計算機概論 請老師填入姓名主講 課本：數位傳真2012 博碩文化出版發行.

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1 計算機概論 請老師填入姓名主講 課本：數位傳真2012 博碩文化出版發行

2 第一章 電腦科技發展與未來 課前指引 從歷史的軌跡，我們可以發現電腦的發展與創新往往與時代的潮流有著密不可分的關係，例如2010 年以來，最發燒的資訊話題無疑就是電子書這種新興文字媒體的興起。讀者可除了可以使用電腦或PDA、NB 等行動裝置，或透過電子書閱讀器來瀏覽內容，還能支援影像及聲音使書本更加生動，特別是透過各電子書強大的搜尋引擎，輕易就能達到全文檢索的功用。

3 章節大綱 1-1 電腦的演進史 1-5 電腦在現代生活的應用 1-2 電腦系統組成元素 1-6 電腦與網際網路的結合 1-3 電腦的基本功能
1-4 電腦的種類 備註：可依進度點選小節

4 1-1 電腦的演進史 第一代電腦(1951-1958)：真空管時代
西元1946 年，世界上的第一台電子計算機－「ENIAC」，基本設計的雛形還是沿用機械計算機的概念，只是將所有的機械元件換成真空管元件。接著范紐曼教授更提出了內儲程式方式與二進位制的概念，認為資料與程式可以儲存在電腦記憶體內。 後來英國劍橋大學依照范紐曼的概念製造了全球第一台內儲式電腦－EDSAC，這也是目前現代所有電腦的藍圖，而隨後製作的真空管電腦－UNIVAC，則是世界第一部商業電腦。

5 第二代電腦( )：電晶體時代 1954 年，美國貝爾實驗室完成一部以電晶體為主的第二代電腦(TRADIC)，此外一些高階程式語言也在這時期發展出來，取代以往所使用的機器語言。 例如1954 年科學用途的Fortran，與1959 年商業用途的COBOL 都是將組合語言賦予更類似人類語言文法般的指令，至此程式設計才變得語法明瞭。

6 在1964 年，由美國IBM 公司使用積體電路設計的IBM SYSTEM-360 型電腦推出後，開啟了積體電路電腦的時代。
第三代電腦( )：積體電路時代 在1964 年，由美國IBM 公司使用積體電路設計的IBM SYSTEM-360 型電腦推出後，開啟了積體電路電腦的時代。 早期的積體電路技術稱為小型積體電路(Small scale integrated circuit，簡稱SSI)，約可容納10-20 個電子元件，發展到中期稱之為中型積體網路(Medium scale integrated circuit，簡稱MSI)，約可容納 個電子元件，到了後期的大型積體電路(Large scale integrated circuit，簡稱LSI) 時代更可容納高達5000 個電子元件，而超大型積體電路(VLSI) 則是高達10000 個以上的電子元件，至此許多企業正式將進行電腦商業化過程。 續下頁

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8 第四代電腦( )：微處理器時代 中央處理器(Central Processing Unit，簡稱為CPU)，例如從早期的 8088 CPU 至今天的奔騰(pentium) 級CPU 電腦，都是微處理器電腦。 此一時期的電腦使用微處理器晶片，而微處理器製程技術其實是超大型積體電路(Very large scale integrated circuit，簡稱VLSI) 的延伸，但微處理器速度的爆發性成長更讓人吃驚。

9 第五代電腦－人工智慧電腦 是指電腦能夠具有人類所特有的自然語言能力與辨識能力，也就是人工智慧型電腦。
人工智慧型電腦所走的路線是專注於電腦與人類彼此之間的溝通能力，以現時期來說，特別注重於提高電腦對人類語言的辨識能力，不過也有許多研究者將智慧型電腦的重點擺在如何讓電腦擁有解決問題的能力上。 舉醫學上的智慧型電腦來說，它能夠在輸入一連串的檢驗報告之後，診斷出患者所罹患的疾病，即時列出詳細的各種療程資訊以及所有可能的衍生性徵狀，大大提高醫療的效率。

