2024年

本研究主要目的是研究機器人以等距行進方式從起點前進回到起點的回程路徑問題。 主要以三角函數、遞迴數列、數學歸納法等數學模型來探究、推演與論證，同時利用數學電腦軟體來計算與驗證。一開始先利用Geogebra來探索原始題目，初步得到一些性質和結果；接著，再延伸題目，依不同的起始點位置，探討步數和角度的關係、行進過程中各落點位置的遞迴關係與回程路徑。最後，再將兩條相交直線延伸成三條共點的直線，並依其間的夾角度數，探討以等距行進方式從起點前進回到起點的回程路徑數問題。 本研究根據所建構的數學模型，依不同起始點位置，構作出機器人以等距行進方式回到起始點的回程路徑圖，並得到此回程路徑上相對位置的遞迴關係。本研究在研究過程中，得到一些有趣的數學理論，期望這些成果未來能夠應用於AI機器人運動模式的相關領域。

本研究主要目的是想要用數學方法解釋與證明史坦納樹。我們想要知道史坦納樹會滿足怎樣的條件，又或者怎樣的條件不會有最短路徑長。因此從最基本的費馬點出發，到正多邊形、任意多邊形，甚至是正多面體，我們討論各種分布的頂點。在文獻探討與程式模擬中，發現史坦納點的邊數等於三且夾角度數等於一百二十度並非巧合。藉由此性質不斷擴展，可證明出在一般情況下史坦納點的個數會等於頂點的個數減二。有了理論的支持，我們嘗試改進五個柏拉圖多面體的史坦納樹，在正八、十二、二十面體都成功優化成更好的結果。另外，我們也證明出正四面體史坦納樹的結果。有了史坦納樹的幫助，我們可以在不影響城市間連通性的情況下，最大化地縮短道路地總長度，因此可將所需成本最小化。史坦納樹的結果可以代表連通圖的最短路徑長，在工程、建築上都將會是重大的突破。

The study aimed to resolve global phosphate scarcity by developing a cost-effective method for phosphorus recovery from industrial wastewater. In existing wastewater treatment, oxidizing phosphite ions (PHO32-) posed a significant challenge. However, our research aimed to develop an effective method for this oxidation process, crucial for phosphorus recovery in industrial wastewater treatment. By utilizing low-cost iron compounds and innovative catalysts, such as iodine obtained from seawater and copper, we achieved remarkable success. Our method demonstrated the ability to oxidize over 80% of PHO32- into phosphate ions (PO43-) within 120 minutes, overcoming the limitations of existing costly methods involving palladium catalysts or high-voltage conditioned ozone (O3). Moreover, the process exhibited profitability, with a gross profit of $1.84 per kilogram of phosphorus, presenting a drastic reduction in cost compared to conventional methods using palladium catalysts. This breakthrough not only offers sustainable wastewater purification but also promises a pathway for resource recovery. Additionally, our future prospects involve refining this method into a device capable of purifying industrial wastewater and recovering phosphorus, emphasizing sustainability and reduced power consumption through innovative techniques like using iron and carbon plates forming a battery. This novel technology represents a sustainable solution utilizing abundant resources such as iodine from seawater, iron, and calcium, paving the way for sustainable phosphorus resource recovery.

臺灣的許多人要使用電腦打字時皆會選擇「注音輸入法」作為輸入的方法。然而要使用注音輸入法輸入中文時若無切換輸入法則有可能會誤用到英文輸入法。如要輸入「今天天氣好」五字，使用英文輸入法輸入時會輸出「rup wu0 wu0 fu4cl3」。這種文字不易理解。本研究的目的即為研究將未切換到注音輸入法而打出的英數符號混和字元翻譯為漢字的方法。 本研究使用「PTT 中文語料」與「維基百科中文資料庫」訓練 GRU、BiGRU、LSTM 和 Transformer 以及計算維特比演算法，並與 Google 輸入工具的進行比較。整體來看以 PTT 中文語料計算的維特比演算法的 BLEU4 分數最高，在準確率以及 BLEU4 的評分皆高於Google 輸入工具，分數分別為 0.94 與 88.3 分。 本研究之成果在應用方面極廣，可應用於線上翻譯或聊天軟體的即時翻譯。本研究使用之程式碼開源於 GitHub 頁面，除了可讓使用者下載使用外，使用者也可訓練自己的模型。

本研究首先觀察 2022年軒嵐諾颱風與 2023年卡努颱風表面的海水溫度較低的區域，即冷水坑，以及颱風中心附近 200公里的平均風速。進而以表面海水溫度較低之區域訂定為冷水坑研究的空間範圍，計算冷水坑在六個方向（東、西、南、北、上、下）的能量收支，包括分析：水平與垂直的傳導、可感熱、水平與垂直的溫度通量。 各個能量途經在颱風滯留時全部顯示冷水坑在向外界吸收能量，同時從能量的收支量判斷出海水主要以水平溫度通量、熱傳導和可感熱進行能量交換，而東方與北方為能量向外流出的區域，且冷水坑的能量吸收在颱風滯留的第一天達到高峰，並且高峰持續至颱風滯留的最後一天，在颱風離開冷水坑後，向外匯出的能量不斷減少，約在滯留後兩天才轉為能量流入。

