112 地方特考四等 資訊處理類科 計算機概要 考古題詳解
第 1 題2 分
一般而言,在常見的匯流排種類中,依傳輸速率排序,從最慢至最快的正確順序為何?
核心觀念
本題考常見擴充匯流排的相對傳輸速率。一般概念上,ISA 為早期、低速匯流排;PCI 提供較高的傳輸能力;AGP 是為顯示卡設計的專用匯流排;PCIe 則採高速序列傳輸,具較高的擴充能力。
解題方法
依各匯流排的世代與用途排列:
- ISA:早期匯流排,傳輸速率最低。
- PCI:比 ISA 快,曾廣泛用於一般週邊裝置。
- AGP:專為圖形加速設計,通常比傳統 PCI 快。
- PCIe:較新的高速序列匯流排,整體傳輸能力最高。
因此,從最慢到最快為 ISA → PCI → AGP → PCIe,符合選項 D。
選項分析
- (A) AGP、ISA、PCIe、PCI:錯誤。 把 AGP 排在 ISA 之前,也把 PCIe 排在 PCI 之前但最後又將 PCI 排得更慢,整體順序
第 2 題2 分
關於 CISC 和 RISC 的比較,下列何者錯誤?
核心觀念
本題比較 CISC(複雜指令集電腦)與 RISC(精簡指令集電腦)的指令設計取向。CISC 傾向提供數量較多、功能較複雜的指令;RISC 則採用較精簡、規則化的指令,常以較簡單的指令組合完成工作。兩者是不同的處理器設計理念,不能只憑「RISC 通常較快」就推論 CISC 已被淘汰。
解題方法
判斷各選項是否把兩種架構的差異說得過度絕對。RISC 的指令通常較精簡,執行效率常有優勢;但實際效能仍受處理器微架構、時脈、快取、編譯器與工作負載等因素影響。CISC 也仍在使用,因此凡是宣稱 CISC「已經不再使用」的選項,便是錯誤敘述。
選項分析
- (A) 錯誤。 RISC 在許多情境下具有效能優勢,但這不表示 CISC 已停止使用。x86 等 CISC 指令集仍廣泛用於個人電腦與伺服器;而現代處理器也常在內部將複雜指令轉換為較簡單的微操作,以兼顧指令集相容性與執行效率。
第 3 題2 分
關於雲端計算(Cloud Computing)之敘述,下列何者錯誤?
核心觀念
本題考查雲端計算與霧計算的差異,以及雲端計算的服務模式與常見安全風險。
雲端計算透過網路提供共享的運算資源與服務,常見服務模式包括基礎設施即服務(IaaS)、平台即服務(PaaS)及軟體即服務(SaaS)。霧計算則將部分運算與資料處理移近網路邊緣,例如閘道器或終端裝置,以降低延遲並減少資料往返雲端的需求。
解題方法
先辨認各選項描述的概念,再以「資料主要在哪裡處理」區分雲端與霧計算:雲端計算以遠端雲端資料中心提供運算服務;霧計算較強調在靠近資料來源的網路邊緣處理資料。因此,把「在邊緣裝置處理資料」說成雲端計算的特色,便是錯誤敘述。
選項分析
(A) 是一種基於網路的運算方式:正確。 雲端計算透過網路存取遠端的運算、儲存與應用服務,使用者不必在本機端建置所有資源。
第 4 題2 分
假設一個詐騙集團掌握一個銀行帳號,帳號中有 10,001 元,集團組織 30 個車手,約定在同一時間、在不同提款機,分別在此帳號內試圖提領 10,000 元。下列哪一個機制,可以防止所有車手一共提領 300,000 元?(但仍允許某一個 10,000 元提取成功)
核心觀念
本題考「並行控制」(Concurrency control):多個交易同時存取並更新同一份資料時,須協調其執行順序,避免競爭條件造成資料不一致。提款交易應確保帳戶餘額檢查與扣款作為一個完整、不可被其他交易插入的操作。
解題方法
帳戶原有 元,每位車手都要提領 元。若系統只先讀取餘額、之後才各自扣款,多個提款交易可能同時讀到「餘額足夠」,因而都獲准提款;這是並行存取造成的競爭條件。
