2023年

隨著越來越劇烈的天災，對農作物損害造成了許多危機。去了解植物如何對抗逆境，是刻不容緩的。田菁是台灣重要的綠肥作物，我們也常在濱海鄉村的農田看到其存在；綠豆是常用作物，在研究上與日常生活中都很常見，同樣身為豆科植物，兩者對於常見的鹽逆境的反應是否有差異呢？本研究透過比較田菁與綠豆兩種常見豆科植物，深入了解並比較其耐鹽機制。首先，在外表型上，田菁幼苗在鹽逆境下的發芽率、芽長、根長和鮮重皆有較好的生長情形。其次，鹽逆境下田菁的氣孔密度較低，進而可以減少水分蒸散。第三，在生化測試中，田菁在POD和CAT兩個酵素上，表現出更高的酵素活性。這些抗氧化酵素可以幫助植物在逆境下更容易生存。總之，田菁由於更高的抗氧化能力而具有更好的耐鹽性，並且將更多的能量用於生長更複雜的根結構。此外，我們發現田菁在根中出現中柱分離和更多的脯氨酸累積，以幫助它保持水分和遠離鹽害。上述所有機制使田菁在鹽逆境下具有更好的適應與生長。我們希望這項研究可以在未來應用於農業上，減少不可預測的環境災害造成的經濟損失。

以將古文翻譯成白話文為初衷，以爬蟲擷取古文解譯網站「讀古詩詞網」中的大量古文及其白話翻譯作為訓練用的資料，並按照不同文體分開訓練。我們先嘗試用Bert模型做選擇題：給一句古文讓機器從四個選項中選出其翻譯。一開始隨機挑選其餘三個選項，正確率高達96%。因此我們挑戰更困難的設置，撰寫搜尋關鍵字的程式，將有與題目古文相同字的白話文放入選項。雖然準確率有些許降低，但仍高於只選重複字最多選項的結果，代表模型有發展出獨立的判定標準。選擇題成功後，我們用MT5 模型嘗試更困難的翻譯，並在訓練集中新增提供不同前後文的注釋資料幫助訓練。雖然還無法翻得非常準確，但仍在某些句子有不錯的表現。我們也發現了模型對某些特定類型字詞的翻譯有待加強，未來希望透過加強代名詞判斷訓練及持續新增注釋來增加整體翻譯能力。

Low-field (LF) MRI scanners have the power to revolutionize medical imaging by provid- 27 ing a portable and cheaper alternative to high-field MRI scanners. However, such scanners are usu- 28 ally significantly noisier and lower quality than their high-field counterparts. This prevents them 29 from appealing to global markets. The aim of this paper is to improve the SNR and overall image quality of low-field MRI scans (called super-resolution) to improve diagnostic capability and, as a result, make it more accessible. To address this issue, we propose a Nested U-Net neural network architecture super-resolution algorithm that outperforms previously suggested super-resolution deep learning methods with an average PSNR of 78.83 ± 0.01 and SSIM of 0.9551 ± 0.01. Our ANOVA paired t-test and Post-Hoc Tukey test demonstrate significance with a p-value < 0.0001 and no other network demonstrating significance higher than 0.1. We tested our network on artificial noisy downsampled synthetic data from 1500 T1 weighted MRI images through the dataset called the T1- mix. Four board-certified radiologists scored 25 images (100 image ratings total) on the Likert scale (1-5) assessing overall image quality, anatomical structure, and diagnostic confidence across our architecture and other published works (SR DenseNet, Generator Block, SRCNN, etc.). Our algo- rithm outperformed all other works with the highest MOS, 4.4 ± 0.3. We also introduce a new type of loss function called natural log mean squared error (NLMSE), outperforming MSE, MAE, and MSLE on this specific SR task. Additionally, we ran inference on actual Hyperfine scan images with successful qualitative results using a Generator RRDB block. In conclusion, we present a more ac- curate deep learning method for single image super-resolution applied to low-field MRI via a 45 Nested U-Net architecture.

Given the high sensitivity of electronic instruments, electromagnetic field intensity measuring is now becoming an essential part of the industry. Current electric field intensity meters are unfit for individual use and focus mainly on electromagnetic radiation rather than the field itself. In ionic propulsion, the propulsion force is proportional to electric field intensity but the use of this property on measurement remains largely unexplored. Here, our team investigates ionic propulsion in electric fields generated by electro-static methods and then systematically varies the point of measurement inside the field, thereby altering the intensity of the field without focusing on electromagnetic radiation. By combining the Van de graaff generator with an adjustable ionic thrust propeller, we find that the propeller speed which is proportional to the electric field is directly determined by the electric field intensity. Furthermore, we applied stroboscopy to the system to measure RPM, and have achieved the direct interaction between field intensity and RPM, which could be a new meter for field intensity measurement.

