2024年

本研究提出了一種基於毫米波FMCW雷達的即時居家健康監測系統，與RGB攝影機感測器方案相比，該系統更具成本效益並保護用戶隱私。對於居家健康監測系統來說，除了走、站、坐、臥四種常見的身體動作外，及時發現緊急情況也至關重要。因此，我們支持跌倒偵測以及兩種手勢的識別，一種用於頭痛，另一種用於緊急事件。然而，由於雷達點雲的稀疏和不規律特性，我們提出一種新的身體動作波形表示方式和一套處理程序用來平滑動作波形，利用雷達點雲的三度空間座標和速度在時間序列上的變化波形來表示動作特徵並作為神經網路的輸入，再搭配一輕量級的1D-CNN+LSTM神經網路來實現即時動作辨識。根據實驗結果，此方法可以達到30FPS的輸出效率和94%的辨識準確率。

汽、機車呼嘯而過的排氣噪音經常造成周遭民眾的困擾，為杜絕這種狀況，環保署於2021 年開始推動「聲音照相科技執法」，透過包含魚眼攝影機、車牌辨識攝影機等設備的整合，來紀錄行經車輛產生的噪音是否超過管制標準，不過此系統目前仍存在一些限制，如:當多台車輛同時經過時無法辨別確切的噪音來源，而需要人工判定。本研究旨在利用聲源定位原理結合影像辨識技術，實作出一套能夠追蹤聲源（噪音）並辨識聲音來源（車輛）的聲音照相系統，期日後能實際應用並解決道路上多車輛時無法辨識噪音來源的困擾。研究中提出一套能透過遠端控制程式，將收音裝置、攝影設備和資料分析軟體等各項軟硬體設備，串聯成自動化追蹤聲源的系統設計方案。

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。

我們利用一般裝潢使用測量距離的雷射測距儀，配合理論推導，自行設計實驗方法與步驟，成功地精確測量各種水溶液在室溫下的折射率。透過我們的實驗方法與高中光學插針法測量液體折射率的實驗比較，測量誤差比插針法得到的實驗結果小一個數量級。我們還利用此實驗方法精確測量不同濃度的各種水溶液之折射率，探討折射率與濃度之間的線性關係。我們更進一步測量雙溶質水溶液與不互溶的兩液體，發現其折射率皆具有線性疊加的關係。

本研究旨在解決摩爾定律和庫梅定律的困境，利用合成生物学將酵母菌配型變換的特性改變為一種運算機制。首先，以HO內切酶切割不同配型的酵母菌(MATa和MATα)染色體使其進行配型變換，並用顯微鏡檢視是否達成交配和計算效率。其次，利用同源重組將製造必需胺基酸(TRP1和HIS3)的基因替換配型變換中會置換的配型基因(a和α)，將酵母菌配型變換改造為二進位生物運算單元。本實驗設計了引子用於PCR確認酵母菌第三條染色體中是否準確插入TRP1/ HIS3序列。目前成功以HIS3基因轉殖重建酵母菌的配型。這項研究為隨後涉及不同配型變換以及利用CRISPR系統進行計算應用的更廣泛研究提供了基礎。

可可殼為鮮少被有效利用的農業廢棄物；四環黴素（TC）為水體中常見的有機環境賀爾蒙，殘留過量在環境及生物體中會造成威脅；生物炭將高纖維植物在無氧環境下高溫熱裂解，低成本、多孔且富含官能基。過硫酸鹽（PMS）具有強氧化性，且降解 TC 後產物較無害，已被廣泛應用。綜上所述，本研究欲以可可殼生物炭（CSBC）活化 PMS 降解 TC，促進永續發展。 本研究燒製不同溫度的 CSBC，並探討相關反應機制及參數後，找出的最佳化條件為： 300 mg/L CSBC-700 活化 0.3 mM PMS 降解 50 ppm TC。而後進行斑馬胚胎 96 hr 急性毒測試， 測試投放不同劑量的 TC、CSBC、PMS 之魚隻孵化與存活情形，並將最佳化條件投入測試後，對仔魚無發育與存活上的影響，可驗證本研究的應用性，望找出淨化環境水體的方法。