10 1-2 電腦系統組成元素 硬體 組成電腦的機械裝置稱為硬體(hardware)，也就是各位所能碰觸到電腦的任何一個實體部份。
在電腦裡的大多數元件是安裝在印刷電路板上，印刷電路板解決了以往利用個別線路，連接電路板上各個零件的問題，這也大大降低電腦硬體製造時間和成本。 續下頁

11 軟體 軟體(software) 是使電腦執行工作的一組電子指令，經由人類以各種不同的程式語言撰寫而成，主要是為了電腦的需求，幫助它執行工作並管理它本身的資源。 一部配備齊全的電腦，如果沒有合適的軟體來控制與搭配，絕對也是英雄無用武之地。 續下頁

12 資料 指的就是一種未經處理的原始文字(Word)、數字(Number)、符號(Symbol) 或圖形(Graph) 等，電腦則會以數位化方式來讀取與儲存各種型式資料，無論是文字、數字、影像或聲音等。一旦將資料經過適當的整理或分析之後，就能得到具備某種有特別意義的文字、數字或符號，這些就稱為「資訊」(Information)。 續下頁

13 使用者 電腦一定是由使用者來操控，即使像一些由電腦自動控制的無人駕駛飛機，仍必須經由人來規劃、建立、設計和修理電腦，因此使用者是完整電腦系統中不可或缺的元素，這種特性尤其在個人電腦系統上展露無遺。 對於最普遍的個人電腦而言，使用者的工作則包括了組裝電腦、安裝與移除軟體、執行程式等等。

14 1-3 電腦的基本功能 精確運算能力 快速執行能力
電腦本身並不會出錯，只有使用電腦不當才會造成結果錯誤。因為電腦的動作完全是由程式控制，也就是說電腦是根據使用者給它的設定，一個指令執行一個動作。 快速執行能力 「電腦」可說是20 世紀高科技產業的代表作，同時也被認為是促進現代商業生產力的幕後推手，尤其電腦所講究的是速度與效能，也就是無與倫比的快速執行能力，就以目前號稱世界上最快的電腦IBM 的藍基因(BlueGene)，每秒可操作70.72 萬億次計算，主要用於模擬人類蛋白折疊成特殊形狀的過程運算。 續下頁

15 大量儲存能力 電腦的記憶單元除了本身的主記憶體外，還包含了許多不同的輔助儲存裝置來儲存資料，例如磁帶、磁碟與光碟等。由其電腦的儲存能力和目前文件的紙張版面比起來是大得太多了，而幾乎可認為是沒有容量限制。 無論是大英百科全書或是康熙大辭典的全部內容，只要薄薄的幾片光碟片就可以輕鬆容納，這都足以證明電腦儲存能力的驚人之處。 續下頁

16 通訊連結能力 當電腦剛開始出現在企業界，軟體功能只設計用於單一使用者。但隨著電腦在企業界的普遍使用，許多機構很快得知電腦通訊連結能力的重要，以數位化傳輸兩部電腦資料的資料通訊，就成為網路發展的開始。 因為網路的一項重要特質就是互動，特別是目前的電腦可以透過網路、紅外線、無線通訊等相互傳送資料，超越任何時間及空間的限制。

17 1-4 電腦的種類 個人電腦(1) 或稱微電腦(Microcomputer) 是目前最為普及的電腦，包含電腦主機、螢幕( 映像管型與液晶顯示型)、鍵盤、滑鼠、喇叭等基本配備。早期的電腦多半是當時少數精英使用的技術工具，直到在70 年代中期，喬布斯(Stephen Jobs) 和沃茲(Steve Wozinak) 成立蘋果電腦公司，建置了一台含有顯示器、內建鍵盤及磁碟儲存器的個人電腦，並命名為「Apple」電腦，是個人電腦史上第一台功能完備和具親和力的電腦。

18 個人電腦(2) 筆記型電腦 以攜帶性優先為主題的個人電腦，原先的理念是以筆記簿8.5*11 英吋的大小來設計，所以稱為筆記型電腦，而一般使用者經常放置於膝上操作，又可稱為膝上型電腦(laptop computer)，筆記型電腦第二個優點為功能強大，如今的筆記型電腦無論在處理器的速度上，硬碟的儲存量上都早已超過最低理想值甚遠，而廣為消費者所喜愛。

