3D ios Android Windows 10 App Apple icloud Google Wi-Fi 4G 1 ( 3D ) 2 3 4 5 CPU / / 2
6 App UNIX OS X Windows Linux (ios Android Windows 8/8.1/10 BlackBerry OS) 7 ( ZigBee UWB) (IEEE 802.11/a/b/g/n/ad/ac ) (WiMAX) 4G RFID NFC 8 P2P TCP/IP Web 2.0 9 10 11 12 13 14 / / 3
1-3 (hardware) (software) (instruction) (program) 1-3-1 (input unit) (processing unit) (CPU Central Processing Unit) (memory unit) (memory) (storage device) (primary storage) (secondary storage) (auxiliary storage) (output unit) 1-10
1-3-2 (system software) (operating system) PC Microsoft Windows ios Android (utility) (program development tool) (application software) Microsoft Office Adobe Photoshop Internet Explorer 1-11
1-4 (levels of transformation) 1.7 (natural language) (problem) (ambiguity) (algorithm) (program) C C++ Java C# Visual Basic Perl Pascal Python 1-12
(instruction set) (ISA Instruction Set Architecture) ISA Intel IA-32/IA-64 IBM PowerPC Compaq Alpha HP PA-RISC Sun SPARC Intel IA-32/IA-64 (ISA) (implementation) (microarchitecture) ISA ISA (logic circuit) (logic gate) NOT 0 1 1 0 (electronic circuit) 1-13
1-5 (cloud computing) (on-demand computing) (utility computing) Apple icloud iphone ipad ipod imac (wearable computing) (IOT Internet Of Things) 1-14
(smart home) (big data) 3D 3D 3D (VR Virtual Reality) 3D 1-15
最新計算機概論 自然語言 自然語言 (natural language) 指的是我們平常所寫 所聽 所說的語言 發展自然語 言的主要困境在於人類語言的模糊性 相同詞彙在不同場合可能有不同意義 想要 讓電腦以自然語言與人類溝通 那麼電腦除了要能夠辨識所聽到的語言 還要能夠 融合上下文 例如 Apple iphone 內建的私人語音助理 Siri 模式辨認 人類天生具有模式辨認 (pattern recognition) 的本能 然模式辨認對電腦來說卻是艱 鉅的挑戰 於是科學家致力讓電腦從輸入資料中辨識出重複的模式 進而瞭解分類 輸入的意義 常見的應用有科學資料分析 專家系統 機器人視覺 生物辨識裝 置等 其中生物辨識裝置 (biometric device) 指的是利用使用者的身體特徵來進行身 分認證 例如指紋 掌紋 臉部影像 虹膜 聲音 簽名筆跡等特徵 人工智慧 由於電腦有著強大的計算能力 於是科學家希望藉此賦予它智慧 讓它具有學習 思考 溝通等特質 機器人 (robot) 是人工智慧 (AI Artificial Intelligence) 常見的應 用 科學家利用機器人深入海底探勘石油 偵測污染 追蹤魚群 拍攝沉船照片 進入太空採集樣本 進行防震動的外科醫療手術 處理炸彈 核廢料 輻射外洩 森林火災等危險情況 此外 機器人也進入日常的應用 例如掃地機器人 寵物 機器人 生產線機器人 或在賣場 餐廳做服務的機器人 圖 1.8 日本 Softbank 與法國 Aldebaran Robotics 研發的機器人 Pepper 已經應用至服務接待 照護等領域 1-16
1-6 ( ) 1-17
最新計算機概論 扼殺創造力 過多聲光刺激的遊戲和多媒體影音取代了現實生活中的活動 愈來愈多人沉溺於虛擬的網路世界 落入遊戲預先設定好的模式 失去想像 力 然也有不少人利用資訊科技創作小說 音樂和藝術 所以資訊科技是否 會扼殺創造力 端視人們如何使用它 電腦犯罪 在電腦與網路進入人們的生活後 許多前所未見的問題也逐漸浮現 出來 例如層出不窮的駭客入侵事件 沉溺於網路遊戲或網路交友的御宅族 散播腥羶暴力的網路媒體 隨意下載 拷貝並散播音樂或軟體 垃圾郵件 發 表不實言論毀謗中傷 偷拍 揭人隱私 援交 網路賭博 網路釣魚等 數位落差 電腦與網路提供了存取各項資訊的管道 引爆了空前的知識交流熱 潮 但這僅限於懂得使用電腦與網路的人 對於貧困落後地區或第三世界的 人 反倒加深了數位落差 而且隨著時間增長 差距愈大 甚至資訊科技讓先 進國家更容易透過遠距的方式 剝削落後國家 圖 1.9 聲光刺激的遊戲究竟是創造力的推手還是殺手 決定權就在人們手上 1-18
0 1 FORTRAN ALGOL 60 COBOL APL LISP Pascal ALGOL 68 BASIC SNOBOL PL/1 C Pascal BASIC C++ Java C# Python 1-21
