114 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
有關主機板上的元件敘述,下列何者正確?
核心觀念
本題考查主機板上的記憶體規格、BIOS、北橋晶片與 CMOS 的功能。判斷時要分清楚:記憶體模組規格會隨主機板支援的世代而異;BIOS 設定與 CMOS/RTC 備援電力則各有用途。
解題方法
逐項核對各元件的功能與敘述是否相符。特別注意把「晶片組負責連接的裝置」與「設定資料由誰供電」分開判斷。
選項分析
- **(A) 正確。**主機板會依其設計支援特定世代的記憶體,例如 DDR3、DDR4 或 DDR5。不同世代的插槽與電氣規格不同,通常不能直接混用,因此選購記憶體須配合主機板規格。
- **(B) 錯誤。**BIOS 含有開機初始化與硬體測試等韌體,也負責啟動作業系統載入流程;但不能據此說使用者不能更動其內容。
第 2 題2 分
有關 CUDA(Compute Unified Devices Architectured)的敘述,下列何者正確?
核心觀念
本題考查 CUDA 的開發者與用途。CUDA 是 NVIDIA 提供的平行計算平台與程式設計模型,讓程式能利用 NVIDIA GPU 執行通用運算,以加速適合平行處理的工作。
解題方法
辨認 CUDA 時,抓住兩個關鍵:NVIDIA 與 平行計算平台和程式設計模型。題目詢問 CUDA 的正確敘述,符合這一定義的選項即為正解。
選項分析
- (A) 微軟的圖形處理器架構:錯誤。 CUDA 由 NVIDIA 提供,不是微軟的圖形處理器架構。
- **(B) 一種由 Intel 開發的並行計算平台:錯誤。
第 3 題2 分
有關 x86 CPU 之旗標暫存器(flag register)的旗號,下列何者錯誤?
核心觀念
本題考查 x86 CPU 旗標暫存器中的旗標名稱。旗標暫存器記錄處理器執行結果與控制狀態,常見旗標包括零旗標(Zero Flag, ZF)、奇偶旗標(Parity Flag, PF)、中斷旗標(Interrupt Flag, IF)及輔助進位旗標(Auxiliary Carry Flag, AF)。
解題方法
逐一比對選項中的中文名稱與 x86 旗標的正式名稱。關鍵在於分辨「奇偶(parity)」與「並行(parallel)」:x86 有奇偶旗標,沒有「並行旗標」這個旗標名稱。
選項分析
- (A) 零(zero)旗號:正確。 零旗標 ZF 用來表示運算結果是否為零;結果為零時,ZF 設為 1。
- (B) 並行(parallel)旗號:錯誤。 x86 旗標暫存器沒有名為 parallel 的「並行旗標」。
第 4 題2 分
有關 USB 連接埠的敘述,下列何者錯誤?
核心觀念
本題考查 USB 接頭的外型與功能,以及手機 USB 埠能否直接連接 USB Type-A 隨身碟。USB 埠通常支援熱插拔、隨插即用,並可供電;Type-C 接頭則可正反面插接。手機若要讀取 Type-A 隨身碟,須具備 USB 主機模式(USB OTG)並使用相容的轉接方式,不能只因手機有 USB 埠就認定一定可以讀取。
解題方法
逐項核對敘述是否符合 USB 的一般特性。前三項描述 USB 或 Type-C 的常見功能;第四項把「手機可充電、可與電腦傳輸資料」推廣成「可直接讀取 Type-A 隨身碟」,忽略了手機端須支援 USB OTG,且通常需要轉接器,因此敘述不成立。
選項分析
第 5 題2 分
若一個硬碟的每分鐘轉數(rotation per minute, RPM)為 7200、搜尋時間(seek time)的平均值為 6 ms,對於隨機存取而言,該硬碟的定位時間(positioning time)的平均值約為何?
核心觀念
硬碟的平均定位時間(positioning time)由平均搜尋時間與平均旋轉延遲組成。搜尋時間是磁頭移動到目標磁軌所需時間;旋轉延遲是等待目標磁區轉到磁頭下方所需時間。
對隨機存取而言,目標磁區平均約需等待硬碟轉半圈,因此:
解題方法
硬碟轉速為 RPM,即每分鐘轉 圈。每圈所需時間為:
隨機存取的平均旋轉延遲約為半圈時間:
再加上平均搜尋時間 :
第 6 題2 分
在直接記憶體存取(direct memory access, DMA)為基礎的 I/O 中,下列敘述何者正確?
