「電腦科技與現代生活」考試範圍:
1.電腦發展簡史。
2.電腦科技在生活方面的應用。
3.智慧財產權與軟體授權。
4.資訊安全與保護。

1.資料:智慧

資料(Data)

資料依其特性亦可分為:

資訊(Information) 指經過電腦處理後,對資料輸入者而言,具有特定意義的資料集合,資料只有在被分類、分析,作成摘要後,才能變成「資訊」

知識(Knowledge) 資訊是被賦予有意義和目的的,當它用來做比較,加入經驗、判斷、直覺與價值的時候,資訊就被發展成「知識」

「知識」可分為內隱知識(意會型)與外顯知識(言傳型)兩種。

而資訊科技的進步,如電腦、網際網路的使用則促進了溝通,發展出各種網絡把組織內、外部的人連結在一起,使內隱知識能夠交換或分享。

外顯知識較文件化、標準化、系統化與電腦化,它是一種編輯知識的型式,包含人所讀或觀察到的任何事情。它可以讓更多的人重複使用這些知識,如:操作手冊、作業流程圖、品質規範、書籍、講義等等。外顯知識的溝通可以經過正式與有系統的語言及文字來傳達。

智慧(Wisdom) 而知識經由真理的錘鍊,就可逐漸累積成「智慧」。智慧具有反應能力(Ability to reflect)與價值判斷(Valuing)

請比較說明資料、資訊、知識與智慧(93大學推甄口試問題)

資訊科技(Information Technology) 泛指處理資訊的技術,包括資訊的產生、傳遞、及取得之方式

資訊管理(Imformation Management)

知識經濟(Knowledge Economy) 指建立在知識的生產、分配和使用(消費)之上的經濟。知識經濟的重點是由生產實體產品的經濟,轉向知識的生產與運用的經濟。
相關專論: 知識經濟 讓知識人扮積極角色。知識管理的四大障礙

管理資訊系統(Management Information System)(MIS)(連結筆記:資料庫)是一種人機整合系統,它提供資訊以支援組織的日常作業、管理以及決策活動。這一類的系統使用到電腦硬體、電腦 軟體、作業程序、企業問題模式及資訊庫等科技

2.電子資料處理

電子資料處理EDP

Electronic Data Processing 將特定業務系統電子化,泛指用電腦處理日常例行的交易資料,並產生報表以支援組織的作業活動。

其基本過程(IPOS):輸入,處理,輸出,儲存。

電腦會忠實反映所輸入的資料與經過處理後的結果,如果輸入錯誤的資料,必定得到錯誤的結果,亦即GIGO:Garbage in Garbage out。於此便是強調輸入資料正確性的重要

資料處理模式

批次處理

同一性質的工作集合後,以一次處理完畢的方式,處理這些工作。例如電腦閱卷的處理模式。
即時處理
系統接受到作業需求時,便立即處理些工作。例如電腦訂票作業系統,便可以立即進行作業。
連線處理
個別電腦在連線當時,便進行相關的資料處理。亦稱線上處理。
離線處理
由主機上將所需處理的資料下載到本地端的電腦上,然後切斷與主機的連線,再進行相關的資料處理動作
集中式處理
所有資料處理的動作,均集中在一台電腦上執行,當資料處理完畢後,再將處理結果,傳送到產生原始需求的電腦
分散式處理
資料處理分散在各個電腦上,如此可以加快資料處理的速度
主從式處理
資料處理時,電腦處於網路連線狀態,網路上的電腦分為客戶端Client與伺服端Server。使用者利用客戶端電腦提出作業需求,客戶端電腦向伺服端電腦提出需求,伺服端電腦將處理完後的結果傳遞予客戶端,完成資料處理工作。例如現在網際網路的作業模式
交談式處理
在資料處理的過程中,系統與使用者係透過一系列的問答方式,逐步完成資料處理的工作
單工處理
同一時間內處理一件工作
多工處理
同一時間內可以同步處理多項工作
資料探勘

Data Mining 從資料庫中發現知識,將隱含的、先前並不知道的、潛在有用的資訊從資料庫中粹取出來的過程。可以在大量資料中,發掘潛藏有用的資訊,以提供決策人員參考。

資料探勘(Data Mining)可視為資料庫知識發掘(knowledge discovery in database)的一部份,知識發掘的整個過程包括資料選取、前置處理、轉換、資料探勘及解釋與評估。 (資料來源) (相關廠商)

網頁探勘
網頁探勘(Web Mining)是使用資料探勘(Data Mining)的技術,從網際網路的文件與服務中,自動化地發覺、抽取出資訊

電子資料處理系統EDPS

電腦科技在(個人,家庭,學校,社會,職業生活等 )各領域的應用(MIS觀念的演進)

個人與家庭領域:

及時通訊 IM

雅虎即時通訊,微軟Windows Live Messenger,Skype,QQ

部落格 Blog 網誌(blog)是網路日誌(weblog)的簡寫,也有人從英文音譯為部落格、部落閣、博客等,是按照時間順序以文章的形式在網路上定期發表內容的一種方式,屬於網路共享空間的一種
智慧財產權,著作權 知識產權或稱智慧財產權(Intellectual Property Rights, IPR)係指對所擁有的知識資本(Intellectual Capital)的專有權利,一般只在一定時間期內有效。智力創造如發明、文學和藝術作品、和商業中使用的標誌、名稱、圖像以及外觀設計都可被認為是某一組織或個人所擁有的知識產權。相關網頁:著作權筆記
Podcast 播客,根據聯合新聞網(2005)報導指出,這是一種類似Blog(部落格)的個人創作,Podcast則是一種用聲音取代文字的Blog。提到Blog,在台灣譯為部落格,在中國大陸稱作「搏客」;而新興的Podcast目前在中國大陸亦有「播客」之稱,台灣目前對此則尚未有中文譯名。Podcast是藉由一個名為「iPodder」的免費下載軟體來運作,節目的內容與傳統的廣播節相似度很高,可以是電影評論,也可以是音樂播放頻道,或者是談話性節目等。 利用iPod的RSS功能讀取離線收聽廣播節目(李定瑋,中國文化大學資訊傳播研究所研究生 )
電子遊戲

電子遊戲傳統上按體裁分為:(編按:在啟芳計算機概論II的第二章作業習題中有一題提到電子遊戲的類別,於是特別收錄本條目)

* 角色扮演遊戲,RPG (Role Playing Game)
o 動作角色扮演遊戲,ARPG (Action RPG)
o 模擬角色扮演遊戲,SRPG (Simulation RPG)

* 冒險遊戲,AVG (Adventure Game)
o 動作冒險遊戲,AAVG (Action Adventure Game)

* 動作遊戲,ACT (Action Game)
o 第一人稱射擊遊戲,FPS (First Person Shooting)
o 格鬥遊戲,FTG (Fighting Game)
+ 模擬格鬥類遊戲,SFTG (Simulation FTG)

* 射擊遊戲,STG (Shooting Game)
o 捲軸射擊遊戲
o 3D射擊遊戲

* 策略遊戲
o 即時戰略遊戲,RTS (Real-Time Strategy)
o 即時戰術遊戲,RTM (Real-Time Military)
o 回合制策略遊戲
+ 戰棋遊戲
o 半回合制策略遊戲

* 賽車遊戲,RAC (RACe Game)
* 模擬遊戲,SLG (SimuLation Game)
* 養成遊戲,EDU (Education)
* 體育遊戲,SPT (SPorT)
* 益智遊戲,PUZ (Puzzle)
* 桌面遊戲,TAB (TABle)
* 其他,ETC

MUD:MUD 是 Multi-User Dungeon、Multi-User Dimension 或 Multiple User Dialogue 的縮寫,直譯成中文就是多人參與歷險遊戲。由於英文縮寫翻譯成中文,類似「泥巴」,所以在中國大陸被稱為「網路泥巴」或是簡稱「泥巴」。

與電子遊戲的相關名詞:PMP(攜帶式媒體播放器),大型投幣電玩Arcade又稱街機,家用主機電視遊樂器Game Console。(詳細資料請參考維基百科.電子遊戲)

數位通訊 家用無線網路電話,利用VoIP技術,透過電腦網路做為家用電話應用,費用較傳統電話便宜
自然人憑證 網路身份證MOICA,「自然人憑證」是可以在網路上作資料交換時,如同網路身分證辨識雙方身分。隨著科技進步,我們採用了一種叫「憑證」的工具。「憑證」包含了「數位簽章」跟「公開金鑰」。這個公開金鑰是智慧型的 IC卡自己演算出來的一組金鑰對中的一半,另一半稱為「私密金鑰」,則永遠儲存在IC晶片當中。經由憑證使用人和憑證管理中心約定,日後用這憑證,身分就可以辨認,啟用了加解密的功能,不管你在網路上傳什麼資料,資料都被加密,駭客攔截了資料也無法輕易的解開。自然人憑證不僅僅是憑證,他是由內政部憑證管理中心所簽發的。辦理了自然人憑證以後,未來你要申請什麼網路業務都不用再跑政府機關,只要在家上網就可以經由網際網路享受政府 E化服務,降低了個人資料外洩的危險。連接外站:內政部

學校領域:

電腦輔助製造,設計,教學,工程
CAM,CAD,CAI,CAE,CASE
透過電腦設備輔助進行製造程序CAM,設計CAD,教學CAI,工程管理CAE,軟體工程CASE(Computer Aided Software Engineering)等程序
遠距教學 遙距教育又稱遠距教學是指使用電視及網際網路等傳播媒體的教學模式,有別於傳統需要往校舍安坐於課室的教學模式。使用這種教學模式的學生,通常是業餘進修者。由於不需要到特定地點上課,因此可以隨時隨地上課。學生可透過電視廣播、網際網路、輔導專線、課研社、面授(函授)等多種不同管道互助學習(詳細資料請參考維基百科.遠距教學)
數位學習 數位博物館,虛擬社群,模擬訓練,虛擬實境等
隨選視訊 Video On Demand
線上廣播教學  

社會與職業生活領域:

管理資訊系統MIS
Management Information System

由系統角度:是一人機整合系統,提供資訊以支援組織的例行作業、管理與決策活動。此系統用到電腦硬體,電腦軟體,人工作業程序,模式,以及資料庫(Davis)

由管理角度:資訊系統是企業組織回應環境挑戰的一個解決方案Solution,乃是以資訊科技為基礎的管理與組織上的解決方案(Laudon)

決策支援系統DSS
Decision Suport System

DSS :Decision Support System,強調協助人們作決策的電腦應用系統。偏向於規劃,分析行動方案,常以試誤try and error方式找尋答案。代表MIS應用中一個明顯的子集