19 個人電腦(3) 平板電腦 是一種無須翻蓋、沒有鍵盤，但擁有完整功能的迷你可攜式電腦，也是下一代移動商務PC 的代表。可讓使用者選擇以更直覺、更人化性的手寫觸控板輸入或語音輸入模式來使用。不但可以儲存大量電子書(e-Book)，能夠進行多媒體影像處理，還可達到無線通訊的目的。

20 個人電腦(4) Eee PC 是由主機板大廠華碩電腦因應聯合國OLPC 推動「百元筆電」計畫後，首款推出低價筆記型電腦產品，並定名為Eee PC（易PC，取用了「容易學（Easy to Learn）、容易操作（Easy to Work）以及容易玩（Easy to Play）的三個E 字」，這項產品擁有寬廣舒適的大畫面與大容量內部儲存空間，相當受到消費者的喜愛。

21 個人電腦(5) 掌上型電腦(Handheld computer) 迷你個人電腦
可以提供給需要在工作地點走動的人員，如倉儲管理員、貨車的司機等等，有些機型可還以連接藍芽（Bluetooth）無線通訊，讓週邊設備的擴充大幅增加。 迷你個人電腦 由於桌上型電腦具有標準化規格，因此使用者可以考慮選擇不同廠牌的主機板、直立式機殼與零組件來自行組裝電腦。不過目前消費者對電腦的訴求，則希望體積越小與價格更低，因此國內外許多廠商紛紛推出了規格尚未統一，但高度只有直立式主機一半的方塊型「迷你準系統」，或稱為「迷你個人電腦」（Mini － PC）。

22 個人電腦(6) 智慧型電話 是種兼具小型電腦功能的行動電話，並兼有簡單的行事曆或電話簿功能，還有包括上網及存取電子郵件，甚至有些還具備數位相機或MP3 的功用。

23 企業電腦 企業或組織中所使用的電腦往往必須具備較高的速度與處理能力，如在70 年代從大型主機轉型到迷你電腦時期，迪吉多與王安電腦獲得竄升為龍頭的機會，迷你電腦成為企業電腦的主流。然而誰也沒想到，越來越強大的個人電腦出現後，造成了這兩家企業與迷你電腦的沒落。 至於工作站(Workstation) 則是特殊專業用途使用的電腦，也是企業電腦的一種。功能介於個人電腦及迷你電腦之間，價格高出個人電腦許多，常供專業人士使用，例如美術設計、工程設計、網頁伺服器等。

24 大型電腦 可以高速處理資料，一般作為商業用途，它的體積約如冰箱般大小，而它所強調的重點在於多人使用性，如航空公司的電腦售票系統可讓所有的訂位人員同時操作，而其他部分的大型電腦主要作為流量龐大的網路伺服器。

25 超級電腦 是世界上速度最快，價值最高的電腦，每秒甚至可執行超過數十兆的計算結果。
超級電腦的基本結構是將許多微處理器以平行架構的方式組合在一起，其主要使用者為大學研究單位、政府單位、科學研究單位等等。

26 1-5 電腦在現代生活的應用 機器人文化 在工商業發達的今日，各行各業均普遍使用電腦設備及技術來增加工作效能，或者提升競爭力。「機器人」(robot) 則是模仿人類的造型所製造出來的輔助工具，一般的機器人主要目的用於高危險性的工作，如火山探測，深海研究等，也有專為各種用途所研發出來的機器人，不但執行精確，而且生產力更較一般常人高出許多。 例如自動焊接汽車的機器人、陪您打球的機器人與幫您處理簡單家務的家事機器人等等。 續下頁

27 醫療保健研究 電腦在現代人醫療保健方面的應用更為廣泛。包括電腦斷層掃描儀器為診病醫生提供病人器官的三度空間影像圖，讓診斷能夠更為精確。而電腦於醫療教學與研發的應用更是廣泛，包括電腦診斷系統、罕見疾病藥物研發、基因組合等。 智慧型建築 在網路技術蓬勃發展的影響下，更可以利用網路結合保全監視系統，火災警報系統等等，讓我們住的更安全。例如國內知名的遠雄建設近年來不斷結合數位科技於建案中，將無線寬頻、遠端監控系統、數位學習、光纖到家的構想，真正落實在居家生活的二代宅計劃中。 續下頁