採用並行控制後,系統會協調這些交易,例如以鎖定或序列化方式處理:一筆提款成功並扣除 元後,餘額剩下 元。其餘提款再檢查時,餘額不足,便會失敗。因此,最多只有一筆 元提款成功,不能讓 30 人合計提領 元。
選項分析
第 5 題2 分
使用下列哪一種語言或指令集所撰寫的程式,在不同環境或平台,可能不需改寫或僅需極小幅度改寫就能執行?(即 platform independent)
核心觀念
本題考查程式語言的跨平台性。不同平台可能使用不同的處理器與作業環境,直接對應特定硬體的程式,通常無法原封不動地移植。若程式透過共同的執行環境或虛擬機器執行,就較容易在不同平台上使用。
Java 程式通常先編譯成與特定處理器無關的位元組碼,再由各平台提供的 Java 虛擬機器(JVM)執行,因此具備跨平台特性,常以「一次編譯,到處執行」概括。
解題方法
判斷各選項是否為通用的程式語言或執行機制,並確認它是否依賴特定處理器架構或硬體環境。Java 透過 JVM 隔離了程式位元組碼與底層平台;其餘選項則是特定處理器的組合語言、韌體介面,或處理器設計分類,並非可跨平台執行的通用程式語言。
選項分析
第 6 題2 分
鍵盤與滑鼠是協助使用者將訊息輸入到電腦的重要裝置,下列何者不是鍵盤與滑鼠用來連接至主機的介面?
核心觀念
本題考查鍵盤、滑鼠等輸入裝置與電腦主機之間的連接介面。辨認時可看介面的用途:USB、PS/2 與 Bluetooth 都能用來連接輸入裝置;HDMI 則是影音傳輸介面,主要用於連接顯示器、電視或投影機。
解題方法
逐一判斷選項是否能作為鍵盤或滑鼠與主機之間的連接方式:
- 能傳送鍵盤按鍵或滑鼠操作訊號的介面,符合題意。
- 專為影音訊號傳輸的介面,不是鍵盤或滑鼠的連接介面。
選項分析
第 7 題2 分
許多企業在公司內部建構網路附加儲存(NAS)裝置,提供大型的資料儲存空間,關於 NAS 的敘述,下列何者正確?
核心觀念
NAS(Network Attached Storage,網路附加儲存)是透過網路提供檔案儲存與分享服務的設備。它通常具有處理器、記憶體、網路介面及儲存裝置,並執行作業系統或專用韌體,以管理硬碟、使用者權限與檔案服務。NAS 可採用 Linux 等作業系統。
解題方法
逐一判斷各選項是否符合 NAS 的功能與設備特性:NAS 的重點是透過網路提供儲存服務,並非特定 RAID 模式、硬體配置或可無限擴充的儲存設備。
選項分析
- (A) 錯誤。 RAID 0 將資料分散寫入多顆硬碟,可提升效能與可用容量,但沒有冗餘保護;任一硬碟故障,都可能造成整組資料損毀。
第 8 題2 分
在化簡布林函數 的過程中,主要會利用到下列哪種定律或定理?
核心觀念
本題考布林代數化簡,特別是辨認分配律的使用。布林代數中, 表示 OR,乘積表示 AND。常用分配律包括:
以及
解題方法
利用分配律,將 拆成 ,其中 表示 的反相:
最後一步使用布林代數的冪等律 ,合併重複項。這個化簡過程的關鍵,是運用分配律把 展開成含有 與 的項,因此對應選項 (C)。
選項分析
第 9 題2 分
十進位整數 61,若使用長度 8 個位元超 128 碼(excess-128)表示法,下列結果何者正確?
核心觀念
超 128 碼(excess-128)是偏移表示法:將待表示的整數加上偏移量 ,再把結果以 8 位元無號二進位表示。
解題方法
對十進位整數 加上偏移量:
將 轉成二進位:
因此, 的 8 位元超 128 碼為 。
選項分析
第 10 題2 分
下列何者使用的進位表示法錯誤?
核心觀念
進位制只能使用 到 的數字。因此,二進位可用 ,三進位可用 ,八進位可用 至 ,十六進位可用 至 及 至 。
解題方法
逐一檢查各數字是否小於該數字的底數;只要出現大於或等於底數的數字,該進位表示法便錯誤。
選項分析
第 11 題2 分
整數 以 2 補數(two’s complement)格式儲存於 4-bit 記憶體的內容為何?
