2023年

In this project, we created a function integrated onto a Lingao Chassis that allows the robot to use Slam and Gmapping to successfully navigate its way to the most convenient destination for the user, while avoiding any obstacles on the way, improving the default Gmapping errors.

我們都體會過藝術所帶來的美妙感受。欣賞、細心觀察一幅畫的美，一幅畫的細節，可以被畫作中描繪的思想感動，被畫作中的「美」震撼心靈。然而，要評選畫作的優劣，似乎容易流於主觀。本研究決定探討不同美術背景經驗的人員，在評選畫作作品時是否有差異？並立基於人工智慧的想法，嘗試訓練、驗證與測試「AI 藝術畫作評選系統」，期望能降低「全國學生美術比賽」中，評審需大量評閱許多畫作的工作負擔，也能協助報名參賽的作者，提前獲知自己的畫作作品是否有機會獲獎？是否需要進一步修改？以朝向追求卓越的方向前進。 本研究蒐集2017~2021年「全國學生美術比賽」高中職組西畫類參賽作品共計155件，將這些作品轉換成為靜態影像資料後，形成本研究訓練、驗證與測試「AI 藝術畫作評選系統」模型的資料，最後，獲得預測「準確度」為93.55%、「靈敏度」為85.71%、「特異性」為 95.83%的「AI 藝術畫作評選系統」模型。本研究另外挑選20件畫作，供不同美術背景經驗的人員進行畫作評選，運用「眼球追蹤技術」比較不同美術背景人員評選行為的差異。

鋰離子電池前幾個迴圈中，庫倫效率低（CE < 100％），表示電池負極中殘留了一些不可逆反應後的產物(Li+)，鋰離子電池的預鋰化可提高電池的庫倫效率，並降低不可逆產物的比例。本研究目的為探討預鋰化過程中加入的載劑種類對反應速率及活性鋰比例的影響，以找出最佳載劑供日後使用。文獻中提及具有苯環的載劑，其預鋰效果較佳，因此本研究比較biphenyl (聯苯)、naphthalene (萘)及benzophenone (二苯基甲酮)三種載劑對預鋰化過程與結果之影響。研究過程的部分，首先藉由實驗探討最佳測量活性鋰比例的方法，其次探討短時間內精準預鋰鋰離子電池陽極材料的方式，最後進行實驗比較不同載劑。實驗結果表示biphenyl (聯苯)的活性鋰比例最高且反應時間最短，naphthalene (萘)其次，benzophenone (二苯基甲酮)的預鋰效果最差，因此biphenyl (聯苯)為本研究中最佳的載劑。另外，透過實驗探討可得出將預鋰材料在氬氣環境中加水反應為最佳的活性鋰比例測量方式，且減少tetrahydrofuran(四氫呋喃)含水量及提高載劑濃度有助於短時間內精準預鋰。本研究未來可進一步探討鈍化與燒結對預鋰效果的影響，日後亦可應用於預鋰鋰離子電池的載劑選擇，進而運用在儲能市場及電動車產業。

觀察2020東京奧運會徽，發現圖形是由矩形組成，且矩形可經由三種元件（30°與150°的菱形、60°與120°的菱形、正方形）的各邊中點連線而成，本研究旨在利用這三種元件，探討平面鑲嵌。首先，找出利用元件拼貼一圈的組合個數，進一步向外擴增成正十二邊形，計算面積、對角線的長度，觀察旋轉之幾何變換，藉此得出拼貼成線對稱圖形時對稱軸上元件的擺放情形。接著，探討奧徽鑲嵌背景圖中不同大小正十二邊形的面積關係，並將線段變成曲線，推廣至拼貼成正n邊形的四邊形元件探討，得出如果n為偶數，則圖中的四邊形皆為菱形，且菱形的圈數為n/2-1，種類個數為⌈n/4-1/2⌉。最後，觀察類似奧徽之非平面鑲嵌頂點相接圖，改成用正方形貼接圖形，計算出邊長有1:√2的關係。

