計算機與人工智慧概論

從雲端到物聯網，領略新時代網路科技
深入了解CPU、主機板、與主記憶體等系統單元
 
在這個數位資訊的時代，每個人都與計算機和人工智慧緊緊相連。從我們每日使用的智慧型手機到家中的智能設備，無一不展現出這兩者在現代社會中的重要性。然而，對於許多人來說，計算機和人工智慧仍是遙不可及的高峰，充滿著未知和複雜性。本書的誕生，便是為了將這座高峰的迷霧解開，讓每一位讀者都能輕鬆登頂，一窺全貌。
 
當今世界，計算機科技與人工智慧已經滲透至我們生活的每一個角落。本書是一本針對這一變革時代而編寫的指南，旨在向讀者全面介紹從基礎電腦結構到尖端人工智慧應用的各個面向。
 
本書不僅深入淺出地講解了電腦硬體、軟體、儲存技術、多媒體、網路通訊、資料庫與大數據等基礎知識，更拓展至雲端計算、物聯網、網路安全與資訊倫理等先進科技話題。作者團隊以清晰的邏輯結構，配以豐富的實例和最新的技術發展，引領讀者一步步進入這個複雜卻又充滿無限可能性的世界。
 
無論您是資訊科技的學生、專業人士，還是對未來世界充滿好奇的普通讀者，本書都將是您不可多得的知識寶庫。本書精彩內容如下：
 
■電腦發展與科技新生活
■電腦資料表示法與數字系統
■電腦系統單元
■電腦的周邊裝置
■輔助記憶裝置
■電腦軟體與程式語言
■多媒體概說
■現代化資訊管理
■資料庫與大數據
■通訊網路實務
■無線網路與行動科技
■網際網路、雲端運算與物聯網
■網路安全的認識與防範
■電子商務導論
■資訊倫理與相關法律研究
■布林代數與數位邏輯
■資料結構與演算法
■人工智慧的演進與發展
■機器學習與深度學習
■人工智慧的應用與ChatGPT

PART 1 電腦基礎篇
Chapter01 電腦發展與科技新生活
1-1 電腦硬體組成
1-1-1 控制單元
1-1-2 算術與邏輯單元
1-1-3 記憶單元
1-1-4 輸入單元
1-1-5 輸出單元
1-2 電腦的演進過程
1-2-1 電腦啟蒙期
1-2-2 第一代電腦－真空管時期（1946 ~ 1953 年）
1-2-3 第二代電腦－電晶體時期（1954 ~ 1964 年）
1-2-4 第三代電腦－積體電路電腦（1966 ~ 1972 年）
1-2-5 第四代電腦－微處理器時代（1971 ~ 2000 年）
1-2-6 人工智慧電腦
1-3 電腦的種類
1-3-1 超級電腦
1-3-2 大型電腦
1-3-3 迷你電腦與工作站
1-3-4 個人電腦
1-3-5 量子電腦

Chapter02 電腦資料表示法與數字系統
2-1 資料表示法
2-1-1 編碼系統簡介
2-1-2 Unicode 碼
2-2 數值表示法
2-2-1 整數表示法
2-2-2 定點數表示法
2-2-3 浮點數表示法
2-3 數字系統
2-3-1 二進位系統
2-3-2 十進位系統
2-3-3 八進位系統
2-3-4 十六進位系統
2-4 數字系統轉換
2-4-1 非十進位轉成十進位
2-4-2 十進位轉換成非十進位
2-4-3 非十進位轉換成非十進位

Chapter03 電腦系統單元
3-1 CPU
3-1-1 暫存器
3-1-2 快取記憶體
3-1-3 指令週期
3-1-4 工作時脈
3-1-5 匯流排
3-1-6 指令集
3-1-7 CPU 發展史
3-1-8 ARM 處理器
3-2 主機板
3-2-1 晶片組
3-2-2 連接埠簡介
3-2-3 顯示卡 / 比特幣挖礦（Mining）
3-3 主記憶體
3-3-1 隨機存取記憶體
3-3-2 唯讀記憶體