是利用資訊管理的技術撰寫能夠解決企業內重要決策的程式,例如利用 Excel 的試算功能,可以提供不同投資方案所可能得到的報酬,但真正的決定權還是在『人』,所以這個系統稱為『支援』決策的系統

專家系統ES
Expert System

專家系統指的是一個電腦程式,它就好像一個在某方面學有專精的人,能夠提供該領域問題的解答,這是屬於人工智慧(AI)的範疇。常見的專家系統類似一個疾病診斷程式,透過詢問病人的病情來診斷出病人所得到的疾病,並且提供醫療的方法和藥方

專家系統的組成,主要包含4個部分:

  • 知識庫Knowledge Base
  • 推論機件Inference engine
  • 知識獲得單位Knowledge acquisition module
  • 交談式解釋介面explanatory interface
策略資訊系統SIS

企業利用資訊科技來支援或強化已採行的策略,或是創造新的策略機會,主要強調時間性與創造性,例如:先裝設POSPoint of sales system的便利商店,可大幅提昇其訂貨速度與掌握商情,此時POS便可稱為SIS 。若是POS在多數商店中出現,則便無法維持競爭優勢,而POS便稱為支援組織交易活動的的MIS。亦即利用資訊科技獲取競爭優勢

電腦整合製造
CIM
Computer Integrated Manufacturing統合MIS電腦,工程設計的MRP計畫,工程設計,到生產程序製造統合在一個系統下。包含低階的製造工具控制,以及高階的製造計畫管理,利用網路連線,即時同步取得生產與計畫間的協調一致,達到產品生產的品質標準
使用者自建系統
EUC
End-user computing由使用者自行設計自己的應用系統,使用者自行控制與操作自己所開發的應用系統。此一模式興起的原因乃是因為4GL電腦語言的興起,讓終端操作者可以利用自己的電腦知識,直接撰寫程式,滿足自己的資訊需求
資訊資源管理IRM

Information resources management就整個組織著眼,對組織內的資訊資源進行整體規劃與控制。因為組織內的資訊來源不只電腦報表,還包括組織成員以及事務性機器設備等產生資訊的人或設備,亦即組織績效的控管,亦應包括傳統EDP設備與成員等

組織因應資訊資源管理的做法,乃在決定:

  • 集中的資訊資源
  • 分散的資訊資源
  • 資訊中心
三項在組織成本中的比例乃是由資訊資源策略計畫決定,該計畫又是由企業高階主管決定。此種模式乃是強調由上而下的資源分配模式,即『資訊部門主管』直接參與公司整體策略計畫的制定
全球化Globalization

通訊設備與電腦技術結合,形成電腦網路,讓組織能夠在短時間內完成訊息交換。由於網路遍佈全球,所以企業在僱用人力部分,便形成全球性考量。因此企業的決策不因地域的差別,形成空間障礙。所以產品可以在全世界同步推出,研發中心可以分佈全球,生產排程亦形成全球化的考量,相對的物料安排與調度一併可以從新的角度思考

編按:全球化,代表競爭的對象由局部區域,演變為全世界。只要有網路,你的對手就在網路線的那一端!豈不深思...

企業再造BPR

由於現行一般企業的作業模式,例如工作方法、作業流程、控制機制以及組織結構等,均是建立於1950年代,這些作業機制目的在於追求效率與控制。但是現今因為電腦科技與技術的大幅興起,使得前一時期的管理制度不再適用,在1990年代起產生企業再造Business reengineering興起。

BPR是一種活動,由根本重新徹底分析與設計企業的所有活動,並管理相關企業變革,以追求績效,達到企業戲劇化的成長,由於是以企業流程為變革單位,故又稱企業處理程序再生工程Business Process Reengineering

企業資源規劃ERP 傳統企業的管理方式是以組織架構為導向,以會計傳票、訂單、庫存量報表等資訊作為決策的來源,而ERP (Enterprise Resource Planning)則是將企業在各種工作流程當中所獲得的訊息,做一個有效率、有制度的整理,利用電腦軟體的快速計算與統計的特性,提供管理者更方便做出決策的工具
高階主管資訊系統EIS  
電子資料交換[88商教系]EDI EDI (Electric Document/Data Interchange) 所指的是在企業與企業之間、機關與機關之間的文件,利用通訊網路來傳遞,就好像在電腦上制定標準的『傳真』格式一樣,如此一來有標準格式之後,文件傳遞的效率便大幅增加。
自動化3A FA,HA,OA

泛指工廠自動化FA,家庭自動化HA與辦公室自動化OA。近年來推廣自動的第四A即LA,表示實驗室自動化

3C

指消費性電子商品Consumption、通訊Communication、電腦Computer等三大電子產物,例如視訊家電、數位相機的消費性市場,行動電話、網際網路的通訊市場與個人電腦系統、PDA的電腦市場,預期將會改變工作以及休閒的方式

近年的第四個C應用是:CAR,汽車工業

4i 泛指wii(電視遊樂器玩具),Vista(作業系統),iPhone(智慧型手機),WiMAX(4G行動通訊技術)等四項新科技
EC 電子商務利用網際網路進行商業活動,在消費者Costumer與企業Business間透過網路平台進行相關的交易。一般可以分為以下模式
  B C
B B2B B2C
C C2B C2C