我國慢性腎病人口約 14%，大多患者會因藥物或免疫疾病而走向腎纖維化。根據文獻， miR-17-92 會影響 T 細胞分化，分化的差異則會造成不同程度的腎纖維化。 本研究取不同基因型小鼠的 CD4+T 細胞做體外分化。結果顯示含 miR-17-92 基因較多的 T 細胞分化成 Th1 比例較高、Treg 比例較少，但對 Th17 無顯著影響。將小鼠腎纖維化模式處理的細胞進行 RT-qPCR 和染色實驗，觀察剔除 miR-17-92 基因的小鼠（簡稱 KO）腎纖維化的情形，發現造成腎纖維化的纖維蛋白、膠原蛋白和其 mRNA 的表現量均減少。將WT 和 KO 小鼠腎臟進行染色後，發現 WT 小鼠腎中 Th1 的數量較多，Treg 則較少。綜合實驗結果推論，miR-17-92 可以增加腎中 Th1、降低 Treg 的數量，而 Th1 則會加重腎纖維化的情形。期盼本研究能對腎纖維化疾病有所貢獻。

我們發現扁捲總科的囊螺(Physella acuta)與椎實螺科的台灣椎實螺(Lymnaea swinhoei)在親緣關係上雖屬不同科，但卻擁有相似的外型並都具有奇特仰泳動作，推測或許是兩者適應相似生存環境後進而演化出相近構造與行為模式。根據我們的實驗結果顯示，囊螺比起台灣椎實螺擁有較佳的翻身仰泳能力， 其螺殼質量不均的特性使其產生比椎實螺大 1.7 倍的力矩助其翻身仰泳，另外囊螺氣囊有著比椎實螺更大的儲質比助其浮沉調節。漂浮方面，囊螺腹部一半浮於水面所產生的表面張力即可支撐其漂浮，而椎實螺的漂浮仍需氣囊協助，無法單靠表面張力。能量耗損上，仰泳比水中爬行擁有近百倍的節能效益，或是因此讓兩種螺類在演化上願意承擔被掠食者發現的風險執行仰泳。未來期待以仿生概念將仰泳的運動模式延伸結合，打造出更節能省電的水中移動設施。

本研究以深度學習 RNN（Recurrent Neural Network）演算法中的 LSTM（Long Short Term memory）改善 PID，利用其時間序列的保留資料方法，預測 PID 參數值，使控制器得以精確且快速的調整非線性系統。此研究從 peak amplitude 及transient time，以及倒單擺振幅的圖表收斂情形等層面去做探討。當單擺質量大於下方 pendulum cart 的質量時，傳統的 PID 控制方法無法精準的調整系統，而LSTM 深度學習模型能夠產生較佳且較顯著的效果。且KP 數值在倒單擺系統中， 小於 1 無法收斂，KP 數值越小時，圖形越趨發散。此訓練之 LSTM 深度學習模型可以應用於非線性系統中，以增加其穩定性，並能夠更快速的為系統找到適合 的 PID 參數值。

水杯於失重狀態落下，逐漸形成水坑，並在撞擊地面時因巨大慣性加速度導致水坑崩塌，匯集後產生高速累積噴流。 在本研究中比較了不同杯子大小及材質、溶液性質及體積、落下高度，如何影響失重流體的行為，分析噴流的形狀、速率及高度。並找出造成速度放大的效應，討論能量轉換機制及轉換效率。 失重狀態下，水坑深度 d 隨落下時間 t 漸增，達上限後不再增加。表面張力及親水性接觸面使水面形成球狀水坑。接觸角越大則水坑深度上限 dmax 越大，最大水坑為半球形，水坑抬升速度則會受到表面張力及黏滯力之比值影 響。撞擊時巨大慣性加速度使水坑崩塌並匯集，累積效應放大原速度，產生高速累積噴流 Vjet2=Kv2，累積係數 K 與水坑深度 d 正相關。