核心觀念
-bit 二補數可表示的整數範圍是 至 ,也就是 至 。負數的二補數表示法可由其正值的二進位表示逐位反相,再加 得到。
解題方法
先寫出 的 -bit 二進位表示:
逐位反相得到 ,再加 :
因此, 儲存於 -bit 記憶體的內容為 。
選項分析
第 12 題2 分
下列二進位數字皆以 2 補數(two’s complement)表現,有關計算運算式後選擇十進位正確結果。
運算式:(101110)-(110110)=\text{____}?
核心觀念
本題考二補數的解讀與減法運算。題目中的數字各有 6 位元,因此最左位是符號位;最高位為 表示負數。二補數負數的十進位值,可用「位元反相後加 ,再加上負號」求得。減法則可改寫成加上減數的二補數。
解題方法
先將兩個 6 位元數轉成十進位:
- 的最高位為 ,是負數。反相得 ,加 得 ,所以 。
- 的最高位為 ,是負數。反相得 ,加 得 ,所以 。
因此:
也可用定寬二補數直接運算。 的二補數是 ,所以:
第 13 題2 分
布林函數 ,將 進行卡諾圖(Karnaugh Map)化簡後,其結果為:
核心觀念
卡諾圖利用相鄰最小項合併,將布林函數化為較簡單的乘積項之和(SOP)。每次合併 個相鄰的 ,可消去 個變數;卡諾圖的左右邊界也視為相鄰。
本題以變數順序 編號最小項,例如 、。
解題方法
依照最小項將 填入卡諾圖。觀察可合併的相鄰格:
- 可合併成四格。這四項中 固定, 改變,因此化簡為 。
- 可合併成四格。這四項中 固定,因此化簡為 。
- 可合併成四格。這四項中 固定,因此化簡為 。
因此最簡結果為:
上述三組合併涵蓋所有指定最小項,且各組所留下的固定變數可直接由二進位編號判定。
選項分析
題目選項均未標示反變數符號,依題目所列文字直接檢核:
第 14 題2 分
由 6 個正反器(flip-flops)所組成的二進制同步(synchronous)計數器,可由 0 計數到最大值為多少?
核心觀念
個正反器可表示 種不同的二進位狀態。計數器若從 0 開始,狀態依序由 計到 ,因此最大計數值是 。同步計數器是指各正反器由共同時脈觸發;同步方式不影響可表示的狀態數。
解題方法
本題有 6 個正反器,代入公式:
因為計數從 0 起算,64 種狀態的範圍是 到 ,所以最大值為:
選項分析
第 15 題2 分
布林函數 與下列哪一個函數相等?
核心觀念
本題考查三變數布林函數與最小項(minterm)的對應。 表示將括號內編號的最小項相加,也就是函數在那些輸入組合下輸出為 。三個變數的最小項編號依 的二進位值排列,其中 是最高位元、 是最低位元。
解題方法
先整理原函數:
當 時,無論 為何,,對應輸入 ,即最小項 。
當 時,函數化為:
此時 不同才輸出 ,對應 ,即 。
因此:
選項分析
第 16 題2 分
數理邏輯中以 implication operator “→” 表現因果關係。考慮 ,下列何者錯誤?(!代表 not)
核心觀念
本題考查命題邏輯中的蘊涵(implication)及其真值。命題 在 為真、 為假時為假;其餘情形皆為真。因此,命題邏輯中的「若 則 」不代表兩者之間必然存在因果關係。
| 真 | 真 | 真 |
| 真 | 假 | 假 |
| 假 | 真 | 真 |
| 假 | 假 | 真 |
解題方法
依蘊涵的真值表逐項判斷。特別注意,當前件 為假時,無論 為真或假, 都是真,不會是未定義。
另外,蘊涵可以改寫為:
其逆否命題也與原命題等價:
選項分析
第 17 題2 分
基本的邏輯運算子:AND、OR、NOT,可被用來定義不同的邏輯運算子,例如 NOR 運算子,其中, NOR 定義為 NOT( OR )。下列何者等價於 NOR 的運算?
核心觀念
NOR 是「或非」運算,定義為先做 OR,再將結果取反:
邏輯運算遵守冪等律:。此外,NOT 會將真值反轉。
解題方法
將 、 都代入 :
由冪等律 ,可得:
因此等價於選項 (C)。
選項分析
第 18 題2 分
關於同位元檢查(parity check),下列何者正確?