B2B:商業團體透過網路進行交易,例如:線上採購
B2C:企業與消費者個人透過網路進行交易,例如線上購物
C2C:消費者透過網路平台直接進行交易,例如拍賣網站
C2B:消費者透過網路集體向網路商購買貨品。例如:集體網購(團購),消費者透過網路集合向中油公司購買油票、購買維力雜醬

近年來由於強調政府機構透過網路完成相關公民服務,衍生出G2B,G2C,G2G等網路服務模式

智慧型運輸系統ITS

ITS, Intelligent Transportation System。乃是應用先進的電子,通信,資訊與感測等技術,以整合人,路,車的管理策略,提供即時(real-time)的資訊而增進運輸系統的安全,效率及舒適性,同時也減少交通對環境的衝擊。(連結外站:中華智慧型運輸系統協會)

包含有九大服務系統:

  • 先進交通管理系統(Advanced Traffic Management Systems,ATMS)
  • 先進旅行者資訊系統(Advanced Traveler Information Systems, ATIS)
  • 先進公共運輸系統(Advanced Public Transportation Systems, APTS)
  • 先進車輛控制安全系統 (Advanced Vehicle Control and Safety System,AVCSS)
  • 商車營運系統(Commercial Vehicle Operations, CVO)
  • 緊急事故支援系統 (Emergency Management System,EMS )
  • 電子收付費系統 (Electronic Payment System & Electronic Toll Collection,EPS&ETC)
  • 資訊管理系統 (Information Management System,IMS)
  • 弱勢使用者保護服務 (Vulnerable Individual Protection Services,VIPS)

實例介紹:高速公路的電子收費系統(ETC),台北市東區的停車場資訊系統,高速公路上的旅程資訊系統告知用路人尚有多少旅行時間抵達目的地。

2012年起高速公路電子收費方式改採用eTag方式,以RFiD方式識別汽車收費

條碼

條碼資訊網Barcode,條碼或條形碼(barcode)是將寬度不等的多個黑條和空白,按照一定的編碼規則排列,用以表達一組信息的圖形標識符。常見的條碼是由反射率相差很大的黑條(簡稱條)和白條(簡稱空)排成的平行線圖案。條碼可以標出物品的生產國、製造廠家、商品名稱、生產日期、圖書分類號、郵件起止地點、類別、日期等信息,因而在商品流通、圖書管理、郵電管理、銀行系統等許多領域都得到了廣泛的應用。連接外站:維基百科

近年流行QRCode。近年來,日本的行動電話公司開始在有相機的行動電話加入QR碼讀取軟體,為QR碼帶來更廣泛、更新穎的消費者相關用途。主要能讓使用者減少在手機上輸入文字等資料的麻煩。最早設有QR碼閱讀功能的行動電話是「J-PHONE」(今SoftBank)的「J-SH09」。

使用QR碼來儲存商店地址及網址,在日本的雜誌及廣告上越來越流行。而在名片上加入QR碼亦逐漸成為趨勢,這讓將對方個人資料輸入手機的工作變得更簡單。除個人聯絡資料外,使用相機手機掃瞄車站海報、商店型錄等地方上的QR條碼之後,就能立即連至條碼所在的產品網頁,並了解訂購與該人物的資訊,或藉由撥打電話號碼來讓使用者取得該商品的優惠。而大型的日本網站如Yahoo!等也有應用QR碼,為消費者提供網址及優惠等資訊。

RFID/智慧卡

利用RFID射頻晶片的訊號,與感應器自動感應的一種卡片。例如:悠遊卡由台北智慧卡公司所發行。八達通卡由香港八達通公司所發行。這類卡片的應用領域除了交通外,還可以應用在倉儲、醫療(病患手環)、門禁管制系統等方面

RFID即射頻識別技術,又稱電子標籤、無線射頻識別,是一種通信技術,可透過無線電訊號識別特定目標並讀寫相關資料,而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。

RFID(射頻識別)系統由兩部份組成:讀/寫單元和電子收發器。閱讀器透過天線發出電磁脈衝,收發器接收這些脈衝並發送已儲存的資訊到閱讀器作為響應。 實際上,這就是對記憶體的數據進行非接觸讀、寫或刪除處理。從技術上來說,‘智慧標籤’包含了包括具有RFID射頻部份和一個超薄天線環路的RFID晶片 的RFID電路,這個天線與一個塑料薄片一起嵌入到標籤內。通常,在這個標籤上還黏一個紙標籤,在紙標籤上可以清晰地印上一些重要資訊。

當前的智慧標籤一 般為信用卡大小,對於小的貨物還有4.5 × 4.5cm尺寸的標籤,也有CD和DVD上用的直徑為4.7公分的圓形標籤。與像條形碼或磁條等其他ID技術相比較而言,收發器技術的優勢在於閱讀器和收發器之間的無線鏈接:讀/寫單元不需要與收發器之間的可視接觸,因此可以完全整合到產品�堶情C這意味著收發器適合於惡劣的環境,收發器對潮濕、骯髒和機械影響不敏感。因此,收發器系統具有非常高的讀可靠性、快速數據獲取,最後一點也是重要的一點就是節省勞力和紙張。(參考網站)

智慧卡可以分為:接觸式與非接觸式。接觸式包括有:晶片卡,健保卡。而非接觸式有:悠遊卡,識別門禁卡等。

顧客關係管理(CRM: Customer Relationship Management)

