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臺灣

原音重現—自動太魯閣族語語音評分系統

近年來原住民語使用逐漸減少,面臨傳承的危機。本研究製作太魯閣族語音評分系統,希望幫助人們學習太魯閣族語。利用原委會網站的音檔和田野調查收集錄製的族語語音與族語老師的評分為本研究的研究語料,以Kaldi為語音辨識框架來製作語音辨識模型。對模型輸出的音素與正確單詞進行字串相似度計算,將計算數據與模型產出的發音品質分數作為選擇模型的依據,透過機器學習方法選擇最接近族語老師評分的模型。以此模型計算研究語料,再以機器學習製作一個七成正確率的評分分類器,最後實作出評分系統網站。此網站除了可以學習族語之外,也可以幫助未來繼續收集更多語料,提高評分系統的正確率。期望幫助人們學習太魯閣族語,讓原住民族語原音得以重現。

全球平均海平面的年際變化(1993-2017),Mean Sea Level Variations on Inter-annual to Decadal Timescales, 1993-2017

本研究探討年際氣候震盪對全球平均海平面的影響,故將衛星測高儀數據剔除長期趨勢與季節波動後,與數個氣候指數進行互相關及同調性頻譜分析,其結果為:(i) 海平面與 ENSO,尤其是 Central-Pacific Types 在一年半以上的時間尺度,有高度相關,相關的原因可能與混合層溫度變化、陸地降雨海陸分布的變化有關。(ii) 海平面與 PDO、AMO 的相關性分別集中在 4 年以上與 2 年到 10 年,海水的熱含量變化可能是主因。AMO 相關性最高是在其比海平面早發生 8 個月的時間。 (iii) 雖然研究資料不包含北極海,但結果指出海平面與 AO 有弱相關,意味著北極海的年際溫鹽變化,對於全球海平面有遙相關的影響。(iv) 海平面與 AAO 似乎有弱相關,但是無法確定。最後本研究將上述五個指數以最小平方法擬合海平面年際變化,得到各指數的相對強度貢獻比例,有助於了解在未來全球暖化下的海平面變化。

粗糠「鋅」用途—以廢棄稻穀灰為主要原料製備氧化鋅結晶釉之研究

本研究文獻探討並將碾米後剩餘的稻殼灰為主要原料製備鋅結晶釉及實驗含稻殼灰之鋅結晶釉的各種變化並以溫度控制法,將美麗的矽酸鋅結晶體留下來,研究結果含50.66%稻殼灰釉式升至1240℃後,在40分鐘快速降至成核期在攝氏1120度,持溫1至7小時均能產生美麗的結晶。產生結晶的氧化鋅重量百分比為25%,若想追求藝術上的美感,氧化鋅重量百分比可在26~30%為佳。結晶成核時期的持溫時數,與結晶核數量及結晶最大粒徑成正比。鋅結晶生成燒製須以氧化的氣氛燒製,還原燒的火焰及缺氧狀態會干擾結晶生成。含50.66%稻殼灰之釉製成建築磁磚用釉在硬度及耐酸鹼測試均滿足台灣CNS磁磚品質規定,使用廢棄稻殼灰為主要原料製備氧化鋅結晶釉可大幅減少釉用原料成本。

漆步之遙

本作品研究了遊戲Cube中正四面體的滾動特性、色漆位置及最少步數解,並將三角網格轉換為方形網格,同時推廣至整個平面且為方形網格定義坐標。由於遊戲中考慮「回黏」時將較複雜,故作品前半部分先在不回黏的情況下做討論,並為了計算解題之「最短路徑長」,先求出任兩方格間「距離」,再將各方格間距離整理為表格,藉表格中行、列位置關係得出計算最短路徑長之公式。 而作品書後半段說明當考慮回黏時的情況,並因過程中需要求出任兩方格間滾動路徑上會經過A,B,C,D之個數,最後分析正四面體身上帶有色漆時對移動步數之影響。由於上述所有公式統整後非常繁複,故我們另借助Python將之統整並計算出回黏之最短路徑長。

別「具」煋「腸」─自製分光光度計檢測生食中大腸桿菌數

本實驗利用自製分光光度計來進行日常生食大腸桿菌之檢測,我們透過自製儀器所感測出的電壓值,與市售3M試片進行對照,已建立檢驗流程與標準,在自製儀器吸光值0.3~0.7區間,能有效推得生食中大腸桿菌可能之含量,且與衛服部食藥署檢驗大腸桿菌的方法相比,檢測速度大幅提升,等待時間從24~48小時縮短至20分鐘。本儀器的未來發展性是期望透過快速且準確檢驗微生物的原理,推廣到飲水機水質檢測以及洗碗機洗淨效能檢測等。