本研究是基於去年的 PBC(Protect Brain Cylinder)作品[1]，並根據評審指導將作品做了大幅度修改。相較於 PBC 需要一個額外的裝置，本研究僅須在手機相機前方，安裝光源處理模組，搭配本團隊開發的 App，即可清楚地拍攝出瞳孔影像。並經由 App 中的影像分析功能，即可在影像拍攝完成後的兩秒內完成分析， 並將結果繪圖呈現在手機螢幕上。偵測的時間相較 PBC，大幅縮短了 60%。 相較 PBC 僅能偵測患者瞳孔直徑對光刺激的反應速度。本研究除了大幅縮短偵測的時間外，在結果分析及應用上更有長足的進步，能判斷出以下的五種身體狀況： (1)瞳孔形狀 (2)虹膜脂質堆積環 (3)鞏膜血絲分布及比例 (4)水晶體混濁與白內障關係 (5)瞳孔直徑對光刺激的反應速度與酒測值的關係 本研究除了藉由偵測瞳孔來判定身體狀況外，更開發出了身體『傷口大小量化』功能。希望協助醫護人員一機在手，即可解決上列的臨床問題。

前列腺癌(PCa)是全球男性最常見的惡性腫瘤，雄性激素受體拮抗劑是常用的治療藥物，而其存在抗藥性演進問題。人類基因組有98%的基因未編碼蛋白質，許多研究證明這些非編 碼RNA在細胞中具重要功能，並與前列腺癌進程有關。 本研究藉由分析病人檢體資料，發現IRX4-AS1在前列腺癌細胞的表現量高於正常細胞，並且IRX4-AS1表現量較高的病人五年存活率較差。我們也在體外實驗發現，IRX4-AS1的202異構型主要表現在細胞核；203異構型則多在細胞質，兩者可能有不同作用機轉。相較於IRX 4，IRX4-AS1的穩定性較高，顯示其可能與蛋白質共同作用。在抗藥性細胞株中，IRX4-AS1表現量則低於正常細胞株。 未來將研究IRX4–AS1對前列腺癌惡化與抗藥性的影響，期待其能做為疾病診斷及預後的生物標誌物。

慢性鼻竇炎是一種常見的鼻竇或鼻黏膜發炎性疾病，其特徵是經治療後症狀持續超過 12 週。香煙與多種呼吸道發炎疾病的發病機制有關，顯示吸煙可能與慢性鼻竇炎有一定關聯性。Toll-like 受體是一群會介入呼吸道發炎反應的蛋白質，會參與識別和回應體內的病原體和其他外來物質。本研究以免疫組織化學染色測定並比較三個組別：對照組、非吸煙 CRSwNP 患者(CRSwNP)與 CRSwNP 合併吸煙患者(CRSwNP+Smoker)的鼻黏膜組織中 TLR2 和 TLR3 的表現。結果顯示，TLR2 表現量在 CRSwNP 和CRSwNP+Smoker 組的上皮細胞中皆有增加。而與不吸煙的 CRSwNP 組相比，CRSwNP+Smoker 組的 TLR3 表現量較高，且顯著比 TLR2 強。此外，高達 80%比例 CRSwNP+Smoker 患者表現出非常強的 TLR3 IHC 強度。這項發現意味著吸菸、TLR3 表現與慢性鼻竇炎合併鼻息肉的發展或嚴重程度之間有潛在的相關性。對於理解該疾病的發病機制以及治療方法的開發可能具有重要意義。

據 WHO 於 2023 的統計，全球約有四千萬人罹患阿茲海默症，且近年來患病率逐年上升，已成為當今無法避免的疾病。造成阿茲海默症的因子眾多，目前著重研究 Tau 蛋白毒性與其的關係。前人研究發現真核生物缺乏嘌呤時會形成嘌呤體，而嘌呤體始於 PAICS 泛素化，Cullin 在其中擔任重要角色，然而現今仍未得知哪些 Cullin 與 PAICS 泛素化較有關聯，故本研究以黑腹果蠅為實驗模型，用 T- test 統計數據並探討不同 Cullin 在阿茲海默症毒性下對於 PAICS 泛素化形成嘌呤體的影響。根據實驗結果，本研究發現 Cullin3 的複眼面積顯著變小，推測其最可能和 PAICS 泛素化有關聯；而與預期相反的是 Cullin5、6，結果顯示其果蠅複眼面積皆顯著大於對照組。本研究結果可提供 Cullin3 對阿茲海默症研究扮演重要角色。

內源性大麻素系統對人類體內平衡具重要影響，但尚未有以果蠅作為模式生物，探討內源性大麻素 2-AG對果蠅細胞自噬與生理功能的關聯性研究。本研究中我們透過降解或過度表達 2-AG的合成酶與分解酶，調控果蠅細胞內 2-AG的含量，發現 2-AG含量多寡對果蠅抗飢餓與抗壓力能力具正相關之影響。再進一步探討細胞自噬的表現與 2-AG含量的關聯性，發現降解 2-AG之分解酶，會使細胞自噬量顯著增加。我們將本研究推廣至以果蠅複眼為觀察標的，初步研究內源性大麻素含量對神經退化性疾病的影響，未來可應用於疾病治療並探討此機制與細胞自噬的關聯性。