參考資料:http://www.nii.org.tw/CNT/ECNews/Article/article_27.htm

  • 就策略面來說,CRM應應用資訊科技來強化企業的商業智慧(Business Intelligence),並對於顧客關係管理策略重新來定位。
  • 流程面來說,CRM應包括行銷、銷售及服務流程的協同整合 (Collaboration),以及企業對外窗口電子化客服中心(eCenter:包括傳統電話客服中心及網站作為企業接觸顧客的窗口)。
  • 資訊科技面來說,CRM應建置單一資料庫(Centralized DataBase),作業人員資訊窗口(Portal),以及移動式手持裝置(Mobile handheld/PDA)輔助電子化流程的延伸。

3.資料處理單位

資料儲存單位

bit位元(資料儲存的最小單位),nibble半位元組(Intel 4004 chip),byte位元組(資料處理的最小單位),word字組,field欄位,record紀錄,file檔案,table表格,database資料庫

1 byte=8bits

計算資料量時:1 Gb=1024Mb=1024*1024Kb=1024*1024*1024byte=1024*1024*1024*8bits

各進位值的表示:Kilo,Mega,Giga,Tera,Peta,Exa,Zeta,Yotta

計算數量時:1K=103,1M=106,1G=109

CPU字組

中央處理器內部有三大匯流排,其中資料匯流排data bus的作用為與外部傳遞待處理資料,所以資料匯流排的數目便牽涉到cpu處理資料的的能力。而cpu透過資料匯流排一次讀取資料的量便稱為一個字組word。如果匯流排的數目有8條,便是8位元的cpu,其字組便是1word。位元。以下表列示各CPU的字組數:
匯流排數

字組數word

CPU種類

8
1
8080
16
2
8088,8086,80286
32
4
80386,80486
64
8
Pentium,Pentium II,Celeron,PowerPC,Alpha

時間單位

ms
milli second 毫秒 10-3sec
us
micro second 微秒 10-6sec
ns
nano second 奈秒 10-9sec
ps
pico second 微微秒或稱皮秒
[註]請參閱經濟部標準局
10-12sec

CPU處理速度指標

MIPS 每秒執行百萬指令數,微電腦系統採用。如果完成一個指令需要5clocks,且該cpu頻率為500MHz,則指令速度為500/5=100MIPS
MFLOPS 每秒系統執行百萬浮點運算數,迷你電腦與大型電腦採用。而超級電腦則採用GFLOPS為處理速度指標
MHz 工作頻率單位,百萬赫茲。換算為倒數便是時脈週期(us)
近來電腦中央處理器的速度已經提升到GHz

列印速度與解析度單位

CPS Character Per second 每秒列印字元數(點陣式印表機)
PPM Page Per Minutes 每分鐘列印頁數(雷射印表機,噴墨印表機)
LPM Line Per Minutes 每分鐘列印行數(噴墨印表機)
DPI Dot Per Inch

每一英吋列印點數(列印解析度)。一般螢幕的解析度為72,掃瞄解析度為150,做報告的圖片解析度需300DPI或是600DPI,雷射印表機的解析度至少600至4800DPI

PPI Pixel Per Inch 每一英吋畫素數(畫質解析度)

其他資料單位

BPS Bit Per second 網路每秒傳遞位元數
FPS Frame per second 每秒畫面影格數
NITS   LCD的亮度單位cd/m^2。cd光強度

4.資料表示法

字元集與編碼

character set 是字元集(字符集); encoding 是編碼。 對於 BIG5 (或其他專為單一語言設計的簡單碼) 來說,這兩者可說是同一回事; 但對於 unicode 來說,就很明顯地可以看出這是兩回事。 unicode 是字元集 character set;而 utf8 是它的眾多編碼 encoding 之一,最多人用的那種。不過由於歷史因素,很多文件/軟體選單仍舊將兩者混用。多數時候並不至於造成混淆與困擾。

在電腦內部利用二進制數字表示字符。字符編碼就是利用二進制的數字來對應字符集的字符,此二進制數字便是系統內碼。例如目前用得最普遍的字符集是ANSI,對應ANSI字符集的二進制編碼就稱為ANSI碼,DOS和Windows系統都使用了ANSI碼。

字元集
(符號的集合)
字元編碼,內碼
(顯示符號的方法,編碼順序)
說明
ASCII

ASCII 7bits

BCD(0+4)

BCDIC(2+4)

EBCD(2+4)

EBCDIC(4+4)

可將文字存成7個位元。常見於一般個人電腦,基本以7位元為編碼,可表示2^7=128字元,。ASCII第1至第31為特殊控制碼

以4個位元為一組,表示十進位的值。故共有6種變化未使用

標準BCD碼又稱BCDIC碼。於BCD前方加上2個位元,共有6位元所可以表示的符號共有64個

使用6個位元將字元編碼,所表示的符號共有2^6=64種符號,原是配合IBM公司打字機而開發,便於資訊傳遞

為IBM公司所發展,所表示的符號有26個。IBM與FACOM電腦一般採用此碼,為常用的通訊碼

OEM(ANSI)

ASCII 8bits

ISO8859-1(又名Latin-1)

Windows-1252
(Windows 9X對西歐語言的標準)

Microsoft Code Page 950

各類編碼請參考維基百科.ISO8859

將位元組的第八位元128-255的字碼提供歐洲語言使用的重音字母以及線條繪圖字元。現多數擴充為8位元,亦稱為ASC-8碼,為目前最常用的通訊碼。在ANSI內固定對第8位元的使用方式,依據不同地區而有不同用法。此稱為頁碼code page