顆粒體(細沙、塑膠珠與鋼珠)於扁平長方容器內近二維堆積在高速轉動時，其自由面有要成為拋物線的趨勢，但因有摩擦力的存在易導致自由面出現中央尖錐區與兩側線性堆積區之分布，因而呈現類似W之外型。近二維堆積顆粒體高速轉動下，摩擦力大者(如細沙、塑膠珠)易在近轉軸處出現中央尖錐；而摩擦力小者(如鋼珠)在近轉軸處則易出現較平坦之分布。另近二維堆積顆粒體在轉動過程達穩定後之自由面分布，會受經過的歷程所影響，不具可再現性。 相同數量(1000顆)與尺寸(3 mm)的鋼珠與塑膠珠混合後以高速(>500 rpm)轉動，其堆積分布與同轉速下的鋼珠一致，代表混合態高速轉動後穩定堆積的自由面分布是由慣性大的顆粒體所決定。 顆粒體和液體轉動時類似卻又不同的現象讓值得進一步的探討。

本研究從日本Subaru天文台 Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program （HSC-SSP）及Hyper Suprime-Cam Legacy Archive （HSCLA）計畫網站下載公開的可見光觀測影像，撰寫程式進行彗星軌跡擬合（trail fitting）與孔徑測光（aperture photometry），分析已知彗星在遠日軌道時的光度並初步測量其彗核大小，進行後續討論。

在幹細胞治療中，並無法去偵測打入之幹細胞在人體內的位置及存在狀態。本研究創新在於(1)藉由使用新型奈米氧化鐵(IOP, iron oxide nanoparticles)來標定間葉幹細胞(MSCs, mesenchymal stem cells)，並能順利在磁振造影下成像 (2)同時確認IOP其安全性及效能。在實驗中先以X光繞射確認IOP粒徑平均10.4 nm，磁滯曲線證實不會產生磁性，CCK-8細胞測試中證實高濃度IOP(400 μg/mL)對間葉幹細胞存活影響小於17%，接著以普魯士藍染色觀察到IOP濃度愈高被幹細胞吸收愈多，平均每個細胞攝入2.79顆粒增加至3.47顆粒，並同時在磁振造影成像證實。最後高濃度IOP (400 μg/mL)會造成PGE2顯著性的下降55%，證實IOP可影響免疫調節但其角色仍待進一步研究。

研究使用化學液相沉積法製作摻鋁氧化鋅(Zn1-xAlxO，x=0、2%、4%、6%)奈米線於染料敏化太陽能電池上，研究摻鋁氧化鋅奈米線之晶體結構、光學及染料敏化太陽能電池特性。結果顯示摻鋁濃度4%之氧化鋅奈米線具有最佳(002)結晶相及奈米線直徑及長度，也具有最佳太陽能參數為:開路電壓0.683V、短路電流4.56mA、填充因子52.3及轉換效率1.62%。因為鋁離子取代鋅離子時，可改變氧化鋅晶格結構降低缺陷密度，使奈米線的直徑及長度增加，提升染料的吸附量，並降低能隙使電子與電洞復合機率降低，大幅提升光電轉換效率。然而摻雜過量的鋁離子6%時反而導致晶格產生扭曲，導致晶格內缺陷密度增加。從這研究可了解摻雜鋁元素對於氧化鋅奈米線之染料敏化太陽能電池影響，未來希望能研究其他參數進而改善染料敏化太陽能電池之發電效率。

動物的學習能力與思考能力為判斷動物智力重要標準。本研究利用朱文錦的制約行為探討其學習能力、記憶能力、辨色能力與數感能力。研究以自製六邊形場地訓練朱文錦辨認顏色、測量其記憶時長與辨色精確度，並訓練其辨認數量多寡，以測定朱文錦數感能力。實驗結果發現朱文錦能辨認紅色，並能被訓練使特定顏色與食物產生連結，在紅色區域滯留較長時間，證明朱文錦可被訓練產生制約反應。停止訓練後其記憶力可長達7週，記憶強度與時間成高度相關。在數感測驗中，發現朱文錦具有可分辨數量的能力，且分辨能力與數量的比值與差皆有相關。本研究證明，朱文錦具學習能力，記憶力長達七週，辨識顏色精確度可達明度差±40，並具有一定數感能力。

在一期校內的階城盃中，我發現一個有趣的問題，在一個正多邊形，甲走一圈花 分鐘，乙走一圈花 分鐘，請問第一次甲乙在何時、何點相遇？當我寫下這題目特定解時，突然發現還有許多有趣且可延伸的可能，因此開始研究；本篇研究透過求出甲乙相遇的每一個地點連接形成一個圓形，再藉由此圓形與題目中的正多邊形的點所畫的圓形的頂點相對位置，找出甲乙何時何地第一次相遇在正多邊形的頂點上，並導出通解並期望在未來可以找到不限定人數等等的延伸。