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第19届旺宏科学奖,武陵高中勇夺旺宏奖与学校奖

  • 陈毅斌台北

第十九届「旺宏科学奖」11月14日举行颁奖典礼,最高荣誉「旺宏奖」由武陵高中李杰颖以信息组之「利用生成对抗网络生成拟真的山脉地形」作品夺得,顺利抱走大学四年新台币48万元的奖学金,这是继第十二届后再次颁发旺宏奖!

金牌奖则分别由高雄中学叶柏辉的「棋盘阵列中行列棋子数相等之排列数研究」及台南一中李惟平同学的「水膜戳戳乐」作品所获得,每人各可获得大学四年新台币40万元奖学金。2020年获奖总积分前三名学校为武陵高中、高雄中学、台南一中及建国中学,为本届学校奖得主。本届颁奖典礼多位产官学研界重量级人士皆应邀出席颁奖,包括教育部林腾蛟次长,科技部林聪敏次长、国立科学工艺博物馆陈训祥馆长、国立海洋科技博物馆林青海副馆长、科学奖前召集人-中央研究院刘万亿汉院士、以及交大、清大、师大、台科大、北科大、中正、元智大学等多所大学校长或副校长皆到场共襄盛举。 

电玩迷出头天 李杰颖靠自学程序勇夺旺宏奖

睽违多年的旺宏科学奖,2020年由桃园市立武陵高中李杰颖同学获得。身为冒险游戏电玩迷的他,深知动画游戏中要呈现惊心动魄的山峰绵延景象,幕后得靠动画师慢工出细活来描绘山脊形状及河流等细节,非常耗时费力。未来希望能成为冒险游戏设计工程师的李杰颖,因此发想是否有更简单的方式简化人工绘制山脉地形的过程。

他花了一年时间,透过网络自学撰写程序,利用Google所提供的API,收集两千多张来自台湾及国内的地形高度图和卫星空照图,并运用近年来在人工智能领域中相当火红的深度学习模型—生成对抗网络(GAN),训练将灰阶高度图与卫星空照图快速转换,使得人工绘制的高度图在几秒钟内即可生成接近真实山脉的3D效果,将可应用在想拟真的名山百岳如玉山、富士山或冰河地形等,对未来数码内容开发者来说,是极具实用性的系统。

咖啡馆激荡新创意 解出棋盘阵列问题

目前就读高雄中学的叶柏辉,在某个数学竞赛中看到一个有关棋盘阵列问题「在5×5的棋盘格中,每格至多放1颗棋子,恰满足每行每列都放有2颗棋子的情况有几种?」,因而引发他想进一步探究,如果当棋盘的边格数更多,或是放更多棋子,是否能一直维持棋盘阵列中行列棋子数相等的状况。
在研究过程中,因受到COVID-19(新冠肺炎)疫情影响延后开学,为了能如期完成研究,他几乎天天与老师相约在咖啡馆讨论,这段咖啡馆里讨论数学的经验,也成了研究过程中最难忘的回忆。从小就喜欢数理的叶柏辉笑着说,很开心能透过此研究参加旺宏科学奖,感谢在研究初期,旺宏科学奖评审团就给予入围同学很棒的建议或想法,借此让科学研究更完整,他很感谢评审的引导,让自己收获良多。

乐于细查微物 意外解开水膜间守望相助之秘

2020年刚自台南一中毕业、已在台湾大学资工系就读的李惟平,他在南一中时,对于常见的物理现象充满好奇心,透过研究探究砂网上的水膜破裂是否有先后顺序,以及彼此间的相互影响关系。为了研究,他特地跟业者订制特殊尺寸的纱窗,用高速摄影机观察水平与铅直砂网的水膜破裂情况。他发现如果以九宫格的方式来观察,不同水格间的水膜会相互补充水份,达成一种「守望相助」的有趣现象,使得纱网正中央的水膜成为存活最久者。而令人意想不到的是,这样的观察与研究分析过程,竟然可以用来对照传染病的社区传播模式。李惟平表示,若将破裂水膜比拟成已罹患传染病且有感染力的带原者,借此可建构出传染病的社区传染模型。为了探究水膜破裂情况的分析矩阵、力学模型与验证等研究项目,他高中三年所有假期几乎都投注在此研究,虽然花了不少时间,但也满足心中想要揭开未知科学面纱的探索动机。

参赛作品信息能力跃升

本届参赛作品显示高中同学信息能力日益提升,除了信息组作品数量持续再创新高外,更反映在不同类组作品中皆广泛运用信息程序,甚至寻求运用AI作为解决问题的工具。仿生学亦成为创作显学,传递出作品希望以更自然永续的方式改善人类的生活,像是透过巨藻仿生堤取代消波块,或是透过观察蝴蝶拍翅方式设计拍翼机等有趣的创意作品。

推动科学教育成果卓越 次长肯定旺宏科学奖极富远见

教育部林腾蛟次长表示,教育部108课纲的实施,新增了科技领域,培养学生实作能力,感谢旺宏科学奖从民间呼应国家的教育政策,一起为推动台湾科学教育而努力,也因为旺宏教育基金会长期推动科学教育成果卓越,吴敏求董事长也获得教育部社会教育贡献奖的肯定。科技部林敏聪次长表示,旺宏科学奖是个非常有远见的奖项,在19年前便鼓励从基础科学扎根,逐步推广到应用科学的发展,搭起了基础科学与应用科学的桥梁,在全球产业激烈竞争的年代中,对蓄积台湾科技竞争力更显重要。

面对后疫情时代 学习跨域思考、超前部署

旺宏电子暨旺宏教育基金会吴敏求董事长提到,因COVID-19(新冠肺炎)疫情席卷全球,改变了许多人的工作及生活方式,也影响了国际政经局势。疫情虽然让人类脚步变缓了,但也成就了许多创新的商业营运模式,宅经济的崛起就是预期外的另一种契机。面对后疫情时代许多新兴应用及商机群起而生,同学更该学习如何跨域思考、超前部署。

小题大做与大题小作

针对研究主题,旺宏科学奖召集人、交通大学生物科技学系吴妍华讲座教授提出两个建议的方向,她指出,如果有兴趣的研究主题涵盖范围太大,建议应聚焦在主要问题上,将它尽可能地做得准确。第二个建议是,若主题是单纯观察生活的题材,这时候反而可以小题大做,比方加入对照组,改变实验条件,增加更多变量…等,让研究的成果更丰富有趣。

108课纲推动下 参赛队数创新高

本届共有全台125所学校组成661支队伍参赛,在108课纲推动下,2020年参赛队数创下历年新高。本届获奖总积分前三名学校校长,包括武陵高中林焕周校长、高雄中学颜铭贤代理校长、台南一中学廖财固校长及建国中学徐建国校长,获得学校奖暨校长奖奖励。「指导老师特殊贡献奖」2020年由热心教学且作品优异的台南一中罗焜哲老师、台湾师范大学附属高中李柏翰老师、高雄中学黄仁杰老师三位同时获奖。统计至第十九届,旺宏科学奖共有2,324位指导老师参与,累计迄今计有30人次老师获得此项荣誉。


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