第 1章 資訊科學簡介與發展 1-1 資訊科學素養 1-2 資訊科學本質與內涵 1-3 生活中的資訊科學 1-4 電腦發展 一 計算工具時代 二 電腦時代 1-5 資訊科學創新貢獻
1-1 (Association for Computer Machinery, ACM) 2003 A Model Curriculum for K -12 Computer Science (Computer Science) 1999 (National Research Council) (Fluency with Information Technology) (Concepts) (Capacities) (Skills) ( 1-1) 2003 (Information Technology, IT) 2
1-1 ( 1-2) 1-2 3
(Robot) ( 1-3 ) 1-3 4
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 5
1-2 (Computation) Peter Denning (Fundamental Processes) 1940 1980 2000 DNA ( 1-4) 1-4 DNA ( ) 6
1-3 (Hardware) ( 1-5) (A) (B) ebook (C) 1-5 (D) 7
(Automatic Teller Machine, ATM) ( 1-6) (A) (B) (C) 1-6 (D) 8
(Computer Graphics) 3D (Virtual Reality, VR) (Computer Aided Design and Manufacturing, CAD/CAM) ( 1-7) (A) 3D (B) (C) 1-7 (D) 9
資訊科技概論 資訊科技和資訊系統的應用 日常生活中 應用資訊科技的例子非常多 例如使用電子化道路收費系統 (Electronic Toll Collection, ETC) 協助高速公路收費 透過電腦管理交通號誌與道 路即時影像系統 提高交通的安全性 使用全球定位系統 (Global Positioning System, GPS) 協助汽車導航 並提供即時路況資訊 使用電腦提高氣象預測 的準確度等 這些都是生活中的資訊科技應用 資訊系統 (Information Systems) 則是結合資訊科學和其他領域的產物 包 含的範圍十分廣泛 例如地理資訊系統 (Geographic Information Systems, GIS) 可整合資訊系統及地理之特性 讓使用者可以方便地進行地理資訊的查詢和管 理 日常生活常用的網路地圖及其應用 便是地理資訊系統的成果 (圖 1-8) 其他資訊系統的應用 還包含會計管理系統 國土資訊系統 賦稅資訊 系統等 這些都是資訊系統和生活結合的實例 (A) 高速公路電子收費系統 - ETC (B) 汽車使用的 GPS 衛星導航系統 (C) 使用地理資訊系統的網路地圖 10 圖 1-8 資訊系統在生活的應用
(Logic) ( 1-9) 1-9 11
1-4 Computer Pascal 1642 ( 1-10 A) Leibnitz Babbage 1833 (Analytical Engine) ( 1-10 B) Ada Byron 1842 Ada Byron Hollerith 1887 ( 1-10 C) (A) Pascal (B) Babbage 1-10 (C) Hollerith 12
( 1-1) (1946 1958 ) 1946 Mauchly Eckert ENIAC 18,000 30 300 1945 John von Neumann (Stored Program) 1949 Wilkes EDSAC ( 1-11) 1-11 EDSAC (1959~1964 ) 1948 Bardeen, Brattain, Shockley (Transistor) 1954 800 TRADIC ( 1-12) 1-12 TRADIC 13
(1965~1970 ) (Integrated Circuit, IC) IC 1,000 1970 15,000 Intel Hoff 1969 CPU ( 1-13) 1-13 Intel Intel 4004 (1970 ) IC VLSI (Very Large Scale Integration) ( 1-14) 1-14 VLSI 1ms = 10-3 s 1 s = 10-6 s 1ns = 10-9 s 1ps = 10-12 s 1-1 IC VLSI 14
1945 1947 IBM 1957 FORTRAN FORTRAN 1980 IBM Microsoft DOS Microsoft ( 1-15) Microsoft Windows 1990 Linux DOS Windows 1-15 DOS 15
1-5 DSP (Digital Signal Processing) ( 1-16) MP3 (Parallel Processing) CPU CPU CPU 1-16 DSP ( 1-17) 1-17 16
( 1-18) (A) 1-18 (B) (Data Mining) Wal-Mart 17
(World Community Grid, WCG) ( 1-19) http://www.worldcommunitygrid.org (A) World Community Grid 1-19 (B) ( 1-20) 18
AI (Artificial Intelligence) 1950 Alan Turing ( 1-21) OK ( ) 1-20 1-21 19
(Automation Control) VLSI (American Memory) ( 1-22) 2002 1-22 20
Pascal Babbage Ada Bylon 1. 2. 3. Hollerith Bill Gates John von Neumann Steve Jobs Edision Albert Einstein IBM, Microsoft, Yahoo, Google, Intel, Acer, Asus, HP 21
1-1 1. 2. (1) (2) (3) (4) 1-2 3. 4. ( ) ( ) 1-3 5. 6. 7. 1-4 8. 9. 10. IC VLSI IC VLSI 1980 IBM DOS Microsoft 1-5 11. 22
1. 2. 3. 1. ( ) (A) (B) (C) (D) 2. ( ) (A) (B) (C) (D) 3. ( ) (A) (B) (C) (D) 4. ( ) (A) (B) (C) (D) 5. ( ) (A) (B) (C) (D) 6. ( ) Intel 1969 CPU (A) (B) (C) (D) 7. ( ) ps p (A)10-3 (B)10-6 (C)10-9 (D)10-12 9. ( ) 1.VLSI 2. 3.IC 4. (A) 1234 (B) 4321 (C) 2431 (D) 3421 23
a. b. c. d. 0 1 e. f. VLSI a. Hollerith b. Babbage c. von Neuman d. Bardeen, Brattain, Shockley e. Ada Byron 24