在Windows系統下,你可以利用「控制台\地區及語言選項」設定作業系統在使用非unicode語言的方式。如右圖所示

DBCS BIG5,JIS,GB2312,EUC

雙位元組字元集Double Byte Character Set

* GB碼:GB碼是1980年國家公佈的簡體漢字編碼方案,在大陸、新加坡得到廣泛的使用,也稱國標碼。國標碼對6763個漢字集進行了編碼,涵蓋了大多數正在使用的漢字。
* GBK碼:GBK碼是GB碼的擴展字符編碼,對多達2萬多的簡繁漢字進行了編碼,向下與GB碼兼容,簡體版Windows是使用GBK作系統內碼。
*GB 18030:《資訊交換用漢字編碼字元集基本集的擴充》,是中華人民共和國現時最新的內碼字集,與GB2312-80與GBK相容,包含所有GB13000-93及Unicode 3.1字元。
* BIG5碼:BIG5碼是針對繁體漢字的漢字編碼,目前在台灣、香港的電腦系統中得到普遍應用,繁體版Windows是用Big5作系統內碼。
* HZ碼:HZ是GB碼的變體,只用每個字節的首7-bit作編碼(即ANSI的首128個字符),常用於網絡資料傳送。
* JIS: 日文編碼,即ISO-2022-JP,只用每個字節的首7-bit作編碼,常用於網絡資料傳送。
* Shift-JIS: Microsoft制訂的日文編碼標準,適用於Windows日文平台。
* EUC-JP: 常用於日文Unix平台,日文的PHP及MySQL多用這種編碼編寫。

資料來源

Unicode
統一碼,萬國碼

UTF8,UTF16,UTF32

BASE 64

將字母對應到code point。在Windows系統下可以利用charmap指令把數字找到

Unicode字符集在實際傳輸過程中,由於不同系統平臺的設計不一定一致,以及考量節省空間的目的,各個系統平臺對 Unicode 編碼的呈現方式有所不同。Unicode的呈現方式稱為Unicode轉換格式(Unicode Translation Format,簡稱為 UTF)。目前通用的呈現方式是UTF-16和 UTF-8。此外,Unicode 的呈現方式還包括UTF-7、Punycode、CESU-8、SCSU、UTF-32等

* UTF-8: Unicode 的變體,用 8-bit 編碼,每個字符由一至四個字節組成。
* Unicode 碼:Unicode碼是最新的國際標準編碼,採用二個字節 (16-bit) 編碼,收入了幾乎所有國家的文字符號,適用於所有語言的作業平台,但與ANSI碼不兼容,只應用於支援Unicode的程式。Unicode Little Endian普遍用於x86系統(ie. Intel),而 Unicode Big Endian 普遍用於RISC 系統 (ie. Alpha, Mac)。

The Base64 Content-Transfer-Encoding is designed to represent arbitrary sequences of octets in a form that need not be humanly readable,電子郵件編碼

某些字符集不需經過編碼即可使用,例如BIG5碼

中文編碼

可以分為輸入碼,內碼,交換碼與輸出碼等四種。乃使用2位元組2Byte為編碼格式,其中分為第一位元的高位元High Byte、與第二位元的低位元Low Byte。高位元範圍A1-FEh,低位元範圍有兩段:40-7Eh與A1-FEh。共計14758個字。 資策會所訂的BIG5碼共計19782個字,其範圍如下表所示:
BIG5碼
區段
字數位元組
High Byte

A1H-FEH

8EH-A0H

81H-8DH

94

19

13

Low Byte

40H-7EH

A1H-FEH

63

94

所以第一個字元便是A140h便是” ”(全形空白),而A141h便是”,”

輸入碼
  • 輸入中文文字的按鍵輸入順序的排列規則,亦稱為外碼。
  • 通常有以字形編碼,以字音編碼或是其他的編碼方法等三種。例如倉頡(字形),注音(字音),無蝦米(字形與字音),內碼(其他)等輸入碼
內碼
  • 一字一特定碼,專供處理器辨識與讀取字型用的編碼。例如BIG5,公會碼(TCA碼),電信碼,王安碼,倚天碼等
  • 中文系統乃是使用2byte來顯示一中文字,亦稱為雙位元組編碼系統(DBCS),例如中國大陸(GB),日本(JIS),韓國等地區的資訊系統均是雙位元的編碼模式
  • EUC碼:Extend Unix Code,為UNIX系統所使用的內碼,字碼長度為4byte。目前為全國戶役政單位使用
交換碼

為對照不同內碼使能顯示相同的字型,使不同的中文系統間能產生一致的輸出結果,所制定的標準碼。例如

  • CISCII:通用漢字標準交換碼,中文標準資訊交換碼:民72年由行政院國科會、教育部、經濟部中央標準局等單位共同核定的『通用漢字標準交換碼』(CISCII),以2位元組編碼
  • CCCII:全漢字交換碼,中文資訊交換碼:民69年由中國圖書館學會編訂,以3位元組編碼,字數較多,且符合ISO認可的傳輸標準。目前為國內外圖書館使用
  • CSIC:中文標準交換碼,於75年8月獲中央標準局審定頒布為國家標準,編號「CNS11643」以3位元組表示編碼;81年該局再因應各界之需要,由原2個字面 (13,051字) 大幅擴編為7個字面(48,027字),5月公布並更名為「中文標準交換碼 (Chinese Standard Interchange Code)」。請參考國家標準官方網站全字庫網站
輸出碼 當電腦內部的資料需要取出供人參考時,必須將之變成人可辨識支文字與符號。此即所謂輸出碼,通常內碼係經由輸出器材轉換成各輸出碼。其實就是所顯示的字形。你可以試著這樣做:當你進入DOS然後進入倚天中文,按下ctrl-esc便可以看到中文變為奇怪的符號,這就是輸出碼,乃是由高低位元組成的ASCII符號