核心觀念
同位元檢查(parity check)是在資料位元之外加上一個同位位元,讓傳送資料中的 的總數符合約定的奇數或偶數。偶同位要求總數為偶數;奇同位則要求總數為奇數。
接收端依照雙方事先約定的同位方式重新計算。若收到的位元不符合約定,便可判定傳輸過程中發生錯誤;但基本同位檢查只能偵測錯誤,不能指出錯誤位元的位置,因此不能直接修正錯誤。
解題方法
逐一判斷同位檢查的功能與限制:
- 對資料 計算 的個數。
- 判斷同位檢查能偵測或修正哪些錯誤。
- 確認傳送端與接收端是否需要採用相同的同位方式。
選項分析
- (A) 錯誤。 中有 個 ,已是偶數,因此採用偶同位時,同位位元應為 ,使總數維持偶數;不是 。
第 19 題2 分
在作業系統的環境中,何謂系統呼叫(system calls)?
核心觀念
系統呼叫(system call)是使用者應用程式向作業系統核心請求服務的介面。程式需要存取檔案、建立程序、配置記憶體或使用輸入輸出設備時,會透過系統呼叫請求作業系統代為執行。
應用程式通常在使用者模式執行;系統呼叫會觸發受控的控制權轉移,使處理器進入核心模式,由作業系統檢查請求並執行相應功能,完成後再將結果交回應用程式。
解題方法
抓住「系統呼叫」的關鍵:它是應用程式呼叫作業系統功能的介面,不是作業系統定期執行的工作、內部共用函式庫,也不是開機初始化程序。依此比對各選項,只有 D 符合定義。
選項分析
第 20 題2 分
為維護軟體開發品質,對開發的軟體進行測試是非常重要的一環。下列哪個測試方式,需要事先瞭解程式的運作流程,並針對每個程式執行路徑進行測試?
核心觀念
本題考查軟體測試中「是否需要掌握程式內部結構」的差異:
- 白箱測試(white-box testing):檢視程式內部的控制流程與邏輯,依據程式結構設計測試,常用來檢查敘述、分支或執行路徑是否被測試。
- 黑箱測試(black-box testing):不檢查程式內部結構,從輸入與預期輸出來驗證功能是否符合需求。
題幹指出須事先了解程式的運作流程,並針對程式執行路徑測試,符合白箱測試的特徵。
解題方法
先抓題幹中的關鍵描述:「了解程式運作流程」及「針對每個程式執行路徑進行測試」。這表示測試者會根據程式內部的流程與路徑設計測試案例,因此應選擇檢視程式結構的白箱測試。
選項分析
第 21 題2 分
若一個最大堆積樹(Max Heap)如圖所示,加入一個新節點 9 後,則此最大堆積樹中序走訪(Inorder Traversal)的結果為何?
(原卷此處包含最大堆積樹圖形。)
核心觀念
本題考查最大堆積樹(Max Heap)的兩項操作:
- 插入節點:新節點先放在完全二元樹的下一個空位置,再向上調整(Heapify Up),直到符合父節點值大於或等於子節點值。
- 中序走訪(Inorder Traversal):走訪順序為「左子樹 → 根節點 → 右子樹」。
原堆積樹為:
8
/ \
6 7
/ \
4 2
解題方法
新節點 9 應放在完全二元樹的下一個位置,即節點 7 的左子節點:
8
/ \
6 7
/ \ /
4 2 9
由於 ,先與 7 交換:
8
/ \
6 9
/ \ /
4 2 7
接著 ,再與 8 交換,得到新的最大堆積樹:
9
/ \
6 8
/ \ /
4 2 7
進行中序走訪:
第 22 題2 分
在互動式系統(Interactive System)中,若要評估一個 CPU 排程演算法,通常最注重下列哪一項指標?
