01
電腦的過去
與現在
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師為教學使用之目的，得摘錄、編輯、重錄教用資源（但使用量不得超過各該教用資源內容之 80% ）以製作為
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學等之使用；除此之外，老師不得再授權予任何第三人使用，並不得將依此授權所製作之教學投影片之相關著
作物移作他用。
旗標科技股份有限公司
1-1
電腦是什麼？
一直以來，人類不斷在發明可以處理資料的工具，從算盤、計算尺、到機械
式的加法器等等。
發明這些工具的目的，無非是希望能藉此提升資料處理的速度及準確度。但
在二十世紀之前，這些工具都還停留在機械式的範疇，且在計算及處理資料
的能力上仍未能有大幅度的提升。直到使用電子科技的電腦誕生，人類才跨
出革命性的一步，並開啟了資訊時代。
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1-1-1 為什麼叫「電腦」？
電腦是一種可以接受資料、命令，並加以分析、過濾以迅速處理資料，然後
輸出對應結果的電子化設備。
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1-1-2 電腦厲害在哪？
■
處理資料速度快
■
儲存容量大又不占空間
■
準確度與一致性高
■
資料容易傳輸
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資料處理速度快
可以幫助我們處理複雜的運算 , 在數量龐大的資料中找到有用的資訊 , 以
迅速完成工作
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儲存容量大又不占空間
強大的儲存能力是電腦的特色之一
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準確度與一致性高
電腦的動作完全由程式所控制 , 只要程式本身沒有錯誤 , 輸入的資料也正
確 , 就一定可以獲得準確的結果
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資料容易傳輸
電腦可以透過網路、紅外線、藍牙 ... 等傳輸方式傳送資料 , 不受空間限制
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你應該知道的！
電腦常用的時間單位與容量單位
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1-1-3 電腦能幫我們做什麼？
壹.
處理大量的資料
貳.
提高效能與效率
參.
提供有用的資訊
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一 . 處理大量的資料
處理速度快是電腦最大的特色 , 所以對於需要大量統計、運算的工作 , 交
給電腦就對了
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二 . 提高效能與效率
■
辦公室自動化：包括文書編輯、電子試算表、桌上排版 ... 等軟體 , 協
助工作人員製作文件、整理資訊、繪製報表 ..., 以提升生產力
■
家 庭 自 動 化 ：包括保全系統、智慧型家電 ... 等。
圖表 1-5
國內已有不少廠商推出智
慧家庭控制的相關產品，
可以輕易監控家中環境溫
溼度和影像，也能遠端遙
控家電設備
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三 . 提供有用的資訊
■
利用電腦連上網際網路，
全世界圖文並茂、聲光俱佳的多媒體資訊都可任您瀏覽
■
圖書館的全文檢索系統，讓我們可以依據關鍵字找出想要參考的文章
■
公司行號利用電腦建立的資料庫，可以根據設定的條件，
迅速而精確地查出所有符合條件的交易紀錄、商品或客戶資料
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1-2
電腦的演進
現代電腦的發展過程和電子工業的沿革息息相關，自 19 世紀電腦的理論基
礎開始萌芽，到 20 世紀前半科學家們發明了真空管 (Vacuum Tube) 之後，
開啟了電腦的演進過程。
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1-2-1 電腦的啟蒙
英國數學家巴貝奇 (Charles Babbage) 獲得
英國政府贊助，開始研發差分機 (Difference
Engine) ，是一部以蒸汽為動力的機械式計
算機。
由於結構龐大、零件眾多，最後只做出處理
能力只有 1/7 的雛型，未竟全功。
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1-2-1 電腦的啟蒙
艾倫圖靈 (Alan Turing)
在第二次世界大戰期間，協助
英國政府破解德軍的加密系統，
這段故事也被改編拍攝成電影
模仿遊戲 (The Imitation Game) 。
圖表 1-7
圖靈所設計的破解德
軍密碼的機器，此圖
為 Bletchley Park 博
物館的重製品 ( 圖片
來源： Wiki 維基百
科 )
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1-2-2
1954)
第一代電腦：真空管時期 (1946-
1946 年，全世界第一台通用型電腦誕生，它是由美國賓州大學的莫奇來
(John Mauchl y) 博士和他的學生愛克特 (J. Presper Ecker t) 所設計，並取名
