114 地方特考三等 電力工程類科 計算機概論 考古題詳解
第 一 題20 分
電腦系統由五大主要單元組成，其中一個是中央處理器（CPU），主要包括「控制單元」與「算術邏輯單元」。
請列出電腦系統除 CPU 之外的其他四個組成單元，並說明它們的作用；也請說明 CPU 的「控制單元」與「算術邏輯單元」的作用。
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核心觀念
本題考查電腦系統的五大主要單元，以及 CPU 內控制單元與算術邏輯單元的分工。依傳統的計算機組織觀念，五大單元為：輸入單元、輸出單元、記憶單元、控制單元及算術邏輯單元。控制單元與算術邏輯單元合稱中央處理器（CPU）。
解題方法
依資料處理流程整理各單元的功能：輸入單元將資料送入系統；記憶單元保存資料與指令；CPU 控制資料處理及執行指令；輸出單元呈現處理結果。作答時須分清「控制流程」與「執行運算」：前者由控制單元負責，後者主要由算術邏輯單元負責。
各組成單元及作用
| 單元 | 作用 |
|---|---|
| 輸入單元 | 接收外部輸入的資料與指令，並轉換成電腦可處理的形式，送入系統。例如鍵盤、滑鼠、掃描器。 |
| 輸出單元 | 將電腦處理後的結果轉換成使用者可接收或理解的形式，傳送至外部。例如螢幕、印表機、喇叭。 |
| 記憶單元 | 儲存程式指令、輸入資料、中間運算結果及最終結果，供 CPU 存取。 |
第 二 題20 分
TCP/IP 協定堆疊是網路運作的基礎，是一種分層架構的設計。
請闡述分層架構設計的兩個好處，也請列出 TCP/IP 協定堆疊各層協定的名稱，並闡述各層的主要作用。
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核心觀念
本題考查網路協定的分層架構：將複雜的通訊工作拆成多個層次，每層負責特定功能，並透過明確的服務介面與相鄰層合作。TCP/IP 常以四層模型說明：應用層、傳輸層、網際網路層、網路存取層。有些教材將網路存取層再分為資料鏈結層與實體層，成為五層模型；本題採常見的四層 TCP/IP 模型作答。
分層架構設計的兩個好處
-
降低系統複雜度，方便設計與維護 各層分工明確，專注處理特定問題，並透過層與層間的服務介面合作。某一層的實作或協定變更，只要介面與服務維持相容，通常不必大幅修改其他層。
-
提升互通性與擴充彈性 不同廠商可各自實作同一層的協定，只要遵循共同標準，便能與其他系統通訊。也可在特定層替換或新增協定，而不必重新設計整個網路系統。
TCP/IP 各層協定與主要作用
| 層級 | 常見協定或技術 | 主要作用 |
|---|---|---|
| 應用層 | HTTP、HTTPS、DNS、SMTP、FTP、SSH、DHCP | 提供應用程式使用的網路服務與通訊規則。例如 HTTP 傳送網頁資料、DNS 將網域名稱解析為 IP 位址、SMTP 傳送電子郵件。 |
| 傳輸層 | TCP、UDP | 提供端點到端點的傳輸服務，並以連接埠區分主機上的不同應用程式。TCP 提供可靠、有序的資料傳輸，以及流量控制與壅塞控制；UDP 提供較精簡的無連線傳輸，不保證可靠送達或順序。 |
| 網際網路層 | IPv4、IPv6、ICMP、IGMP | 使用 IP 位址識別網路上的主機與介面，負責封包定址及跨網路路由轉送。 |
第 三 題20 分
資料結構是程式設計領域很重要的概念。
請闡述佇列（Queue）與循環佇列（Circular Queue）的差別與各別的應用場合。若使用陣列實作這兩種佇列，哪一種較為浪費儲存空間？請闡述原因。
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核心觀念
本題考查佇列的 先進先出（First In, First Out，FIFO）特性，以及以陣列實作時，循環佇列如何重複利用已移除元素留下的空間。
佇列在一端加入元素，稱為尾端（rear）；在另一端移除元素，稱為前端（front）。循環佇列則將陣列的末端與起點視為相鄰，使尾端索引到達陣列末端後可以回到起點。
解題方法
