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進入疫情帶靈感！高二生「肺音AI系統」奪獎 申請專利成功
台中一中學生陳柏研（左起）彰中學生張閎翔和徐英祐3人跨校組隊參加競賽，以獨創的肺音分析系統榮獲今年旺宏科學獎優勝，且還申請新型專利，延伸到臨床應用的領域。 （彰中提供）
〔記者張聰秋／彰化報導〕5名高中二年級學生不畏挑戰，用創意與實力在今（2024）年第23屆「旺宏科學獎」嶄露頭角，奪下優勝獎，贏得了科學界的榮耀！其中來自台中一中陳柏研，彰化高中的張閎翔和徐英祐，憑藉「跨模態聲音訊號分析：肺音音頻視覺化與深度學習的應用研究」，以獨創的肺音分析系統榮獲優勝佳績，且還申請新型專利，延伸到臨床應用的領域。
另一隊伍為彰化高中的施養鑫、王昱証，從日常生活中常見的酒精與水混合現象出發，深入探討了醇類與水混合產生的廷得耳效應，以「最『醇』黃金比例─廷得耳效應」奪下化學類的優勝獎，他們的指導老師、化學科老師劉曉倩也榮獲「最佳指導老師獎」，師生同台獲獎，堪稱雙喜臨門！
以肺音分析系統摘下榮耀的這組參賽隊伍，他們是在彰中資訊科老師蘇弘愷的指導下，從COVID-19疫情期間，民眾對遠距醫療需求找到靈感，他們觀察到，傳統的聽診方式在遠程環境中面臨挑戰，進而構想將肺音轉換為視覺圖像，並結合深度學習技術，讓人工智慧協助辨識肺部疾病。
這套系統的核心在於透過行動設備即可完成檢測，有效提升遠距健康監控的便捷性與準確度，並且已申請新型專利保護，其專利內容是一套具備肺音圖像智慧解碼功能的個人健康監控系統及其設備，進而朝向開發應用程式及智慧肺音檢測裝置「家用智慧 Lung Sound」，以搭上全球醫療體系的數位轉型。
開發過程中，學生們須克服醫學數據的取得受到限制、基礎醫學知識有限，以及資源有限的運算環境，經過多次優化，研究出來的系統不僅在肺音圖像解碼的敏感度上大幅提升，還參加了其他競賽，屢次獲獎。
化學類優勝隊伍同樣從疫情找到靈感，兩人注意到調配酒精消毒液時，酒精和水混合後會產生短暫的混濁現象。在好奇心的驅使下，他們開始探究這個看似平凡的現象背後的科學原理，推測出該現象應與「廷得耳效應」有關，即當光線穿過膠體溶液時，光被懸浮的粒子散射，從而形成光亮的通路。
「實驗過程中最大的挑戰是掌握測量溶液濁度的時間，因為混濁現象很短暫。」獲獎學生施養鑫說，他們不斷嘗試，最終成功克服了這個困難。王昱証也分享了實驗中的意外收穫，他說，「做到最後，我們甚至可以憑藉氣味分辨不同種類的醇類！嗅覺變得更靈敏。」
今年旺宏科學獎，彰中表現優異，其中一組參賽者施養鑫（左2）、王昱証（中）拿下化學類優勝，指導老師劉曉倩（右2），師生同台獲獎，讓彰中校長王延煌倍感榮耀。（彰中提供）
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