Z字型路徑是一個由圓上一些點同時以特定角度連結成一組弦線段所構成之路徑。本研究主要在於探討Z字型路徑之兩類弦線段長度的冪次方等量關係，和它將該圓分割成兩個區域面積的等量關係。本研究結果如下，在長度關係方面，當圓上的點為奇數個時，則弦線段長度的平方和具有等量關係。而當圓上的點為偶數個時，弦線段長度的一次方和具有等量關係。在面積關係上，當圓上的點為奇數個時，則此路徑將圓分割成兩個區域面積也具有等量關係。此外，本研究之進階研究結果發現，長度的高次方和具有等量關係之條件與圓上點個數相關。

The increased sensitivity of aquatic organisms to the effects of EMF has been proven by numerous experimental studies. It has been repeatedly noted that exposure to EMF of certain frequencies and intensities leads to disruption of physiological functions, orientation in time and space, changes in the behavior of organisms, suppression of motor activity. Other ranges of electromagnetic radiation, on the contrary, can cause the effects of increased regeneration, growth rate and survival. In connection with these trends, the purpose of our research is to analyze the effects of the influence of electromagnetic radiation of extremely high frequency on the development of the Xenopus laevis and the regeneration of newts and planarians

動脈粥狀硬化疾病的風險因子及血管擾流會造成血管內皮細胞內的粒線體失去功能，導致內皮細胞功能失調，進而引起動脈粥狀硬化疾病的後續病程，如斑塊形成。本研究主要探討粒線體轉移療法，是否能改善受到擾流影響的血管內皮細胞功能失調。首先，我們分別觀察並比較擾流與順流下的人類動脈血管內皮細胞，兩者細胞形態與內皮相關功能基因表現量的差異。其次，我們從順流處理的細胞中分離取得健康的粒線體，轉移入擾流處理的細胞中。接著以生物能量代謝分析儀，檢測轉移粒線體後內皮細胞呼吸鏈與代謝的功能是否隨粒線體的轉移而有所改善。實驗結果確認，粒線體轉移處理可改善擾流組細胞的呼吸鏈功能，細胞的有氧呼吸與產能代謝皆有改善。本先驅性研究希望有助於開創以粒線體轉移技術作為心血管疾病治療的創新療法。

本研究源於 2016 年數學雜誌 Crux Mathematicorum 的三角形定性問題[1]，我們將這個問題由四個方向進行推廣——多邊形邊數、頂點連線方式、等腰三角形角度、全等多邊形的夾角，再創新探討其定量與定性性質。首先，我們將任意全等的三角形與任意四邊形夾角為任意實數下的衍伸圖形之定量與定性性質進行完整刻劃，利用測量師公式分別針對不同連線情形下的兩個衍伸圖形的有向面積之和與有向面積之差進行完整討論，再巧妙利用平移不變性處理行列式級數和而給出面積不變量關係式。第二，透過向量、矩陣運算與純幾何方式探討面積不變量的幾何意義，並給出衍伸圖形之間的全等、相似、透視、對稱、共線、平行、退化等優美的定性性質。最後，我們系統性推廣到平面上任意封閉多邊形，嘗試以較高的觀點切入，透過矩陣變換給出其幾何結構，並且發現許多實質有趣的定性與定量統一結果。

本實驗應用3D列印及機械機構設計簡諧運動機制，使懸臂梁（以鋁尺構成）與聚乙烯醇及水混合之黏性物質碰撞，以雷射位移計觀察和測量鋁尺振動波形的振幅，探討其週期振動。 實驗中，調整聚乙烯醇與水的混合比例改變其黏滯度，以單自由度運動方程式探討鋁尺於不同黏滯度下的運動行為，發現鋁尺黏滯時間、脫離黏膠的速度與聚乙烯醇的濃度呈正相關，代表可利用量測黏滯時間、脫離黏膠的速度推測物質的濃度。加速度因同時受時間、速度影響，不與聚乙烯醇濃度呈正相關。另外，以黏度計測量不同溫度、聚乙烯醇溶液濃度下的黏度，發現聚乙烯醇溶液在重量百分濃度15%至25%的區間中，濃度愈高、或溫度愈低的情況下，黏性愈強，且濃度高者隨溫度變化程度愈大。 此外，以快速傅立葉變換處理鋁尺在受不同黏滯度作用下的位移數據，發現位移波形為簡諧運動，其頻率由鋁尺共振的自然頻率組成，不因黏滯阻尼而改變。驅動以振動器試圖改變鋁尺振動頻率，發現鋁尺傾向振動的頻率為其自然頻率，符合以歐拉-伯努力方程式推導出的自然頻率。

動物的移動過程並非連續，而是呈現經常性行走與停頓的「間歇性運動」，停頓頻率依物種而異。前人研究發現，間歇性運動可助動物恢復體力、增加對環境的感知、及減少被天敵的測知。蚤蠅是已知展現間歇性運動的動物中停頓頻率最高的類群之一，基於前人研究，我們推測蚤蠅可透過間歇停頓來達到更好的運動表現。為探討蚤蠅的高頻率間歇性運動，本研究運用高速攝影機，以每秒960幀的速率來拍攝腐肉蚤蠅、蟻客蚤蠅、及有翅蚤蠅的間歇性運動行為。數據分析結果顯示，所有蚤蠅的停頓時長與下一步的移動距離、移動時長、平均移動速率呈低度相關。藉由測量每次移動路徑方向的轉動角度，並進行種間比較，發現間歇性運動可透過增加轉角或頻率，來增加路徑的多變性。最後，當天敵存在時，蟻客蚤蠅的間歇性運動移動時長增加，頻率下降，或可減少被捕食的機會。