28 餐飲成本控制 許多知名的餐飲服務業烹調的過程在傳統還是遵循著以人為本的觀念，但是在成本控制上，只要是稍具規模的餐廳一定會使用電腦來做為評斷營業狀況的工具，尤其食品企業為追求食品食用味道的一致性，更非得仰賴電腦精密的測量性不可。 續下頁

29 奈米科技與電腦 所謂的奈米實際上是一個度量單位nanometer (nm) 的譯名，指的是十億分之一公尺(1nm = 10-9m)，尺度上相當接近原子的大小。而奈米科技便是運用這方面的知識，電子、光子、聲子自身與彼此之交互作用發生時，就產生材料的新性質( 奈米材料)，進而可以改變目前使用產品功能的可能性。 或者如IBM 的物理學家成功地製造出納米碳管電晶體，使得電晶體的體積成功的縮小到現今矽製電晶體的500 分之一以上，這對於積體電路製程的微處理來說，無疑是一項令人振奮的好消息。這項奈米技術可產生比目前的電腦晶片和記憶裝置更小、省電、快速的晶片，更讓電腦的資料儲存能力提升1000 倍。 續下頁

30 交通運輸服務 目前台灣大眾交通工具已邁入網路化，陸上交通如台鐵網路訂票系統節省了許多人排隊的寶貴時間，而台北的電腦化捷運購票系統更是代表作。或者各大航空站的飛航管制中心的飛機航班調度、無人駕駛的飛機及郵輪，讓駕駛人不論是上山下海，都能清楚自己所在位置的衛星導航系統(Global Positioning System, GPS) 等，都是拜電腦強大的功能所賜。

31 1-6 電腦與網際網路的結合 電子化政府 政府機關內部推行電腦化已經有許多年的時間，而且也有了具體的成果。其中各項業務採用相同的資料庫，以及經由電腦間的連線，讓民眾能夠在單一窗口中辦裡各項的業務，並提供以使用者為中心的網路服務平台，鼓勵民眾主動資訊分享與開放討論，達成電子化政府參與式的建構。 續下頁

32 全球資訊網 全球資訊網(World Wide Web，簡稱WWW) 是目前網際網路應用最廣泛的服務，透過瀏覽器(Browser)，使用者可以從螢幕上看到圖文並茂的畫面，包括文字、影像、聲音、動畫等等多媒體資料，只要經由簡單的滑鼠點選，就可以連結到世界各地的網頁，也難怪許多初學者會將WWW 與網際網路劃上等號了。 續下頁

33 電子郵件 使用者可以透過電子郵件收發軟體及網際網路，將訊息即時的傳遞給遠端的使用者。而且郵件內容除了使用文字外，還能夠包含聲音、動畫及影像等多媒體內容。不僅如此，不管是新結交的朋友還是老朋友，都能透過最迅速、最廉價的電子郵件來相互聯繫。 續下頁

34 臉書(facebook) 現今的社會大家忙碌於工作，使得一些以前的朋友、同事疏於聯絡，利用Facebook 尋找朋友的功能，可以找到多年沒有聯絡的朋友。Facebook 是一個社交網路服務網站，希望透過社群的力量，以認識朋友的朋友作為擴大交友群的方式，藉此認識新朋友的機會。Facebook 於2004 年2 月4 日上線。Facebook 翻譯稱為「臉書」，有人取其諧音引喻為「非試不可」，具備獨特的交友魅力。 續下頁

35 人力銀行的功用 基本上，人力銀行就是網路發達之後，一種透過網路平臺的一種人力仲介網站，是目前做為求才公司與求職者的熱門管道。
通常應徵者成為該人力銀行會員後，就能前往修改履歷的網頁，填寫個人的基本資料與學經歷。 續下頁

36 影音部落格 VLOG( 影音部落格) 是傳統純文字或相片部落格的衍生類型，允許網友利用上傳影片的方式來編寫網誌分享作品。在VLOG 上傳的作品，也能夠編輯修訂其內容，另外還可以進行「線上錄影」、「影音剪接」、「影音管理」⋯等工作。 關於影片上傳的最具代表性網站就是YouTube，這個網站可以讓使用者上傳、觀看及分享影片，這樣的網上影片創作的分享平台，成為任何一位網友網上創作的最佳平台。 續下頁