核心觀念
CPU 排程演算法的評估指標包括 CPU 使用率、產量、回復時間、等待時間與反應時間。互動式系統重視使用者操作後,系統能否迅速開始回應,因此最重要的指標是反應時間(Response Time)。
反應時間是從使用者提出要求,到系統首次產生回應所經過的時間;它著重「多久開始回應」,不必等到整個工作完成。相對地,回復時間(Turnaround Time)是工作從提交到完成所需的總時間。
解題方法
先辨認題目中的系統類型,再判斷它最重視的排程目標:
- 互動式系統:使用者會持續操作並等待系統回應,重視反應是否及時。
- 批次處理系統:較常關注工作完成所需時間與整體產量。
- 一般系統效能評估:也會考量 CPU 使用率,但它不直接代表使用者操作後能否迅速得到回應。
題幹明確指出是互動式系統,因此選擇反應時間。
選項分析
第 23 題2 分
下列何者是應用程式(application software)與電腦硬體(hardware)之間的介面?
核心觀念
作業系統(Operating System, OS)負責管理電腦硬體資源,並提供應用程式使用硬體的介面。應用程式通常透過作業系統提供的服務與系統呼叫,存取檔案、記憶體、處理器及輸入輸出裝置,而不是直接控制硬體。
解題方法
先判斷題目問的是「連接應用程式與硬體的介面」,再區分各選項的功能:瀏覽器是應用程式;啟動程式負責啟動或載入程式;編譯程式負責翻譯程式碼;管理硬體並提供應用程式使用介面的則是作業系統。
選項分析
第 24 題2 分
一作業系統採取最近最少使用(least recently used, LRU)演算法來管理 3 個記憶體頁框,若初始狀態中 3 個頁框沒有任何分頁(page)資料,系統依序存取以下編號之分頁:3、2、1、3、4、1、3、5、1,將產生多少次的分頁錯誤(page faults)?
核心觀念
LRU(最近最少使用)會在頁框已滿、發生分頁錯誤時,淘汰「距離現在最久未被存取」的分頁。初始頁框為空,因此第一次載入每個新分頁都會發生分頁錯誤。
解題方法
依序追蹤每次存取後的頁框內容;命中時更新該分頁的最近使用時間,錯誤且頁框已滿時則淘汰最久未使用者。
| 存取分頁 | 結果 | 存取後頁框內容(由新到舊) |
|---|---|---|
| 3 | 錯誤 | 3 |
| 2 | 錯誤 | 2、3 |
| 1 | 錯誤 | 1、2、3 |
| 3 | 命中 | 3、1、2 |
| 4 | 錯誤,淘汰 2 | 4、3、1 |
| 1 | 命中 | 1、4、3 |
| 3 | 命中 | 3、1、4 |
| 5 | 錯誤,淘汰 4 | 5、3、1 |
| 1 | 命中 | 1、5、3 |
第 25 題2 分
輸出入系統的緩衝區(Buffer)是一段可以儲存資料的記憶體區域,以供 2 個周邊裝置或裝置與應用程式之間傳輸資料時使用。下列關於使用緩衝區原因的敘述,何者正確?
核心觀念
緩衝區(Buffer)是暫時存放資料的記憶體區域,常用於資料生產者與消費者之間。它能在兩端速度不同時,先暫存一端送出的資料,讓另一端稍後再讀取,因此可調節傳輸節奏。
解題方法
判斷緩衝區的主要用途,先看資料傳輸兩端是否可能有不同的處理速度。例如,應用程式產生資料的速度可能快於周邊裝置輸出的速度;緩衝區可先收下資料,讓裝置依自己的速度取用。這正是選項 (A) 所述的情況。
選項分析
第 26 題2 分
有關分頁(paging)式的記憶體管理機制,下列敘述何者錯誤?
核心觀念
分頁(paging)將虛擬記憶體切成固定大小的「頁」(page),將實體記憶體切成相同大小的「頁框」(frame)。作業系統透過頁表記錄虛擬頁面對應到哪個實體頁框,並由記憶體管理單元(MMU)等硬體協助位址轉換。
分頁能消除外部碎片,因為程序不必配置一整段連續的實體記憶體;但程序的最後一頁通常無法剛好填滿頁框,因此仍可能有內部碎片。
解題方法
題目問「何者錯誤」,逐項判斷分頁的特性即可。關鍵是區分兩種碎片:
- 外部碎片:可用記憶體總量足夠,但被切成不連續的小區塊,無法滿足需要連續空間的配置。
- 內部碎片:已配置的區塊內仍有未使用空間。分頁的配置單位固定,程序末頁未用滿的部分便是內部碎片。
因此,分頁可以避免外部碎片,卻不能避免內部碎片。
選項分析
第 27 題2 分
若有無限多的主記憶空間可使用,下列哪一種作業系統的功能便不需要?