Chapter04 電腦的周邊裝置
4-1 鍵盤
4-1-1 鍵盤的種類
4-2 滑鼠
4-2-1 滑鼠的種類
4-3 數位相機
4-3-1 工作原理
4-3-2 選購技巧
4-3-3 運動型攝影機
4-4 掃描器（Scanner）
4-4-1 工作原理
4-5 印表機
4-5-1 點矩陣印表機
4-5-2 噴墨印表機
4-5-3 雷射印表機（Laser Printer）
4-5-4 3D 列印機
4-6 螢幕
4-7 喇叭
4-8 麥克風
4-9 耳機

Chapter05 輔助記憶裝置
5-1 硬碟
5-1-1 硬碟內部構造
5-1-2 硬碟儲存容量
5-1-3 硬碟的轉速規則
5-1-4 常見硬碟傳輸介面
5-1-5 磁碟陣列（RAID）
5-1-6 固態式硬碟（SSD）
5-2 光碟
5-2-1 CD 與燒錄機
5-2-2 DVD 與燒錄機

Chapter06 電腦軟體與程式語言
6-1 系統軟體
6-1-1 翻譯程式
6-1-2 組譯程式（Assembler）
6-1-3 連結與載入程式
6-1-4 巨集處理程式
6-2 認識作業系統
6-2-1 批次作業系統
6-2-2 線上周邊同時處理
6-2-3 監督程式
6-2-4 多元程式作業系統
6-2-5 分時作業系統
6-2-6 多元處理作業系統
6-2-7 分散式作業系統
6-2-8 叢集式作業系統
6-2-9 嵌入式作業系統
6-2-10 應用軟體
6-3 虛擬記憶體
6-3-1 分頁模式
6-3-2 分段模式
6-3-3 分段且分頁模式
6-4 行程管理
6-4-1 行程狀態
6-4-2 排程效能評估法
6-5 排程演算法
6-5-1 先到先做排程法
6-5-2 最短工作優先排程法
6-5-3 最短剩餘優先排程法
6-5-4 優先權排程法
6-5-5 循環分配排程法
6-6 認識程式語言
6-6-1 機械語言
6-6-2 組合語言
6-6-3 高階語言
6-6-4 非程序性語言
6-6-5 自然語言

Chapter07 多媒體概說
7-1 多媒體簡介
7-2 文字媒體
7-2-1 點陣字
7-2-2 描邊字
7-3 影像媒體
7-3-1 數位影像類型
7-3-2 影像色彩模式
7-3-3 影像色彩類型
7-3-4 影像壓縮
7-4 音訊媒體
7-4-1 語音數位化
7-4-2 數位音效種類
7-4-3 音效檔案格式簡介
7-5 視訊媒體
7-5-1 視訊原理簡介
7-5-2 視訊檔案格式簡介
7-6 動畫媒體
7-6-1 動畫原理
7-6-2 2D 動畫
7-6-3 3D 動畫

Chapter08 現代化資訊管理
8-1 資訊管理簡介
8-1-1 資訊管理的對象
8-1-2 資訊管理的功能
8-1-3 資訊管理的目的
8-2 認識系統分析
8-2-1 資訊系統組成元素
8-3 系統開發模式
8-3-1 生命週期模式
8-3-2 軟體雛型模式
8-4 系統規劃
8-4-1 策略性規劃
8-4-2 組織資訊需求分析
8-4-3 資源分配
8-5 UML
8-5-1 UML 的功用
8-6 企業電子化與資訊系統
8-6-1 企業再造工程
8-6-2 電子資料處理系統
8-6-3 管理資訊系統
8-6-4 專家系統
8-6-5 策略資訊系統
8-6-6 決策支援系統
8-6-7 主管資訊系統
8-6-8 企業資源規劃（ERP）
8-6-9 供應鏈管理系統（SCM）與工業4.0
8-6-10 顧客關係管理系統（CRM）
8-6-11 知識管理
8-6-12 協同商務

