2024年

桌球機器人技術長期以來一直受到技術和成本挑戰的制約，限制 了其廣泛應用。深度學習和自動化技術的發展提供了新機會，特別是 長短時記憶（LSTM）模型的應用，可有效強化桌球軌跡時域資訊預測結果，並同時減少硬件要求，提高成本效益。 此研究強調軟體創新，透過程式控制與機器視覺，達到多目標辨識與硬體協作之功用，同時使用易得之零部件構建硬體，進而降低成本。不僅如此，本研究亦克服多個技術挑戰，包括相機校正、空間定位、乒乓球追蹤、模型訓練、機器人控制等相關議題，並在最後完成建造低成本桌球協作機器人，從而達到技術突破與實務應用之可行性， 為機器人技術在娛樂、體育等領域帶來新發展潛能。總結而言，本研究透過深度學習和自動化技術之應用，為該領域帶來學術和實際創新價值，開創未來之嶄新發展可行性，並提供實務應用創新展現。

為降低鑽探所耗費的資源，我們發現可透過震源回歸板塊隱沒帶，萌生出運用地震震源計算斷層平面的方法，因此我們用「2018/02/08 吉安地震」、「2022/09/17 關山地震」、「2022/09/18 池上地震」、「2022/09/18 富里地震」、「2022/06/25 光復地震」、「2018/02/06 花蓮地震」、「2022/02/04 峨嵋地震」、「2022/02/04 新城地震」這 8 個地震為參考資料，並使用 Python 中的LinearRegression 函數建立線性迴歸模型以及使用 fit 函數對模型進行訓練，最後 3D 列印出花東縱谷與中央山脈斷層的差異。可發現兩地區斷層皆為南北走向，花東縱谷斷層的傾角為東傾 69-54 度，而中央山脈斷層則為西傾 60 度左右。

北半球冰川擴張是過去三百萬年來全球主要的氣候變遷事件之一，地球從溫暖的上新世轉變為較冷的更新世。本研究利用國際大洋發現計畫位於南太平洋 U1541 號岩芯中的有孔蟲群落分析和沉積物總碳變化，探討海水物理性質及碳埋藏速率變化受到此事件的影響。本研究發現在 2.8-2.5 百萬年前(Ma) 海水層化現象較強，2.5-2.4 Ma 受到北半球冰川擴張事件影響，海冰擴張，Neogloboquadrina pachyderma 相對豐度逐漸上升。冰期時南大洋海冰擴張後，導致換氣率下降，使得有機碳保存度高，讓總有機碳含量增加，此機制亦可能使冰期時南大洋深部碳儲藏庫開始擴張，使得全球冰川體積在第四紀時持續增長。本研究發現首次證實南大洋在北半球冰川擴張事件中扮演可能的二氧化碳儲存庫。

水蕨(Ceratopteris thalictroides)為台灣本土常見的水生蕨類，亦為觀察植物生活史的絕佳教材。然而發現秋季採集的水蕨孢子具有明顯的休眠現象，因此本研究旨在探討水蕨孢子的休眠現象與機制，以及成熟度、低溫儲存、吉貝素及光照等因素對於水蕨孢子發芽的影響。研究發現，孢子的休眠現象與成熟度具有顯著相關性，並且可以藉由低溫儲存有效打破休眠狀態。適當濃度的吉貝素則可以有效逆轉離層酸對於水蕨孢子發芽的抑制作用，並促進孢子發芽。針對光照處理，結果發現藍強光及紅光能顯著提升孢子發芽率，藍弱光則無，而遠紅光則具有拮抗紅光的效果，此驗證了光敏素對於水蕨孢子發芽的調節機制，此外也發現於不同光照處理間需存在一定時間的黑暗間期，使光敏素進行轉換。本研究對於水蕨孢子採集與培養之條件，可提供培養水蕨時的參考，未來期望能應用於其他蕨類植物的培養與復育。

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。

在高度數位化的社會，存在大量的數位影像資料，在不影響視覺品質之前提下如何標記持有者或資料來源是一重要課題，而不可視浮水印機制是可行的解決之道，本研究運用對抗性機器學習技術的概念及深度學習技術研發設計數位影像之浮水印機制，研製偵測器與註冊器。本研究設計研製之偵測器與註冊器可以處理任意大小的影像，經實驗分析具高度的保真性，並具可以承受 JPEG 中度品質(qlt=50)的失真壓縮攻擊，解壓縮還原之已嵌浮水印影像偵測器仍舊可以有效判定具浮水印。本機制可以結合網站、伺服器或影像設備為其提供的數位影像嵌入浮水印，在不影響視覺感官的前提下標記來源或持有者。

為瞭解台灣地形對西行侵台颱風的流型影響，本研究分析 24 個西行颱風於不同經度時的連續流型變化並加以歸納，我們將流型分為 5 群，分別為沿山流型、東側尾流總型、登陸流型、過山後流型、以及阻擋流型，且又分為 13 次分類，並將各種流型發生時的颱風中心位置以地圖標示之。我們發現，相似路徑的颱風會有相似的流型變化。 為了進一步探討氣流在地形作用下的變化，及造成的邊界層現象，我們開發出氣流場裝置並搭配保麗龍沙作為介質進行模擬，以雷射光分層掃描觀察不同高度的氣流走向，發現低層輻合旋入、高層輻散旋出的現象，此結果非常接近真實的颱風結構。我們也以台灣形障礙物觀察滯留、尾流、輻合及背風旋生等現象，獲得與實際颱風案例一致的結果。

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。

本研究探討振動體運動。調控馬達轉速帶動離心錘旋轉。閃頻同步測量轉動頻率，並追蹤軟體分析運動軌跡，各頻率下平移速度。 離心錘逆時針旋轉高於 24Hz開始運動，移動速率與旋轉頻率關係：理論值 26~47Hz轉一圈向右移動，47~56Hz 轉兩圈向左，56~65Hz 轉三圈向右，並以起跳至著地空中時段，合力向右或左比例，分析運動方向。 力圖分析列出水平驅動力、正向力、摩擦力等時間函數建構理論模型。由 Desmos軟體計算水平移動速率，藉頻率調控正向力、摩擦力，計算得各頻率下振動體速度，進行理論與實驗比對後，幾乎完全吻合，驗證此理論模型正確性。 安裝加速規得垂直加速度與時間關係，類似鋸齒波與正弦組合，似乎可由振動體底座為具彈性珍珠板加以解釋。

環境酸化為地球面臨的危機之一。面對酸逆境時，產氨及排氨為脊椎動物保守的適應策略，而本研究致力於探討脊椎動物之一的斑馬魚 (Danio rario) 在面對酸逆境時適應的特殊機制。首先，斑馬魚在pH值4.0環境下酸處理6小時後，水體及血液中氨濃度顯著上升。透過qRT-PCR，負責產氨的麩醯胺酸酶 (GLS, gls) 基因在鰓、肝、肌肉、腎中皆被誘發，顯示他們皆貢獻於排氨的過程。比較不同器官發現，鰓最早在6小時便啟動 gls基因，可知鰓除了負責魚類的排氨，也是面對急性酸逆境時最初的產氨器官。在斑馬魚的鰓上，我們也發現了硬骨魚特有的富含GLS的細胞 (GLS細胞)，再次應證了硬骨魚面對酸逆境時，鰓上獨特的適應機制。本研究為氣候變遷議題提供了非常有價值及參考性的資訊，也協助預測未來持續環境酸化下硬骨魚類的未來。