臺灣

本研究在探討如何將「雷射都卜勒震動儀」（Laser Doppler Vibrometer, 以下簡稱 LDV）所測量出的一維訊號，進一步轉換出二維資訊，意即聲源的來向。本研究包含兩個部分：以物理推導出系統模型，與利用音檔進行深度學習以訓練AI模組，並根據不同聲源來向進行分類。經過推導，我們發現LDV所輸出訊號與待測物表面之關係。同時，也利用程式模擬待測物受聲波影響後之振動模式。藉此，我們以模擬還原出了LDV所收到的音檔，並與實際錄製音檔比較。最終，我們成功建立了分類準確率將近100%的AI模型，並改善了過去的聲源定位方法。

賽滅寧(Cypermethrin, CYP)是一種被廣泛使用的II型合成除蟲菊精類農藥，常利用於蔬果及驅蟲中。已知，攝入高劑量的CYP會影響人體健康，並殘留於毛髮、皮膚與脂肪組織之中難以代謝。本實驗藉由鹽酸模擬CYP進入體內後受胃酸分解的狀態，檢測其降解產物與方式，並由CYP與降解產物的實驗探討是否會對數種與體內疾病相關的酵素發生交互作用，從而對酵素的活性與功能產生抑制作用。實驗發現CYP經由強酸會水解為兩種化合物，並對造成阿茲海默症的酵素乙醯膽鹼酯酶(Acetylcholinesterase)產生抑制作用，當CYP濃度越高時，抑制性越強，且經由對人類神經母細胞瘤細胞(SH-SY5Y)的毒性實驗發現相對是安全的。希望能藉此研究進一步探討CYP對體內酵素作用的影響，並且探索CYP降解物對生物體是否帶來潛在的益處。

本研究使用幾何繪圖軟體，利用五條直線繪製至少三個三角形，進而探討這些三角形的相似、全等、五心與內部結構，分析其中存在的數學規律或幾何性質，主要探討為三角形的五心共線和重疊問題。本研究發現，五條直線有一定規則才能繪製出三到五個三角形，且特定畫法的三個相似直角三角形的外心會共線、四個相似或全等三角形的垂心會重疊、三到五個相似或全等三角形的旁心皆會共線或重疊。

本研究探討喇叭共振腔的波導形狀，對聲音傳播距離、響度和音色造成的影響，我們依斜率變化自製窄頸、橢圓、三角喇叭共振腔進行探究，成功發現形狀影響聲音表現背後的物理關聯。研究結果如下： 1.喇叭狀設計會引導聲波能量更順暢往出口集中傳播，也會改變諧波數量造成音色變化。 2.窄頸喇叭響度增強效果最好，聲音傳最遠。 3.三角喇叭在中低音諧波太多，易產生雜音。 4.喇叭邊界的形狀會決定空氣對流速度，窄頸喇叭空氣流動最慢反而響度最高。 5.聲波遇到喇叭邊界後，產生的干涉會影響傳播距離與範圍：窄頸喇叭能量集中於中央軸線 ，傳播遠，具指向性；三角喇叭兼顧傳播範圍和強度；橢圓喇叭能量均勻散佈腔體，傳播範圍最廣但強度不足。

本實驗探討黏菌對不同條件所產生的趨性。七年級生物課時看過介紹黏菌的影片，引發我們對這種奇妙生物的興趣，想透過本研究了解環境因素如何會影響其移動。一、放在不同角度傾斜面的黏菌，都表現出對於重力的趨性。二、黏菌對於磁鐵具有正趨性，在磁鐵N上S下的環境會做順時針旋轉，反之S上N下做逆時針旋轉，在磁場強的環境下旋轉速度較快。 三、黏菌移動受到1mA或以上電流抑制。四、黏菌會避開黴菌生長區域。五、在某些環境條件下黏菌會循著其分泌的黏液移動。 近年來科學家對於黏菌的移動策略有一些研究，我們希望以簡單的實驗方式，透過控制單一變因，為黏菌存在的爭議或研究空缺找到答案，認識黏菌潛藏的適應策略與行為特性。