37 網路電話(VoIP) VoIP 大致可分為PC-to-PC、PC-to-Phone、Phone-to-Phone 三種，PC-to-PC 的VoIP 軟體最有名的就屬Skype 軟體了，Skype 最大的特色是可以讓通話的雙方利用耳機與麥克風進行VoIP 通話，由於通話音質清晰、容易使用以及免費通話的特性，使得Skype 一出現立即成為網路使用者的焦點。 續下頁

38 即時通訊 如果想與遠端的好友即時傳遞一些文字訊息，那麼目前有很多的即時通訊軟體可以使用，例如ICQ、MSN、Yahoo Messenger 等。這些即時通訊軟體，能夠讓同時登入通訊伺服器中的使用者，進行即時的文字訊息傳送，甚至還能夠直接傳送檔案。 續下頁

39 部落格與RSS Blog 有人稱為「部落格」，是一種新興的網路創作與出版平台，您不需要了解太多程式語言，就可以輕易架設與維護，內容可以是個人日誌、旅遊記事、隨想雜記或是文章發表等。 網路新聞匯集系統(RSS) 則是一種可讓網友依據自己的興趣與喜好，將網頁最新訊息以及頭條新聞同步發送予訂閱者的新機制。它透過XML(eXtensible Markup Language) 語法來表現資訊，例如在某個網頁發現RSS 標籤時，讀者訂閱 RSS，就表示你可以透過RSS 推播技術來即時取得該網站最新發佈訊息。 續下頁

40 微網誌-Plurk Plurk 是個類似twitter 的「時間流」網站，我們可以在噗浪發表訊息，每個發言不能超過140 字。
而所有的訊息，都會展示在網站中間的那條「時間流」河道，但是這些在河道上的訊息，雖然相當開放，但是還是必須訂閱或者有人轉貼他的噗浪文網址給你，才可以看到噗友的發言。 續下頁

41 隨選視訊 是一種嶄新的視訊服務，使用者可不受時間、空間的限制，透過網路隨選並即時播放影音檔案，由於影音檔案較大，為了能克服檔案傳輸的問題，VoD 使用串流技術來傳輸，也就是不需要等候檔案下載完，就可以在檔案傳輸的同時就同步播放。目前VoD 技術已被廣泛應用在遠距教學、線上學習、電子商務，未來還可能發展到電影點播、新聞點播等方面。 續下頁

42 維基百科 是一個建立在Wiki 架構上，由全世界共同執筆創作百科全書的計畫，也就是一個網路公開寫作計畫。
只要網友有意願，人人都可以當維基百科的作者，目前這個網站的內容量，已遠超過最權威的大英百科全書。不同於數年才更新一次的實體百科全書，維基百科可以即時記錄人類文明中發生的事件。 簡單來說，就是由全世界相信分享文化的一群人所創造的網路百科全書。 續下頁

43 SNS 社交網路服務(Social Networking Service, SNS) 是Web 2.0 體系下的一個技術應用架構，它是基於哈佛大學心理學教授米爾格藍(Stanely Milgram) 所提出的「六度分隔理論」(SixDegrees of Separation) 運作，意思是說在人際網路中， 想要結識任何一位陌生的朋友，中間最多只要通過六個朋友就能達到目的。 通常SNS 網站都會提供許多方式讓使用者進行互動，包括聊天、寄信、影音、分享檔案、參加討論群組等等。例如一些休閒性質或商業型服務的交友網站。 續下頁

44 Google 搜尋大神 想要從浩瀚的網際網路上，快速且精確的找到需要的資訊， 搜尋引擎 便是各位的最好幫手，諸如：Google、Yahoo、蕃薯藤、新浪網等便是大家耳熟能詳的搜尋工具。 尤其是Google，憑藉著它超強的霸主地位，各位一定要熟悉它的搜尋技巧，才能快速且精確地從Google 的資料庫中找到所需的情報。 續下頁

45 本章結束 Q&A討論時間