核心觀念
本題考作業系統各項功能的目的,特別是**分頁(paging)**與主記憶體空間的關係。
分頁是虛擬記憶體管理方式之一。作業系統將程式切分成固定大小的頁(page),將主記憶體切分成固定大小的頁框(frame),並透過頁表管理兩者的對應。分頁可讓程式不必整個載入主記憶體,也能利用磁碟等輔助儲存空間支援超出實體記憶體容量的執行需求。
解題方法
題目假設「有無限多的主記憶空間可使用」,因此判斷各功能是否仍有存在目的:
- 若功能主要用來處理主記憶體容量不足,無限記憶體便消除了這項需求。
- 若功能處理的是 I/O、程式並行或檔案等其他作業系統工作,記憶體容量無限仍不會使其失去用途。
選項分析
(A) I/O interrupt:錯誤。 I/O 中斷用來通知 CPU 輸入/輸出裝置已完成工作或需要處理事件,讓 CPU 不必持續輪詢裝置。即使主記憶體無限,CPU 與 I/O 裝置之間仍需要這種協調機制。
第 28 題2 分
下列哪一個作業系統是專門為雲端計算設計的使用者端設備(client-provided equipment, CPE)的作業系統?
核心觀念
本題考辨識作業系統的設計用途。Chrome 作業系統(Chrome OS)是以雲端服務與網路應用為核心的作業系統,常用於 Chromebook 等使用者端設備(CPE)。使用者可透過瀏覽器及網路服務處理多數工作,並將資料與應用服務整合至雲端。
解題方法
抓住題幹的關鍵詞「專門為雲端計算設計的使用者端設備」。四個選項中,Chrome OS 的設計理念最直接對應以網路及雲端服務為主的用戶端使用情境,因此選擇 (B)。
選項分析
- (A) Ubuntu 作業系統:錯誤。 Ubuntu 是以 Linux 為基礎的通用作業系統,可用於個人電腦、伺服器等多種用途,並非專為雲端使用者端設備設計。
- **(B) Chrome 作業系統:正確。
第 29 題2 分
將下列兩個 Java 程式檔案(Ob1.java、Test.java)編譯後,執行 java Test,輸出為何?
Ob1.java 檔案內容如下:
public class Ob1 { private int x = 3, y = 3;
public Ob1(int num)
{
y = 13;
}
public Ob1()
{
x = 7;
}
public void foo()
{
System.out.print(x + 2 * y);
}
}
Test.java 檔案內容如下:
public class Test { public static void main(String[] args) { Ob1 m = new Ob1(); m.foo(); } }
核心觀念
本題考 Java 物件建立時的欄位初始值、建構子執行,以及方法中的算術運算。
欄位 x、y 宣告時都先設為 3。建立物件時,Java 會執行所呼叫的建構子;new Ob1 呼叫的是無參數建構子 Ob1,不會呼叫 Ob1(int num)。
解題方法
依序追蹤物件欄位:
- 欄位初始化後:
x = 3、y = 3。 - 執行
new Ob1,呼叫無參數建構子:
public Ob1
{
x = 7;
}
因此欄位變為 x = 7、y = 3。
3. 呼叫 m.foo,計算 x + 2 * y。乘法先於加法:
System.out.print 會輸出 13。
選項分析
第 30 題2 分
有關於磁碟陣列(redundant array of independent disks, RAIDs)的設計理念與使用,下列敘述何者錯誤?
核心觀念
RAID(磁碟陣列)是將多顆硬碟組合成一個邏輯儲存單位,藉由不同的資料配置方式,提升效能、可靠度,或兼顧兩者。常見設計包括:
- Striping(資料分割):將資料切分後分散寫入多顆硬碟,增加平行存取效能;本身不提供冗餘。
- Mirroring(鏡像):在多顆硬碟上保存相同資料,提供冗餘;其中一顆硬碟故障時,仍可由其他鏡像磁碟讀取資料。
解題方法
先辨認各選項描述的 RAID 設計原理,再判斷其對效能與資料保護的作用。關鍵在於 RAID 0 只有 striping,沒有 parity 或 mirroring,因此任一成員硬碟損毀,都可能使分散在整組磁碟中的資料無法完整還原。
選項分析
第 31 題2 分
將紅光與綠光等量相加,可得到與下列何者最為接近的光之顏色?