為 ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer ，電子數值積分計算
機 ) ，代表這是以真空管做成的『電子化』電腦。
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1-2-2
1954)
第一代電腦：真空管時期 (1946-
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1-2-2
1954)
第一代電腦：真空管時期 (1946-
ENIAC ( 讀音為 " 埃尼阿克 ") 最令當時世人震驚的，是它可做到每秒
5,000 次的加法計算，並能獨立運算，表現遠超越同期的其他設計。然而，
這部電腦可說是個『吃電大怪獸』 ( 耗電達 150 千瓦 ) ，產生的廢熱更造
成嚴重的冷卻問題，加上真空管的耐用性低、穩定性差、損耗率高，幾乎每
天都會有管件燒毀 ( 壞 ) ，所以不多久就被電晶體為主的第二代電腦給取代。
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1-2-3
1963)
第二代電腦：電晶體時期 (1954-
在 1947 年，美國 AT&T 貝爾實驗室的科學家發明出電晶體 (Transistor) 後，
帶來電子產品如革命性般的變革，特別是電腦！例如，後文將提到的微處理
器，如今一顆 CPU 當中就有 49 億 (4.9 billion) 顆的電晶體 (2017 年
AMD Ryzen 處理器 ) 。
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1963)
第二代電腦：電晶體時期 (1954-
1954 年，貝爾實驗室製造出 TRADIC (TRAnsistor DIgital Computer) ，為世界
第一台『全電晶體』電腦，它共使用了 800 多個電晶體，運算速度也提升
到以微秒 (μs ， 10-6 秒 ) 計算。
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1-2-4
1970)
第三代電腦：積體電路時期 (1964-
1958 年，德州儀器 (TI) 公司的 Jack St. Clair Kilby 成功發表了一個全新的
革命性設計，這就是俗稱 IC 的積體電路 (Integrated Circuit) 。它是將許多
電晶體、二極體等元件和電路『微縮』到一個小晶片 (Chip) 上，不僅可靠
性更高、價格更低廉，運算速度也躍升到以 10 億分之一秒 (ns ， 10-9 秒 )
為單位。
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1970)
第三代電腦：積體電路時期 (1964-
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1-2-5
至今 )
第四代電腦：微處理器時期 (1971~
但隨著技術進步，發展出可集成上萬、百萬甚至破億的電晶體數量，也就是
所謂 LSI (Large-Scale Integration ，大型積體電路 ) 和 VLSI (Very Large Scale
Integration ，超大型積體電路 ) 等；其中，微處理器 (Microprocessor ，即
CPU) 正是 VLSI 超大型積體電路最具體的實踐，故第四代電腦也稱之為微
處理器電腦世代。
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至今 )
第四代電腦：微處理器時期 (1971~
圖表 1-14
微處理器 (CPU) 的內部
結構示意圖。隨著半導
體製程的進步，一顆
CPU 晶片能集結的電晶
體數量也呈倍數成長 (
圖片來源： Wiki 維基
百科 )
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電腦世代的演進表
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1-3
電腦的未來
目前我們正處於第四代電腦的時代，關於下一代電腦的型式學者的看法分歧，
根據目前資訊技術發展現況，我們提出幾個較有可能的發展方向。
■
分散式雲端電腦
■
量子電腦
■
生物電腦
■
人工智慧
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分散式雲端電腦
圖表 1-17
微軟 Xbox Cloud Gaming
雲端遊戲服務
圖表 1-16
監視器的影像資料量
龐大，若能先做基本
的處理或過濾後再上
傳，會大大減輕雲端
主機的負擔。
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量子電腦
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生物電腦
生物電腦就是利用生物細胞取代現有 IC 晶片做為材料，用來儲存資訊並進
行運算。在現實生活中，科學家早已開始研究在 DNA 內記錄資訊可行性，
利用基因代碼的生化反應進行運算。
DNA 電腦具備真正的平行處理能力，可同時處理十億筆以上資料，
而且耗能超低，很適用用來解決龐大複雜的問題。近來 DNA 晶片的發展沒
有顯著的突破，要達到全面實用的階段，恐怕還有一大段路要走。
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人工智慧
近年來由於 AI 人工智慧的發展日趨成熟，有不少學者或廠商提出 AI 就是
第五代電腦，甚至是電腦世代的終結。