3-1 (bit pattern) 01010101 11111111 (text) (image) (audio) (video) ASCII (American Standard Code for Information Interchange "AS-kee" ) 1940 1950 (ANSI American National Standards Institute "AN-see") 1967 ASCII 7 128 (2 7 ) (% $ # @ * &! ) ASCII 7 0 3.1 ASCII HAPPY 01001000 01000001 01010000 01010000 01011001 H A P P Y 3-2
最新計算機概論 3-2 圖形表示法 圖形 (image) 主要可以分為 點陣圖 與 向量圖 兩種類型 兩者並沒有優劣之 分 只是用途不同 以下有進一步的說明 33-2-1 點陣圖 點陣圖 (bitmap) 是由一個個小方格所組成 以矩形格線形式排列 每個小方格稱 為一個像素 (pixel) 只要將點陣圖放大 就能看出它是由一個個像素所組成 如 圖 3.3 以尺寸為 1024 768 的圖形為例 其寬度有 1024 個像素 長度有 768 個像素 而所謂解析度 (resolution) 指的是單位長度內的像素數目 通常以 DPI (Dots Per Inch) 或 PPI (Pixels Per Inch) 為單位 也就是每英吋有幾個點或像素 理 論 上 圖 形 的 解 析 度 愈 高 品 質 就 細 緻 檔 案 也 愈 大 但 圖 形 真 正 呈 現 出 來 的 效 果 還 是 得 看 最 後 使 用 的 媒 體 設 備 例 如 螢 幕 支 援 的 解 析 度 通 常 是 72DPI 而印表機或印刷機支援的解析度通常是 300DPI 或以上 即使圖形的 解析度超過 300DPI 也無法提升它在螢幕上顯示的品質 徒然增加檔案大小 和處理時間而已 圖 3.3 將點陣圖放大就能看出它是由一個個像素所組成 3-6
12-1-1 12.2 (bit) (character) (field) (field name) (field size) (data type) / / (record) 12.3(a) 9 7 12.3(b) 12.3(a) (primary key) (key field) 12-3
最新計算機概論 每筆記錄各有 7 個欄位 第 1 筆記錄 第 2 筆記錄 共有 9 筆記錄 第 9 筆記錄 a 只要選取欄位 就能在此設定欄 位內容 b 圖 12.3 (a) 記錄是由一個或多個欄位所組成 (b) 每個欄位有各自的欄位內容 檔案 (file) 檔案又分成資料檔案 (data file) 與程式檔案 (program file) 前者是一 個或多個記錄的集合 而後者是用來開啟資料檔案的程式 資料庫 (database) 資料庫是一個或多個資料檔案的集合 適合用來存放格式固 定與邏輯相關的資料 以進行自動化管理 快速查詢及統計 例如選課資料 客戶資料等 12-4
13-1 Ian Sommerville Software Engineering (software engineering) (software) (program) 1968 (software crisis) (software life cycle) 13.1 (software analyst) (programmer) (development) (use) (maintenance) (analysis) (design) (implementation) (testing) 13-2
V.S. (software analyst) (system analyst) (programmer) 13-3
13-2 13-2-1 (analysis) ( ) (technically feasible) (operationally feasible) (economically feasible) (data flow diagram) 13-4
20 12 300 8 200 25 6 180 20 13-5
13.2 20 ~ 30% 2 ~ 3 13-6
學習評量 一 選擇題 ( ( ( ( ( ( ( ( ( ) 1. 在傳統的軟體開發過程中 哪個階段的工作重點是定義問題 A. 分析 B. 設計 C. 建置 D. 測試 ) 2. 在傳統的軟體開發過程中 哪個階段的工作重點是完成新軟體的程式設計 A. 分析 B. 設計 C. 建置 D. 測試 ) 3. 若要針對正在進行的專案提出排程 可以使用下列哪種圖表 A. 文氏圖 B. 資料流程圖 C. 實體關係圖 D. 甘特圖 ) 4. 下列哪種法律可以令發明者的產品與技術被更廣泛的使用 A. 專利法 B. 營業秘密法 C. 著作權法 D. 商標法 ) 5. 下列何者通常不屬於系統文件 A. 流程圖 B. 使用說明 C. 虛擬碼 D. 測試數據 ) 6. 下列哪種工具可以用來表示軟體中的資料流向 A. 資料流程圖 B. 資料字典 C. 實體關係圖 D. 結構圖 ) 7. 下列哪種軟體轉換方式是讓現有的軟體和新的軟體同時運作 確定沒問題 後 再停用現有的軟體 A. 直接轉換 B. 平行轉換 C. 階段式轉換 D. 導入式轉換 ) 8. 下列哪種測試方法是設計一組測試資料 讓軟體的每個敘述均被執行到 A. 巴類圖原理 B. 基本路徑測試 C. 邊界值分析 D. Beta測試 ) 9. 下列關於瀑布模式的敘述何者錯誤 A. 開發過程嚴謹 B. 開發過程不會經常變動的大型軟體適合採用瀑布模式 C. 時間較長且缺乏彈性 D. 通常會先開發一個初始版本給使用者試用 13-28