Chapter09 資料庫與大數據
9-1 認識資料庫
9-1-1 資料庫簡介
9-1-2 資料庫的特性
9-1-3 資料庫的架構
9-2 正規化
9-2-1 第一正規化
9-2-2 第二正規化
9-2-3 第三正規化
9-3 SQL 語言
9-3-1 資料定義語言
9-3-2 資料操作語言
9-3-3 資料控制語言
9-4 大數據簡介
9-4-1 大數據的特性
9-4-2 資料倉儲
9-4-3 資料探勘
9-4-4 大數據的應用

PART 2 網路篇
Chapter10 通訊網路實務
10-1 通訊網路簡介
10-1-1 通訊網路型態
10-2 網路作業方式
10-2-1 主從式網路
10-2-2 對等式網路
10-3 通訊網路拓撲
10-3-1 星狀拓撲
10-3-2 環狀拓撲
10-3-3 匯流排拓撲
10-3-4 網狀拓撲
10-4 通訊傳輸方向
10-4-1 單工
10-4-2 半雙工
10-4-3 全雙工
10-5 並列傳輸與序列傳輸
10-5-1 並列傳輸
10-5-2 序列傳輸
10-6 資料傳輸交換技術
10-6-1 電路交換
10-6-2 訊息交換
10-6-3 分封交換
10-7 有線通訊傳輸媒介
10-7-1 雙絞線
10-7-2 同軸電纜
10-7-3 光纖
10-8 網路參考模型
10-8-1 OSI 參考模型
10-8-2 DoD 參考模型
10-9 常見的通訊協定
10-9-1 TCP 協定
10-9-2 IP 協定
10-9-3 UDP 協定
10-9-4 ARP 協定
10-9-5 ICMP 協定
10-10 通訊網路連結裝置
10-10-1 數據機
10-10-2 中繼器
10-10-3 集線器
10-10-4 橋接器
10-10-5 閘道器
10-10-6 路由器

Chapter11 無線網路與行動科技
11-1 認識無線網路
11-2 光學傳輸
11-2-1 紅外線
11-2-2 雷射光
11-3 無線電波傳輸
11-3-1 微波
11-3-2 展頻技術
11-4 無線網路技術
11-4-1 無線廣域網路
11-4-2 無線都會網路
11-4-3 無線區域網路
11-4-4 無線個人網路

Chapter12 網際網路、雲端運算與物聯網
12-1 網際網路的興起
12-1-1 IP 位址
12-1-2 IPv6
12-1-3 網域名稱（DNS）
12-1-4 網際網路連線方式
12-2 全球資訊網（Web）
12-2-1 全球資源定位器（URL）
12-2-2 Web 演進史-Web 1.0~Web 4.0
12-2-3 社群網路服務（SNS）
12-3 雲端運算與服務
12-3-1 雲端運算的定義
12-3-2 雲端服務簡介
12-3-3 雲端運算部署模型
12-4 邊緣運算
12-4-1 邊緣運算的應用
12-5 物聯網的未來
12-5-1 物聯網（IoT）簡介
12-5-2 物聯網的架構
12-5-3 智慧物聯網（AIoT）

Chapter13 網路安全的認識與防範
13-1 漫談資訊安全
13-1-1 網路安全的定義
13-2 常見網路犯罪模式
13-2-1 駭客攻擊
13-2-2 網路竊聽
13-2-3 網路釣魚
13-2-4 盜用密碼
13-2-5 服務拒絕攻擊與殭屍網路
13-2-6 電腦病毒
13-3 認識資料加密
13-3-1 加密與解密
13-3-2 常用加密系統
13-3-3 數位簽章
13-3-4 認證
13-4 認識防火牆
13-4-1 IP 過濾型防火牆
13-4-2 代理伺服器型防火牆

Chapter14 電子商務導論
14-1 電子商務與網路經濟
14-1-1 網路經濟簡介
14-1-2 電子商務的定義
14-2 電子商務的特性
14-2-1 全球化交易市場
14-2-2 全年無休營運模式
14-2-3 即時互動溝通能力
14-2-4 網路與新科技的輔助
14-2-5 低成本的競爭優勢
14-3 電子商務的四流
14-3-1 商流
14-3-2 金流
14-3-3 物流
14-3-4 資訊流
14-4 電子商務的營運模式
14-4-1 B2B 模式
14-4-2 B2C 模式
14-4-3 C2C 模式
14-4-4 C2B 模式
14-5 行動商務與創新應用
14-5-1 定址服務（LBS）
14-5-2 虛實整合模式（O2O）
14-5-3 虛擬實境
14-5-4 元宇宙
14-6 電子商務交易安全機制
14-6-1 SSL/TLS 協定
14-6-2 SET 協定