從技術面來看，目前 AI 的發展聚焦於軟體演算法的改進，另外在人機介面
上，隨著影像辨識、語音辨識的進步，發展出更直覺的互動操控方式。
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1-4
電腦的種類
現今，在各領域中使用的電腦，依其功能、速度、價格等，
大致可分成以下幾類。
■
微電腦 (Microcomputer)
■
工作站 (Workstation)
■
大型電腦 (Mainframe Computer)
■
超級電腦 (Super Computer)
■
智慧型行動裝置
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1-4-1 微電腦 (Microcomputer)
微電腦 (Microcomputer) 即大家所熟知的個人電腦 (Personal Computer) ，
特色是體積小、價格低、容易操作，廣受家庭、學校及一般公司行號所愛用。
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1-4-2
工作站 (Workstation)
工作站 (Workstation) 外表看似個人電腦主機，但功能與價錢超出個人電腦
許多，它的內部構造和設計重點與個人電腦也不盡相同。
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1-4-3 大型電腦 (Mainframe
Computer)
大型電腦 (Mainframe
Computer) 主要用來處理大量
的數據，執行速度很快，不過大
型電腦更重視的是大規模資料的
輸出 / 輸入 (I/O) 效能。
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1-4-4 超級電腦 (Super Computer)
超級電腦 (Supercomputer) 主要是使用在高科技研發或軍事應用上面，
其特色是具有超高速的運算能力。
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1-4-5 智慧型行動裝置
以往手機屬於 3C 設備，是為特定需求所設計，除了打電話、傳簡訊外，
幾乎就沒有其他功能。
隨著手機的性能越來越強大，陸續出現各種手機專屬的作業系統，使用者也
可以自行在手機上安裝其他軟體。
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1-5
電腦的應用
電腦從發明至今，早已深入我們的生活，對於企業的影響更是顯而易見；
如今加上網際網路 (Internet) 的盛行、行動裝置 ( 智慧型手機與平板電
腦 ) 與雲端平台的興起，電腦甚至更進一步改變了我們的生活型態與工作
方式。
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1-5-1 電腦對家庭與個人的影響
■
自動化家電與智慧家庭
■
電腦化的娛樂產品
■
無處不在的網際網路
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自動化家電與智慧家庭
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電腦化的娛樂產品
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無處不在的網際網路
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1-5-2 電腦在企業上的應用
電腦對企業的影響與改變，除了電子表單之外，最主要的表現便是在資訊與
知識的管理方面，企業運用各種管理資訊系統管理組織內部的資訊資源，不
僅可以協助決策，並讓有限的人力、物力得到適當的配置，更能增加績效，
提升企業的競爭力。底下我們就來介紹企業組織中常用的幾種管理資訊系統。
■
企業資源規劃 (ERP)
■
供應鏈管理 (SCM)
■
客戶關係管理 (CRM)
■
知識管理 (KM)
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企業資源規劃 (ERP)
企業資源規劃 (Enterprise Resources Planning ， ERP) 可將企業分散在各地
的資源，做有系統的整合並規劃，以達到資源共享、分配最佳化的目的。
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供應鏈管理 (SCM)
供應鏈管理 (Supply Chain Management ， SCM) 是連結供應鏈中的合作夥伴，
強調組織間的互動與整合，經由供應鏈管理系統迅速相互傳遞資訊，
藉此提高鏈結成員的競爭力。
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客戶關係管理 (CRM)
客戶關係管理 (Customer Relationship Management ， CRM) 是使用資訊科
技建立與客戶互動的管道，並收集、分析、整合各項顧客資料及資訊，
以提高對客戶的了解，藉此規劃正確的個人化客戶服務，並調整企業產品及
行銷策略。
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知識管理 (KM)
知識管理 (Knowledge Management ， KM) 是整合組織中員工的工作經驗、
專業知識及各項資料，並建立分享的管道，幫助員工解決問題、做正確的決
策。
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