核心觀念
本題考查光的「加法混色」。紅、綠、藍是光的三原色;光線重疊時,亮度相加,稱為加法混色。紅光與綠光等量相加,呈現黃色。
解題方法
辨認光的三原色為紅、綠、藍,並套用常見的加法混色關係:
- 紅光+綠光=黃色
- 綠光+藍光=青色
- 紅光+藍光=洋紅色
- 紅光+綠光+藍光=白色
因此,等量的紅光與綠光相加,最接近黃色。
選項分析
第 32 題2 分
有一音訊其取樣頻率(Sampling frequency)為 16,000 Hz,音訊幀持續時間(frame duration)為 25 ms、重疊(overlap)15 ms,此音訊之幀率(frame rate)為何?
核心觀念
音訊幀率是每秒取出的音訊幀數,取決於相鄰兩幀起始位置之間的時間間隔(幀移動時間,hop duration)。有重疊時,相鄰幀的間隔小於單一幀的持續時間。
解題方法
幀持續時間為 ,重疊時間為 ,所以相鄰兩幀的起始位置間隔為:
因此每秒可容納的幀數為:
取樣頻率 表示每秒取樣 個樣本;本題已給定幀長與重疊時間,因此計算幀率不需再用取樣頻率。
選項分析
第 33 題2 分
語音壓縮編碼(Vocoder 或 Voice coder)的基本觀念是將語音訊號模式化,並且用最少的位元來表示一段語音的特徵。下列何者不是語音壓縮標準?
核心觀念
本題考查語音壓縮編碼的基本概念,以及語音編碼技術與標準的辨識。語音編碼器會將語音訊號轉換成較精簡的位元表示,以降低儲存或傳輸所需的資料量。CELP 是一種語音編碼方法;GSM 與 G.729 則與語音編碼規格相關。
解題方法
逐一辨認選項是否屬於語音壓縮編碼方法或標準。CELP、GSM 與 G.729 都有明確的語音編碼用途;MELD 並非此類語音壓縮標準,因此選 D。
選項分析
- (A) CELP:錯誤。 CELP(Code-Excited Linear Prediction,碼激發線性預測)是一種語音編碼方法,利用線性預測模型與激發訊號表示語音,能以較低位元
第 34 題2 分
音響擴大機功能為將小訊號放大,其內部會使用放大電路達成此一目的,放大電路最主要是利用何種電子元件特性?
核心觀念
本題考查放大電路所依據的電子元件特性。音響擴大機要把輸入的小訊號轉成較大的輸出訊號,主要利用電晶體的電流或電壓控制特性:以小的輸入變化控制較大的電流變化,經由電路與電源供應能量,形成放大的輸出訊號。
解題方法
先辨認題目描述的是「放大電路」的主要功能,再判斷哪種元件具有控制訊號並產生放大效果的特性。電晶體是常見的放大元件,廣泛用於音響擴大機;二極體主要用於整流、檢波等,電感與諧振器則各有其他用途,並非此處所指的主要放大元件。
選項分析
第 35 題2 分
現有用於虛擬實境(virtual reality)之頭戴式顯示器(head-mounted display),主要利用下列何者深度知覺線索達成立體顯示效果?
核心觀念
本題考驗深度知覺線索,以及 VR 頭戴式顯示器如何呈現立體影像。人眼的雙眼相隔一段距離,因此左右眼會看到略有差異的影像;大腦整合這些影像後,便能感知物體的深度。這種線索稱為雙眼視差(binocular parallax,亦常稱雙眼視差或雙眼視覺差異)。
解題方法
判斷關鍵在於題目問的是頭戴式顯示器「主要利用」哪種線索達成立體顯示。VR 頭戴式顯示器通常向左右眼分別提供從不同視角產生的影像,兩幅影像之間具有視差;大腦比較左右眼所見的差異,形成深度感。因此選擇雙眼視差。
選項分析
- (A) 雙眼視差(binocular parallax)—正確。 左右眼接收略有差異的影像,大腦整合後產生立體深度感,是 VR 頭戴式顯示器達成立體顯示的主要方式。
- **(B) 運動視差(motion parallax)—錯誤。
第 36 題2 分
假設有一個影像以 24 bits 表示顏色深淺,而影像長與寬分別為 800 pixels 與 600 pixels,圖像儲存的空間需要多少 bytes?