Chapter15 資訊倫理與相關法律研究
15-1 網路行為與資訊素養
15-1-1 資訊素養的定義
15-2 認識訊倫理
15-2-1 資訊隱私權
15-2-2 資訊精確性
15-2-3 資訊財產權
15-2-4 資訊使用權
15-3 智慧財產權相關規範
15-3-1 智慧財產權的範圍
15-4 著作權
15-4-1 著作人格權
15-4-2 著作財產權
15-4-3 合理使用原則
15-4-4 創用 CC 授權
15-5 解析網路著作權
15-5-1 網路流通軟體
15-5-2 網站圖片或文字
15-5-3 網域名稱權爭議
15-5-4 盜賣虛擬寶物及貨幣

PART 3 運算思維篇
Chapter16 布林代數與數位邏輯
16-1 布林函數與布林代數
16-1-1 符號邏輯
16-1-2 布林函數
16-1-3 真值表
16-1-4 布林代數的公設
16-1-5 布林代數的定律
16-1-6 以布林代數化簡布林函數
16-1-7 標準型式的布林函數
16-2 邏輯電路的認識與簡化
16-2-1 邏輯閘簡介
16-2-2 邏輯電路與布林函數
16-2-3 使用布林化數簡化邏輯電路
16-2-4 使用卡諾圖簡化邏輯電路

Chapter17 資料結構與演算法
17-1 認識資料結構
17-1-1 演算法的條件
17-2 常見經典演算法
17-2-1 分治法
17-2-2 遞迴演算法
17-2-3 回溯法
17-2-4 貪心法
17-3 陣列
17-3-1 一維陣列
17-3-2 二維陣列
17-3-3 多維陣列
17-4 鏈結串列
17-4-1 單向鏈結串列
17-4-2 環狀鏈結串列
17-4-3 雙向鏈結串列
17-5 堆疊與佇列
17-5-1 堆疊簡介
17-5-2 佇列（Queue）
17-6 樹狀結構
17-6-1 二元樹
17-6-2 二元樹儲存方式
17-7 圖形結構
17-7-1 無向圖形
17-7-2 有向圖形
17-8 排序與搜尋
17-8-1 氣泡排序法
17-8-2 二分搜尋法

PART 4 人工智慧篇
Chapter18 人工智慧的演進與發展
18-1 認識人工智慧
18-1-1 人工智慧與現代生活
18-1-2 機器人與工業4.0
18-2 人工智慧發展與演進
18-2-1 啟蒙期（1950~1965）
18-2-2 發展期（1980~1999）
18-2-3 成長期（2000~2020）
18-3 人工智慧的種類
18-3-1 弱人工智慧（Weak AI）
18-3-2 強人工智慧（Strong AI）

Chapter19 機器學習與深度學習
19-1 機器學習簡介
19-2 機器學習的定義
19-3 機器學習的種類
19-3-1 監督式學習
19-3-2 半監督式學習
19-3-3 非監督式學習
19-3-4 增強式學習
19-4 認識深度學習
19-4-1 類神經網路簡介
19-4-2 類神經網架構
19-4-3 卷積神經網路（CNN）
19-4-4 遞迴神經網路（RNN）

Chapter20 人工智慧應用與 ChatGPT
20-1 熱門的人工智慧應用
20-1-1 人臉辨識
20-1-2 影像辨識
20-1-3 自駕車
20-1-4 智慧醫療
20-2 地表最強的 AI 聊天機器人-ChatGPT
20-2-1 ChatGPT 初體驗
20-2-2 註冊免費 ChatGPT 帳號
20-2-3 ChatGPT 功能簡介
20-2-4 生成社群與部落格標題與貼文
20-2-5 AI 撰寫 Python 程式
20-2-6 發想產品特點、關鍵字與標題