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臺灣

利用VAE-pix2pix生成擬真的山脈模型

本研究利用NASA的SRTM 1 Arc-Second資料集來收集全球各地的地形高度圖(heightmap),也利用MapTiler網站收集相對應的衛星空照圖,用這些收集的圖像,訓練我們建構的VAE-pix2pix模型。VAE-pix2pix為Variational Autoencoder (VAE)及pix2pix (為一個Conditional Generative Adversarial Network)結合的模型,能將人工繪製的高度圖加上真實山脈應有的細節(包含尖銳的山脊、山壁上的紋路、連續的河流網路等……),並生成出相對應的擬真衛星空照圖。相較於原pix2pix模型,VAE-pix2pix所生成的高度圖及衛星空照圖會更接近於真實世界的地形高度圖及衛星空照圖,同時VAE-pix2pix模型也能透過改變latent code的數值來生成出不同風格的高度圖及空照圖,如地貌的顏色或雪線的高度等,這些都增加模型生成圖像的多樣性。為了使我們建構的模型能更廣泛的被應用,我們在Unity上開發了Unity客戶端,其生成的mesh可以讓使用者直接應用於遊戲的場景,簡化了遊戲中生成擬真山脈模型的任務。

材料的1/1&1/3OCT迴響時間測量與吸音研究

本實驗利用自製的實驗裝置及自行推導的公式,推算出材料的吸音率。 材料的吸音率,一般是送至專業的迴響實驗室測量(如:成大迴響實驗室),且單一樣品測試費用昂貴(每件樣品4~6萬元)。 我們 設計的實驗將迴響空間縮小,會遭遇到直傳音場影響大過反射音場的問題,因此利用合成音場公式將兩者分離,再利用均能音量及方向因子Q,以及吸音率、室型常數R之間的關係,建立迴響時間的函數。 複合材料運用範圍廣,但若要得知吸音率,又需花費一筆可觀費用。本實驗模組能快速、方便、經濟地得到各樣品(包含複合材料)的吸音率。同時由音頻分析可得知噪音的頻段,即可選擇最適合的材料進行裝修,達到最佳的吸音效果和最高的經濟效益。

強強滾–探討不同變因對圓柱體滾動之影響

本實驗在探討不同變因對圓柱體滾動的影響,實驗結果得知,圓柱體內部重量與滾動 快慢沒有絕對關係,而圓柱體內部重量分布位置不同,對滾動的方向、快慢及形式則有 相當影響。重量相同時,重量分布在圓周比分布在軸心的滾得慢,但滾得久,滾得遠。而圓柱體能否滾動與整體重心位置和支點間是否產生力矩有關。若裝入半滿內容物,此時圓柱體是否滾動,則要考慮內容物是否移動,造成整體重心改變和支點是否產生轉動的力矩。裝半滿黏稠液體加入彈珠,會使重心位置緩慢改變,滾動速度也變得極為緩慢,但在坡度角度變大時,內容物則會隨著圓柱體的滾動,呈現翻轉的現象,圓柱體滾動速度也會變快。

從巧拼問題探究L型與I型、田型的覆蓋填滿之解析

此作品研究是「將問題先轉換成二元一次方程式的解(其中二元一次式為3x+4y),再者,透過推導過程研發找到『間隔標記點數模式』方法,能快速且無遺漏的畫出,判斷能否將圖形覆蓋填滿;更進一步延伸到N×N方陣或M'×N'矩形,只有總格數為3的倍數,可完全被L型填滿,若一定都要用到I型或田型,則分別最少需3塊;當總格數為非3的倍數,則I型或田型分別最少為1塊或2塊,需視總格數推知。對I型與田型拼片數同但結構不同,部分巧拼是無法填滿,經總格數切割成小方陣或小矩形的組合,推導找出符合可將方陣圖形及矩形圖形覆蓋填滿之劃分方式的一般式,同時以『數學歸納法』證明之。最後,以程式C#寫出執行操作的友善介面,進行驗證其規律與異同點。

文化與數學文本:眼動技術下不同民族學生的解題行為之探究(Culture meet mathematics in the context: Exploring different national students’ problem-solving behavior by eye tracking technology)

臺灣通過《實驗教育三法》後,許多原住民族實驗教育學校如雨後春筍般成立。鑑於世界美國、加拿大、紐西蘭等國,對於原住民族教育政策提倡「文化回應課程與教學」之理念,本研究以「等差數列與級數」為核心概念,設計「鄒族文化內涵數學文本」與「漢民族文化內涵數學文本」,透過眼動儀技術及數學解題,邀請「都市原住民族學生」、「偏鄉原住民族學生」、「都市漢民族學生」、「偏鄉漢民族學生」等四群學生進行受試。實驗中,每一群學生均須完成「鄒族文化內涵數學文本」與「漢民族文化內涵數學文本」閱讀與解題。受試完畢後,本研究再針對學生所撰寫的數學解題文本與眼動儀相關數據,進行「整體之眼動指標」、「歷程分析之眼動指標」以及「數學問題的解題情形」等三類面向之分析。期望本研究所獲得的結果,也能夠回饋給未來原住民族實驗教育政策的制定或後續原住民族的相關研究上。

