為100nm),將裹上的螢光素酶送入細胞後監測細胞內冷光強度,用以得知細胞胞吞作用的多寡,進一步推算出細胞的存活率。本實驗將此機制應用於被不同濃度的化療用藥阿黴素(Doxorubicin;Dox)處理過的間葉幹細胞。結果顯示Luc-FND assay能夠高靈敏的檢測Dox對於間葉幹細胞的毒性,僅用1 ×103個細胞就能測出低至0.3125M的Dox劑量。本研究結果顯示,Luc-FND複合物是一種高效能的生醫工具,可將生物發光蛋白均質傳遞到間葉幹細胞中,提供了一種檢測和驗證治療成果的新方法。

一次加入偶數個相同數之M&m數列穩定性探討

本研究針對M&m 數列在未穩定前有一半的中位數是來自於兩數相加除以2,致使數列在穩定性上不易有明確的規律,在不改變數列的運算規則下,我們改以每一次加入偶數個或更多個相同數的做法,探討能否加快M&m數列的穩定速度?並利用已知的原數列數字間的差距比例來找出穩定次數及穩定值的數學規律性。當原數列為2k+1項,每一次加入N個相同數,我們得出研究結果: 若N為偶數(N2k+1 中位數與左、右兩邊數字差距和相等,則穩定次數=1,穩定值為原數列中位數。 中位數與左、右兩邊數字差距和不相等,則穩定次數=3,穩定值為數列所加入的第一組相同數字。

直接觀測表面修飾之氧化石墨烯對改善抗血栓性能之研究

臨床上,人工血管與心血管支架常因血栓導致其使用壽命減短,甚至造成病人生命危險,而血栓起因乃為血小板活化。氧化石墨烯為新穎二維材料,其於醫學方面的應用也極具潛力。本研究藉由微流道觀測系統,透過光學顯微鏡直接觀測氧化石墨烯表面與血小板間之交互作用,再進一步使用紫外光還原氧化石墨烯表面,並使用原子力顯微鏡(AFM)、X光光電子能譜儀(XPS)、凱爾文探測力顯微鏡(Kelvin Probe)等檢測氧化石墨烯表面性質。 經實驗證實,鍍有氧化石墨烯之表面在流動狀態下,可有效地減少血小板的活化與貼附,並推測因氧化石墨烯表面帶有負電荷,可排斥同帶負電荷之血小板,以達到減少血栓生成的目的,未來可進一步應用在人工心血管支架上,延長其使用壽命。此研究突顯了改善人工血管與支架表面性質與其臨床上應用的重要性,而材料表面修飾也為優化臨床應用提供一個可行方法。

由擬馬克夫鏈探討臺灣地區總統選舉民調

本研究目的主要是設計一套數學模式以探討臺灣地區選民投票抉擇的穩定與變遷,以及媒體的選前民調的準確度分析。研究中以馬克夫鏈分析臺灣地區選民投票抉擇的穩定與變遷,經研究發現臺灣地區選民投票抉擇乃屬於不穩定狀態。 為避免選民因接收到不準確的資訊而改變自身投票抉擇,致影響選舉結果,本研究以科學性方法探討分析了臺灣地區主流媒體公布的民調結果。研究中使用總統選舉的選前民調,透過本研究所提出之「擬馬克夫鏈方法」預測選舉結果,再將此結果與中選會公布的實際選舉結果進行交叉比對以評估其準確度。 本研究希望可以提出有效工具透過逆向工程方法來適時監督媒體,降低可能影響選民投票抉擇的人為操作,讓民調對於選民的投票抉擇有正向幫助;而透過較精準的民調以使未來選舉結果可以更進一步貼近民意,讓臺灣能邁向更好的未來。

伍拾元語音辨識系統

探討在低成本下,完成非特定人中文語音辨識的可行性,作品的特色如下: 1. 語音辨識系統:8K ROM、2.5K RAM、辨識率 80%、成本 50 元以下 2. 音節簡化:發音去掉聲音調後,再將同類聲音進行整併,整理出133 個音節→資料量是繁體13060 字數的 1 / 100 3. 資料庫化簡:使用整數的指數取代符點運算→資料量為傳統的語音特徵的 1 / 20 4. 語音辨識演算法:使用梅爾倒頻譜係數、隱藏馬可夫模型 5. 處理器:使用16位元的整數運算,可在低價的處理器上執行 6. 訓練用的語音:向中華民國計算語言學學會(MAT)購買純語音的資料庫

由正2n邊形與一點所衍生的三角形面積比值問題

本次研究的靈感來自於能力競賽中,一道證明由六邊形內部一點P所導致的面積比值為1的問題(詳見第6頁)。這份報告主要的目的,在探討推廣到正2n邊形內部時的情況,求出將P點移至外部時任一點的面積比值,並進一步討論面積多次方之問題。 這次研究利用GSP協助了解圖形的性質,並善用解析幾何和輔助線作圖。報告中的許多證明,可以用「各個三角形的高相加」的觀念搭配三角函數運算做出結論。 文中結果顯示,除了證明:當P點在正2n邊形內部時,必滿足面積比值為1外,並提供了當P點在正2n邊形外部時,面積比值的各種可能性。其證明方法,可作為解決正2n邊形面積問題的重要參考。

梅雨"鋒"了嗎?––梅雨季氣候特性之探討

本研究以宜蘭測站五六月之資料為分析對象,並輔以其他各測站之資料,以進行分析比對,研究分為兩大面向,一是各天氣要素與時間之關係,探討五六月氣候之統計上之特性及近年來之氣溫、降水變化趨勢。二是各天氣要素與滯留鋒位置之關係,探討滯留鋒帶來之溫壓變化及降水特色。 在經過研究討論後,有以下結論: 一、五六月為冬夏半年之過渡,且北臺灣以六月中旬為梅雨季及夏季之分界。 二、近年來有溫度提升的趨勢,然五六月之極端降水無顯著增加。 三、滯留鋒降水在不同測站間有集中或分散兩特性,與帶來降水之風向有關。 根據以上研究結論,研究者希冀能將此結果作為改善預報之參考,並對梅雨乃至五六月氣候特性做進一步之分析。

海上的楚河漢界-探討影響漁港使用攔木網效果之研究

暑假期間,看到漂流木無預警進港干擾漁民與旅客生活,於是激發我們想要實驗探究攔木網效果的因素 –「攔木網」幾項結論包括:第一、海流大小主要影響攔木網的潛流量、海浪大小主要影響攔木網的跨越量;第二、當漂流木密度比例越大,攔木網通過 的潛流量越多;漂流木密度比例越小,攔木網通過的跨越量越多;第三、提出兩種最佳組合模式『間距1.6cm(80cm)+裙部6cm(300cm)+乾舷高度0.4cm(20cm)』、『間距2.4cm(120cm)+裙部5cm(250cm)+乾舷高度0.35cm=17.5cm)』,可以發揮最高攔截效果;第四、研發複合式攔木網,網袋空間攔截率高達88.6%,使攔木網效能達到最高,並且專家及廠商確認可以執行;第五、攔木網架設位置選擇內港效果最好。最後,希望經由以上的研究,能提供有效的資訊給漁港或漁業署在申請製作攔木網的依據。