本研究探討臭黃荊葉製作「神仙豆腐」的科學原理與應用，重點包括：(1)以碳酸鈣取代傳統草木灰作為安全凝結劑，最佳比例為9克葉粉、1克碳酸鈣、500毫升水，凝結效果良好無異味。(2)透過碘滴定法發現臭黃荊與其他飲品、藥材比較，抗氧化能力優異。(3)開發創新食品神仙桂花球，雙層結構設計改善臭黃荊風味與接受度。(4)設計茶包配方，以臭黃荊為基底搭配薄荷、菊花等食藥材，兼具養生功效與適口性。實驗中為了解決科學問題，自製門形抗壓機、滴定終點判讀器、無氧攪拌器等特殊工具；還發現空氣接觸量不一定影響抗氧化力、新鮮葉片抗氧化優於乾燥葉粉等結果。最終結果顯示臭黃荊具有養生食材的開發潛力，突破傳統製作方式與風味限制。

透過訪談與學生問卷，應用Audacity分析飛機噪音頻率與響度變化，進行實驗教學活動，檢測教室內空氣品質。研究結果：每架飛機噪音影響上課時間8-15秒，室外響度92-103dB，教室開窗響度73-85dB，頻率以為高頻(1500~4000Hz)為主，飛機最大架次（20／小時）。 學生問卷分析結果：飛機接近教室時聽不清楚63.87％，影響學習能力47.11 ％，體育課影響最60.5％最大，學生交談負面影響47.32％。教室隔音效果不佳76.9％。心理影響32.29％，聽力影響40.6％，噪音要看醫生24.21％。教學活動：在噪音環境下，實驗組的學習效能降低 ，高頻噪音降低36.19 ％與低頻噪音28.95％。在噪音環境下，學習效能明顯下降。教室長時間關閉，空氣品質嚴重不良CO2、TVOC、HCHO嚴重超標，建議加強學校隔音與通風設備，冬天要開空調。

自然課學過反射、折射和稜鏡色散，於是利用壓克力和不同液體來探討全反射和光穿隧現象，發現降低表面粗糙度能減少散射，以利觀察雷射光路徑；而紅光和紫光的折射角差值可作為色散的簡易指標。此外，液體溫度、濃度及相變化也會影響臨界角；結合不同臨界角可達成「魔法隱身」；結合不同全反射，則可應用於液體高度警示。 同時也探討全反射在介面形成的漸逝波(Ref.[1])，利用液體填入介質空氣縫來降低折射率落差，或是將空氣縫隙減小到幾微米以下，都能讓漸逝波穿越空氣縫來實現「魔法穿牆」，此現象稱作光穿隧(optical tunneling)效應(Ref.[1])，或受抑全反射(frustrated total internal reflection) (Ref.[2])，未來可應用在精密測量領域。

本研究以錄影方式紀錄BR反應並透過自研程式分析色相值變化以探討澱粉濃度、溫度、硫酸錳(Ⅱ) (𝑀𝑛𝑆𝑂4) 濃度與金屬配位對 Briggs-Rauscher 震盪反應的影響。查閱文獻發現反應系統中澱粉的存在影響三碘離子 (𝐼3−)與澱粉的吸附與反應 (Csepei & Bolla, 2015)；而本研究發現，平均週期與澱粉濃度呈非線性關係。實驗過程發現反應時週期先抑後揚，有頻率飄移發生，推測為錳(Ⅱ)與自身放熱所致並進行實驗；將結果與文獻相比顯示，本研究觀察到的震盪模式應屬諧波成分震盪 (harmonic oscillation) (Vukojevic, Soerensen, & Hynne, 1993) 或更複雜的震盪型態。 而在分析過程中，使用FFT頻譜分析與CWT時頻分析結合VMD與HHT嘗試以時域、頻域方法找尋與量化差異；並發現使用延遲時間遷入的相空間重構可以產生顯著的圖樣做非線性化學指紋應用。

發展安全且可靠的身份辨識技術是當今的重要議題，而指靜脈因其高安全性及難以偽造特性成為我們的主題。本研究提出一種基於Transformer模型架構的指靜脈辨識模型稱為GLA-FD，旨在解決現有技術對指靜脈影像特徵表示與提取的局限性。透過開發特徵解耦與重建模組(FDRM)，模型能夠有效區分指靜脈的背景資訊與紋理特徵，並將其重新組合以提升辨識準確度。此外，本研究開發的全域-局部注意力模組(GLAM)能同時捕捉影像的全域與局部特徵，進一步強化模型對指靜脈特徵的理解。GLA-FD在FV-USM、PLUSVein-FV3、MMCBNU-6000、UTFVP、NUPT-FPV 資料集中的正確辨識率(CIR)達到100%、98.47%、99.75%、96.11%、99.82%，展現卓越的穩定性與泛化能力。此外，本模型在處理不同年齡層、國籍與影像模糊度的資料下，仍能保持高辨識準確度，顯示其在需要高安全性辨識的應用場景中具備廣泛的實用性。