比較兩種佇列時，先看它們共同的操作規則，再比較陣列空間的使用方式：
| 比較項目 | 一般佇列（線性佇列） | 循環佇列 |
|---|---|---|
| 元素順序 | 先進先出（FIFO） | 先進先出（FIFO） |
| 插入與刪除 | 尾端插入、前端刪除 | 尾端插入、前端刪除 |
| 陣列索引 | 通常朝同一方向前進 | 到達陣列末端後回繞至起點 |
| 空間使用 | 前端刪除後，空出的前段空間不一定能再利用 | 可讓前端與尾端回繞，重複利用陣列空間 |
若以固定大小為 的陣列實作一般線性佇列，元素從前端移除後，前方儲存格會變空。但若不搬移其餘元素，尾端仍持續往陣列末端移動；當尾端抵達末端時，即使前段已有空位，也可能無法再插入新元素。若要重新利用那些空位，通常須搬移元素，或額外管理前段空間。
循環佇列以取餘數讓索引回繞，例如下一個索引可寫成：
第 四 題20 分
結構化程式設計中，常提到的三種基本控制結構是哪些？請各舉一個簡單的範例，並使用虛擬代碼（Pseudo Code）或任何程式語言實現所舉範例。
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核心觀念
結構化程式設計以三種基本控制結構組合程式流程：
- 循序（Sequence）：依指令排列的先後順序逐一執行。
- 選擇（Selection）：依條件判斷結果，選擇不同的執行路徑，常見形式有
if...else與switch。 - 重複（Iteration／Repetition）：在條件成立時重複執行指令，常見形式有
while、for與do...while。
程式可用這三種結構清楚表達流程；將它們適當組合，就能描述各種一般運算邏輯。
解題方法與範例
題目要求列出三種控制結構並各舉一例。作答時，先寫出結構名稱與作用，再用簡單、能清楚呈現該結構的程式碼示範。
一、循序：計算兩數總和
先指定兩個數值，再計算並輸出總和，指令依序執行。
a ← 3
b ← 5
total ← a + b
輸出 total
二、選擇：判斷是否及格
依照成績是否達到 60 分，選擇輸出不同訊息。
第 五 題20 分
生成式 AI 有許多應用方向，但也帶來新型態的倫理與社會議題。
請舉出兩個生成式 AI 的應用案例，並針對生成式 AI 的「深偽（Deepfake）」以及「偏見」這兩項議題，闡述問題怎麼產生，並提出可行的因應方式。
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核心觀念
本題考生成式人工智慧的應用，以及其帶來的倫理與社會風險。生成式 AI 能依據訓練資料中的模式，產生文字、影像、音訊或影片等內容。作答須涵蓋三部分：舉出兩個具體應用案例、說明深偽與偏見如何形成，以及提出對應的因應方式。
解題方法
可依「應用案例—問題成因—治理措施」的順序作答。深偽著重於合成內容被用來冒充真人或捏造事件；偏見則著重於訓練資料與模型設計如何使不公平的刻板印象或差別待遇被延續、放大。因應方式要對應成因，兼顧技術控管、使用規範與人的監督。
應用案例
- 教育與知識服務：生成式 AI 可依學生的提問整理教材內容、產生練習題，或用不同難度解釋同一概念，協助個別化學習。
- 客服與行政文書：企業或機關可用生成式 AI 草擬客服回覆、摘要民眾意見、整理會議紀錄，減少重複性文書工作；重要內容仍須由人員查核。
深偽（Deepfake）：問題成因與因應方式
**問題怎麼產生：**深度學習模型可從人物的影像、聲音或影片資料學習特徵，再合成或替換臉孔、聲音與表情。當合成內容被剪輯成逼真的影片或音檔，並未清楚標示為合成內容，就可能被用來冒充他人、製造假新聞、詐騙或侵害名譽與隱私。生成工具容易取得、內容傳播快速，也會提高查證難度。
可行的因應方式：
- 在合成影像、音訊或影片中加入清楚標示或可驗證的來源資訊，讓閱聽者知道內容經過 AI 生成或修改。
- 以深偽偵測工具檢查影像、聲音或檔案來源，但將偵測結果作為查證線索，而非唯一判定依據。
- 建立發布與使用規範，禁止未經同意仿冒他人或散布足以造成傷害的合成內容，並設置檢舉、下架及責任追究流程。