字型

字型可以分為點陣字與向量字型兩種

在Windows系統下,使用的字型屬於True Type字型。TrueType字型格式為美國Apple ( http://www.apple.com)及Microsoft ( http://www.microsoft.com )所共同制定,最先使用於Apple的Macintosh系列及 Microsoft Windows 3.1, 而目前Apple的OS 8.0及 Microsoft Windows 95/NT/2000/XP也都使用 TrueType作為字型格式。

基本上TrueType和PostScript一樣,都是使用貝茲曲線(Bezier Curve) 來描述的外框字。 字型可以作任意尺寸的放大縮小, 或作其他屬性的變化,不過由於Apple及Microsoft 的作業系統都直接支援此字型格式,所以並不需要如PostScript 一樣,外掛(Adobe)Type Manager之類的程式。

等寬與非等寬字型:在Windows系統下「細明體」屬於等寬字體,而「新細明體」則是非等寬字體。等寬字體可以保持字元間距相等,有利於對齊字元。

數字資料(整數)

為不含小數點的數字,可用聚集pack、非聚集unpack與一般二進位方式表示
聚集pack十進制
(BCD編碼)
以十進位方式表示,以如下的格式儲存:
DD DD DD ... DS
D:表示數字位元,S:表示符號位元(F,C為正,D為負)

非聚集unpack十進制

或稱區域十進制
(BCDIC,ASCII,EBCDIC編碼)

以二進位方式表示,以EBCDIC型式儲存10進位數值於記憶體內,以如下格式儲存:
ZD ZD ZD ... SD
Z:表示區域位元,D:表示數字位元,S:表示符號位元(F,C為正,D為負)
範例
[聚集與非聚集的比較]
  PACK(2BYTE) UNPACK
023 023F F0F2F3
175 175F F1F7F5
-329 329D F3F2D9
1357 357F F1F3F5F7

數字資料(定點數表示法)

定點數乃是表示小數點固定於某位置的數。應可以分為有號數與無號數,無號數沒有符號位元(可表示範圍:0~2n-1);有號數則以1bit作為符號位元。符號位元以0表示正值,以1表示負值。例如BASIC語言中的整數與長整數。例如:以2byte表示整數,則:

無號數表示法 53 0000000000110101
有號數表示法 -53
絕對值 1000000000110101
1的補數 1111111111001010
2的補數 1111111111001011

假設以n位元表示數值,則各型態補數可表示的範圍:

2的補數
sign 2's complement
n個位元要表示正負值,便必須分一半(除2)。所以負值的部分可表示值便是-(2n/2)=-2n-1;正值部分為2n,但因0為正值的開始表示值,所以需扣除0便是2n-1-1
1的補數
sign 1's complement
以n位元表示正負值,除了中間的0外(有+0與-0兩種),其餘正負值部分除符號不同外,為對稱互表補數。正值部分的最大值為2n-1-1,所以負值的最小值為正值加上負號-(2n-1-1)
符號絕對值
sign-magnitude
利用1個位元表示符號,最大值與最小值均與1的補數表示法相同

例題:欲表示-1000到1000的所有整數,至少需要幾個位元?

定點數表示法的運算速度快。

數字資料(浮點數表示法)

利用指數/特性值(Characteristic/Exponentic)與假數/尾數(Mantissa/Fraction)以表示帶有小數點之數值。所能表示的數值範圍遠大於定點數。但是浮點數的假數位元有限,若資料表示所需的位元數過多,則多餘部分會被剔除;而資料表示所需位元少,便於其後補0至位元填滿為止。故此種表示方法,會形成誤差,但是定點數則不會。資料架構區分為三部份:

符號
指數/特性值
假數/尾數
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31

例如:1.68E+1(16.8),5.07E-2(0.0507)

資料正規化

意指將數值轉換為2進位的格式。其中假數A部分範圍在,B為轉換的基底,C為指數

浮點數表示法的指數一般使用偏移offset方式區分正負值,例如當指數為7位元時,剛好正指數占63個,一個0,負指數為64個。為使所有指數值均為正值,所以把所有的指數值均加上64(偏移量),使指數值由127到0,均成為正值。此一避免因為指數值為負值,而須增加額外的符號位元,而必須加上位元值偏移量的方式便稱為Excess-64(超64)。所以

偏移量
指數位元數
excess-128
8
excess-64
7
excess-32
6
excess-16
5

數值的精確度為尾數的位元數n,而轉為10進位制的準確度(有效位數)為

將數值轉換為浮點數的方法:

2進位制Binary Normalization
16進位制Hexadecimal Normalization
  1. 將10進位轉為2進位
  2. 2進位數正規化,並求出指數值
  3. 將指數值作偏移(offset超碼)處理,成為特性值
  4. 將正負號,特性值,尾數代入格式中
  1. 將10進位轉為16進位
  2. 16進位數正規化,並求出指數值
  3. 將指數值作偏移(offset超碼)處理,成為特性值
  4. 將正負號,特性值,尾數代入格式中