兩交圓內接三角形最大面積之探討

本文旨在探討兩圓重疊區域內之內接三角形的最大面積,我們從等半徑之兩圓到相異半徑之兩圓,從特殊化(兩圓互過另一圓之圓心)到一般化(不限定是否通過圓心)分別進行分析。隨著兩圓半徑、連心線長等變數的不同,我們觀察到內接最大面積三角形的形狀變化,及其面積的計算方式,最後我們推導出一般化的結果。

以新型CRISPR-Cas9技術優化粒線體基因剪輯

本研究開發一個新型的CRISPR-Cas9技術剪輯粒線體DNA,提供粒線體基因所造成疾病的一個有潛能之治療方式。在本研究中,我們將嵌入粒線體標的訊號序列後的 Cas9 蛋白質和 sgRNA 分子送入粒線體內,將 CRISPR-Cas9系統套用於粒線體中,並達成剪輯粒線體基因之目的。我們將 Cas9 蛋白質和 sgRNA 分子鑲嵌於同一質體上,有效導入CRISPR-Cas9系統於粒線體內,並觀察到剪輯之標的基因ND4含量下降了 32%,達到粒線體基因編輯之目標。雖然前人曾用ZFN (Zinc-finger Nuclease)和TALEN (Transcription Activator-like Effector Nucleases)成功編輯粒線體基因,但由於製作過程繁瑣和經費昂貴等種種原因,並未被廣泛使用。我們開發的新型CRISPR-Cas9粒線體基因剪輯系統將可以提供一個相對簡易且價格低廉的粒線體基因剪輯平台。

轉吧~風動陀螺

我們曾於網路影音平台中看到有趣的風動陀螺影片,激起我們想進一步研究風動陀螺無限旋轉的秘密。本文主要針對「扇葉設計、陀螺配重、循環扇」三個部分探討:發現(1)風動陀螺扇葉長度影響轉速但沒有改變穩定度(2)風動陀螺寬度會影響陀螺轉速與穩定度(3)扇葉形狀以圓形最佳(4)當傾角位置為1cm角度15度時,陀螺轉速最快且旋轉穩定(5)於陀螺中心配重或配重於扇葉下方都能提升轉動穩定度(6)限制陀螺旋轉範圍,半徑越小轉速越快但越不穩定(7)當循環扇中央遮風板半徑大小改變時會影響陀螺轉速與穩定度(8)陀螺與循環扇的半徑比會影響轉動穩定度,最佳範圍在0.5~0.8。

噓寒問暖,發熱衣解密

透過紡織品形成空氣層,達到減緩人體熱能散失是禦寒保暖的策略之一。市售發熱衣為本校學童內搭衣主流,以聚酯纖維、聚丙烯腈、嫘縈及彈性纖維為主材質。其中以聚酯纖維為主要材質的發熱衣較容易達到比純棉內衣更好的保暖效果。在流汗及微風(蒲福風級表)的情境中,發熱衣蓄熱保暖的效果均劣於純棉內衣。而市售發熱衣所標榜發熱技術,其效果甚微。穿著發熱衣時仍需配合當日天氣與活動搭配防風或排汗衣物,才能達到保暖蓄熱的最佳效果。

以結膜影像判斷貧血之研究

全球貧血人口普遍,然許多人並不了解自身是否罹患貧血;長期患有貧血的病人,亦需定期抽血檢驗追蹤是否有貧血惡化達到需接受輸血的程度。研究顯示,結膜之顏色與貧血有絕對關係,結膜越白則貧血越嚴重,醫師也常使用結膜顏色推測是否有貧血情形。若能設計手機軟體自動分割結膜影像並分析其顏色,將有機會推測受試者是否罹患貧血。本研究收集22位無貧血者及8位貧血病人,並獲得其近期血紅素數值。以手機取得受試者之眼睛影像後,成功設計程式以深度學習完成結膜自動影像分割,對於分割影像以面積大小進行後期處理後,依其取得下眼瞼結膜之三原色平均,再利用kNN與SVM演算法判斷預測出該受試者是否具有貧血之症狀。本研究主要分為兩階段,其一為進行下眼瞼結膜分割模型訓練;其二為製作有無貧血之判斷模型。整合上述眼瞼分割模型(IoU=89.8%±0.02%)與貧血判斷模型(SVM以polynomial核函數測出 準確值93.3%±24.3%)後,可得貧血診斷準確率為80%。此結果代表AI技術有機會透過結膜影像,判斷被拍攝者是否有貧血情形,未來若能增加研究人數,將可設計網頁版或手機APP加以推測血紅素值,供大眾居家篩檢。