細胞核 CTEN 蛋白質對 Wnt 訊息傳導路徑之影響及細胞癌化之調控

正常細胞的 C-terminal tensin-like (CTEN) 蛋白質位於細胞質且含量低,但研究發現 CTEN 在大腸癌細胞中會大量表現並累積於細胞核內,進而提升癌細胞遷移與侵襲的能力;而 Wnt 訊息傳遞路徑在癌細胞中常有過度活化的現象。因此本研究主要探討 CTEN 於細胞核內的累積和 Wnt 訊息傳遞路徑的互動關係,進而調控細胞癌化的機制。分析 CTEN 分布有差異之細胞株的轉錄體發現,在較多 CTEN 累積於細胞核的大腸癌細胞株中,其 Wnt6、Wnt11 兩基因的表現量上升,研究指出 Wnt6、Wnt11 皆會影響大腸癌細胞的遷移與侵襲。另外,CTEN 會與 Wnt 訊息傳遞路徑中的 β-catenin 結合,因此本實驗利用啟動子帶有 Wnt 訊息下游轉錄因子結合位的質體,測定其下游 β-catenin/TCF/LEF 轉錄因子的轉錄活性。結果顯示 CTEN 累積於細胞核中會提高 β-catenin/TCF/LEF 之轉錄活性,進而增加 Wnt6、Wnt11 等下游基因的表現量,影響大腸癌細胞的遷移與侵襲。

大姬蛛不規則網之拓撲探究

蜘蛛網在生態學上最成功的在於出色的力學性能、強度、韌性、彈性和堅固性。蜘蛛網的結構從序列設計到蛛網架構都是屬於分層結構。因應不同環境,蜘蛛因環境變化調整蜘蛛網架構。利用GeoGebra軟體分析大姬蛛三維(3D)立體不規則網及拓撲學結構,並以數學幾何方式繪製出蛛網立體架構。 蛛網架構分為:主網、立體次級架構、牽引絲及支架。結網的過程為:牽引絲→主網→次級架構→支架。依照環境不同,蛛網類型區分為三角體、輻射型及吊帶型。蛛網的穩固性:輻射型(n=11)>三角體型(n=9)>吊帶型(n=8)。內部的主網分成12種拓撲學形狀,其中以稜椎體(29%)比例為最高。依網高指數及支架的有無,蛛網的結網方式:包覆式、紮營式以及倚靠式結法。網的功能依照蛛網上的卵囊有無做為區分,有卵囊蛛網為保護功能,無則為獵食功能。設計的三種環境實驗箱,都結出相對應的蛛網類型。

渾「圓」有「定」—從七圓定理到雙心六圓的性質探討與推廣

本研究將從七圓定理出發,探討點、線、圓的各種變化與推廣,試圖改變切圓個數,探討共點的存在性;更進一步推廣「與兩內離圓分別均外切與內切的六個環切圓」之雙心六圓,探討其共點、共線、共圓及共圓錐曲線等性質;研究有驚人的發現「當六個環切圓旋轉時,其各類對應點連線之共點必為定點,且各類共定點之對應共線恆為固定不變。」推廣至不同個數的環切圓時亦成立。當兩內離圓推廣至兩外離圓或是一圓一線時,亦發現其諸線共點、諸點共線、諸點共圓、諸點共圓錐曲線等性質必成立。當雙心六圓由平面推廣至立體情形,亦發現其共點、共線、共圓、共圓錐曲線的特殊變化。

「旗」待未來;「塑」造新能源

校園鄰近海邊四周環海,長期與海共存共榮,現今海洋污染仍日益嚴重,過去行之有年的淨灘活動,展現對於愛護海洋環境行動與心意。除了落實ESG全球永續發展裡「E-環境永續」的目標,讓淨灘除海廢的活動,不再只是將海底塑膠污染轉成陸地上的空氣汙染外,而是能真正落實循環經濟的精神”讓污染源變成能源“別讓淨灘活動的用心變成二次污染的轉移。 將廢棄物轉製成SRF(Solid Recovered Fuel),運用在地資源為資材“轉廢為能”淨灘後塑料進行分類,與在地濱海植物透過破碎磁選,製成固體再生燃料取代燃煤、減少化石原料及燃料開採。並加以均質化形成單一性的燃料,同時也能解決農廢和海廢的問題,以循經濟的概念,取代過去線性經濟的慣性思維,可說一舉數得。

圓外切三角形與四邊形之構造與性質探究

本研究推廣於近年的兩篇研究,Sejfried 與 Shelomovskii 的三角形及其內切圓的幾何構圖研究[1],以及沈執中與陳彥睿提出的三角形與四邊形及其內切圓的幾何構圖研究[3]。 相較他們的研究,本研究是新的方向,我們的對象不同,使用方法也不同。我們不使用空間射影模型,因為射影只能處理共點、共線,卻喪失了角度、長度、形狀等幾何定性與定量性質。本研究討論了給定任意圓內接三角形,如何在其三邊的延長線上分別取一點,使得這兩兩點的連線(共三條直線)都與圓相切呢?同樣的,推廣到給定任意圓內接四邊形的外切四邊形構圖。值得一提的是,在任意三角形中,我們進一步發現外切三角形的樣態與原三角形的兩邊比值有關,臨界點是漂亮的黃金比例!