實例:利用超64碼Excess-64,以4byte表示1023的浮點表示法

STEP 1

先決定浮點數架構

因為excess-64,表示特性值部分位元數為,加上1bit的符號位元,所以尾數部分的位元數為32-(7+1)=24

STEP 2

將數值正規化

1023=1111111111=0.1111111111*2^10,其中0.1111111111的1111111111為尾數,其位數為24,不足部分補0

STEP 3

將指數偏移成為特性值

10+64=74,轉換為2進位格式的特性值1001010

STEP4

將正負號,特性值,尾數組合為浮點數格式

0 1
特性值
7 8
尾數
31
0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

例題

依照IEEE754的浮點表示法標準,單倍精準數的第一個位元是符號位元,接下來的8個位元則是指數部分的位元,最後的23位元則是尾數部分。現有一個IEEE754浮點表示法的32位元數字為11000111101011111000000000000000,則此數以二進位法表示為:-1.01011111*2^16

誤差

錯誤檢查

同位元檢查Parity Check同位元檢查碼所在位置在資料前或後,乃依據系統的目的而定位置。

奇同位檢查Odd Parity Check 在資料數碼中加上同位元碼,使1成為奇數個
偶同位檢查Evev Parity Check 在資料數碼中加上同位元碼,使1成為偶數個
垂直重複檢查VRC 在每一個字元加上一個同位元,進行資料檢查
長向重複檢查LRC 縱向檢查,指在每一個字元的相對位置上附加一個同位元

循環冗餘碼:檢查CRC 主要檢查出現多個連續位元burst code的錯誤,乃是利用多項式概念作法,故又稱多項式碼

漢明碼檢查:Hamming Code Check 具有錯誤檢查與更正一個錯誤位元的功能,其作用是於傳輸資料中加上漢明碼

5.數字系統

常用的數字系統為10進位,2進位,8進位與16進位

表示法

(4096)10=4*103+0*102+9*101+6*100

(7562)8=7*83+5*82+6*81+2*80

在電腦硬體設計過程或組合語言程式設計,大都採用十六進制表示。

數字系統的轉換

10<-->2,8,16

2<-->8,16

8<-->16

含小數點的實數轉換

非上述數系的轉換

補數

電腦系統中的補數計有1的補數(1's)與2的補數(2's)兩種,如果遇到減法計算,便將減數轉換為補數,再進行加法計算

例如:35 - 57 = 35 + ( -57 ) = 35 + 43 = 78(,無溢位,必須作補數處理)= -22,最後運算結果,轉換為2進位制

補數的轉換方式

數字系統的四則運算

範例1:某計算機有24K記憶體,若第一個位元組之位址為&H0000,則最後一個位元組之位址為?

解法:

  1. 先將24K轉變為2進位表示式
  2. 因為第一位址為0000H,所以將前述轉換的2進位表示式+1,表示程式在記憶體中的最後位址
範例2:一程式在記憶體內的位址範圍由&HAC20到&HBC1F,試問該程式所佔的記憶體空間大小為多少個位元組?

解法:

  1. 以終止位址減去起始位址再加1,便是程式在記憶體中的大小(此為16進制表示法)
  2. 將前述轉換的16進位表示式,轉換為2進位,並由右往左數10個位元表示1K
  3. 計算程式大小
範例3:一程式的大小為10K,在記憶體的起始位址為1234H,則終止位址為? 自己試試看!

範例4:某程式目前的程式計數器指向位址&H20000,該程式每段指令碼長度為4,請問執行20個指令後,程式計數器指向的新位址為?(以16進位位址表示)

自己試試看!

6.數位邏輯

數位邏輯閘Logical Gate

NOT    
AND NAND 將AND作否定計算
OR NOR 將OR作否定計算
XOR XNOR

布林函數Boolean Algebra

基本定義

以 1 代表 True,以 0 代表 False,以 ' 表示相反值 以 • 表示 and,以 + 表示 or,以 ~ 表示 not

相關定理:

單一律
結合律
(A+B)+C=A+(B+C)
(A•B)•C=A•(B•C)
交換律 A+B=B+A
分配律 A•(B+C)=(A•B)+(A•C)
補數
對偶性 •<--> +, 1 <--> 0
X+XY=X(X+Y)
XY+XY'=(X+Y)•(X+Y')
迪摩根定律De Morgans's Theorem
補充
A+A'B=A+B
A'+AB'=A'+B'
B+AB'=A+B
B'+A'B=A'+B'

正規表示法

積之和Sum Of Product

布林方程式的每一項均包含所有輸入變數,且各項均為成績之項者

以1代表變數本身,以0代表補數

化簡方式乃是以方式,乘上各項所缺變數

例如:

 

和之積Product Of Sum

布林方程式每一項均包含所有變數,且各項均為和之項者

以0代表變數本身,以1代表補數

化簡方式乃是以方式,乘上各項所缺變數

例如:

 

化簡方法

真值表

X
Y
not x
x and y
x or y
x xor y
x eqv y
x imp y
1
1
0
1
1
0
1
1
1
0
0
0
1
1
0
0
0
1
1
0
1
1
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1

註:在Basic中乃是利用-1代表true,以0代表false

註:卡諾圖是由美國貝爾實驗室,一位名叫卡諾的電機工程師發展出來的,它是利用真值表透過圖形的操作來達到簡化的目的(連結外站:數位邏輯學第四章)

7.參考網站

8.歷屆聯考題選