核心觀念
本題考查影像解析度、色彩深度與資料量的換算。影像的像素總數為「長 × 寬」;每個像素以 24 bits 表示,而 bits 等於 byte,因此每個像素占 bytes。
解題方法
先計算影像的像素總數:
每個像素占 bytes,故影像所需空間為:
選項分析
- (A) 11,520,000 bytes:錯誤。 此數值是正確答案的 倍,等於將每個像素的 bits 直接當成 bytes,未將 bits 換算成 bytes。
- **(B) 1,440,000 bytes:正確。
第 37 題2 分
使用 YCbCr 色彩空間進行影像壓縮時,將原先 4:4:4 格式中,明亮度通道保留不變,其他通道的訊號減少為原來一半,壓縮後格式變為多少?
核心觀念
本題考 YCbCr 色彩空間的色度取樣格式。Y 表示明亮度;Cb、Cr 表示色度。格式中的三個數字描述一段水平取樣範圍內,各通道的相對取樣數量。
以 4:4:4 為基準,每 4 個 Y 取樣點,Cb、Cr 各有 4 個取樣點。題目說明亮度保留不變,而其他通道減少為原來的一半,因此 Y 仍取樣 4 點,Cb、Cr 各減為 2 點,格式為 4:2:2。
解題方法
直接比較壓縮前後各通道的相對取樣數:
- Y:保留不變,維持 4。
- Cb、Cr:各由 4 減為一半,即 2。
因此取樣比例由 4:4:4 變為 4:2:2。
選項分析
第 38 題2 分
有關 JPEG 是針對影像被廣泛使用的壓縮標準,該標準所使用的色彩模型,下列何者正確?
核心觀念
JPEG 是常見的影像壓縮標準。其典型處理會將影像由 RGB 色彩表示轉換為 YCbCr 色彩模型: 表示亮度, 與 表示色彩差異。人眼對亮度細節較敏感,對色彩細節相對不敏感,因此 JPEG 可對色度資訊進行較大幅度的取樣或壓縮,以減少資料量。
解題方法
辨認 JPEG 常用的色彩模型即可作答:JPEG 編碼常先將 RGB 轉換為 YCbCr,再分別處理亮度與色度資訊。題目問的是 JPEG 使用的色彩模型,故選 YCbCr。
選項分析
第 39 題2 分
MPEG 採用 3 種方式來壓縮一張畫面,下列何者非視訊壓縮所使用的編解碼畫面(frame)?
核心觀念
MPEG 以畫面間的參照關係,將視訊畫面分為三種主要類型:
- I 畫面(Intra-coded picture):只利用本畫面內的資訊編碼,不需參照其他畫面。
- P 畫面(Predictive-coded picture):參照先前的 I 畫面或 P 畫面進行預測編碼。
- B 畫面(Bidirectionally predictive-coded picture):可參照前後的 I 畫面或 P 畫面進行雙向預測編碼。
題目考的是這三種 MPEG 畫面類型的名稱辨識。
解題方法
先確認 MPEG 常見的畫面類型為 I、P、B 三種,再比對選項。題目問「何者非」視訊壓縮所使用的編解碼畫面類型,因此找出不屬於這三種的選項即可。
選項分析
第 40 題2 分
無線電視數位化已成世界潮流,目前全球數位電視的規格系統有數種,下列何者不是數位電視地面廣播系統?
核心觀念
本題考辨「數位電視地面廣播系統」與「國際電信標準組織」的差別。地面廣播系統是以無線電波傳送數位電視訊號的技術標準,常見規格包括歐洲的 DVB-T、美國的 ATSC,以及日本的 ISDB-T。
解題方法
先辨認各選項的性質:DVB-T、ATSC、ISDB-T 都是數位電視地面廣播標準;ITU-T 則是國際電信聯盟的電信標準化部門,負責制定電信相關標準,並非一種數位電視地面廣播系統。因此選出 ITU-T。
選項分析
- (A) ITU-T:錯誤選項,為本題答案。 ITU-T 是 International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector(國際電信聯盟電信標準化部門)的縮寫,屬於標準化組織的部門,不是數位電視地面廣播系統。