核心觀念
本題考查 DMA 的資料傳輸方式,以及 DMA 對 CPU 與整體系統效能的影響。
DMA 控制器可在 CPU 設定傳輸起始位置、資料量與方向後,直接在 I/O 裝置與主記憶體間搬移資料。這能減少 CPU 逐字搬運資料的負擔,但 DMA 與 CPU 仍須共用記憶體匯流排;採用週期偷取時,DMA 會暫時取得匯流排,因此 CPU 的記憶體存取可能延遲。
解題方法
先分辨選項描述的是哪種 I/O 傳輸方式:
- 程式控制 I/O 或中斷驅動 I/O:CPU 需要介入資料搬移,或逐次處理資料。
- DMA:資料由 DMA 控制器直接在裝置與記憶體間傳輸;CPU 通常在設定傳輸時介入,並於整批傳輸完成或發生特定事件時收到中斷。
- 週期偷取:DMA 暫時占用匯流排傳輸資料,會使 CPU 的記憶體存取受到影響,但通常能減少 CPU 負擔並改善整體 I/O 效能。
據此檢視各選項,只有 (B) 同時正確描述週期偷取對 CPU 的影響,以及 DMA 卸載資料搬運工作的效益。
選項分析
第 7 題2 分
某 CPU 可定址的記憶體空間達 Bytes,有關 CPU 的敘述,下列何者正確?
核心觀念
本題考查記憶體可定址空間與位址匯流排寬度的關係。若 CPU 的位址匯流排有 條線,且每個位址可指定一個 Byte,則可表示 個位址,能定址 Bytes 的記憶體空間。
資料匯流排則決定 CPU 與記憶體或周邊裝置之間一次傳輸的資料位元數;控制匯流排負責傳送讀取、寫入等控制訊號。這些匯流排的寬度不能單憑可定址空間推知。
解題方法
題目給定可定址空間為 Bytes。因為每個位址對應 Byte,所需位址數為 ,因此位址必須能表示 種不同組合:
所以 ,表示位址匯流排為 64 條,選項 (C) 正確。
選項分析
第 8 題2 分
兩組 BCD 碼數值 000101000101 及 000010000111 相加後,將其結果再轉成二進制數值,轉換後的數值應為:
核心觀念
BCD(Binary-Coded Decimal,二進碼十進數)是將每一個十進位數字分別編碼成 4 位元。有效的 BCD 碼中, 至 分別代表十進位的 至 ;兩組 BCD 碼相加後,須先解讀為十進位數值相加,再把總和轉成一般二進制。
解題方法
每 4 位元切成一組,分別讀取兩個 BCD 數:
將十進位數相加:
把 轉為二進制:
因此:
第 9 題2 分
最常於電腦記憶體中,用於儲存整數的整數表示法,下列何者正確?
核心觀念
本題考查電腦如何以二進位表示整數。有號整數最常使用二的補數表示法(Two’s complement),因為它能以相同的加法電路處理正數與負數,且零只有一種表示法。
在 位元的二的補數表示中,最左側位元權重為 ,其餘位元依序為 。因此可表示的範圍是:
解題方法
題目問的是「最常於電腦記憶體中,用於儲存整數的整數表示法」。判斷關鍵在於實務上有號整數採用何種表示法:答案是二的補數。它使正負數的加減運算能沿用二進位加法,且不需另外處理正零、負零兩種情形。
選項分析
- (A) 1 的補數(One’s complement)錯誤。 負數由正數逐位反相表示,但會有「正零」與「負零」兩種零的表示,運算處理也較不方便,因此不是現代電腦最常
第 10 題2 分
,有關 、 值,下列何者錯誤?
核心觀念
本題考查不同進位數的換算,以及同一數值以不同進位制表示時,數字位元的意義。
在 進位中,數字各位依序代表 ;換算成十進位時,各位數乘上對應的位值後加總。合法的 進位數,其每一位數字都必須小於 。
解題方法
先將兩個加數換算成十進位:
因此:
接著逐一檢驗各選項的 是否在進位 下表示十進位數 。
選項分析
(A) ,:正確。
二進位轉為十進位:
第 11 題2 分
令 代表將 轉成 1 補數, 代表將 轉成 2 補數,XOR 為互斥運算。如果 ,則 可為下列哪個整數?
核心觀念
本題考二進位的1 補數、2 補數與 XOR。以固定的二進位位數表示時,1 補數是逐位反相;正整數 的 2 補數則是先逐位反相,再加 。XOR 的規則是相同位元得 、不同位元得 。
解題方法
令 為 的 1 補數, 為 的 2 補數。由定義,。因此兩者相差 ,在二進位中只會有最右側連續的 與其左側第一個 因加 而改變;而 正好標示出這些改變的位元。
逐一代入選項,使用足以表示題目結果的 8 位元:
- (A) :,故 、。XOR 為 ,不符合題目。
- (B) :,故 、。XOR 為 ,不符合題目。
- (C) :,故 、。
第 12 題2 分
使用邏輯左移一個位元(logical left shift operation)於位元樣式 10011000 後,會得到什麼結果?
核心觀念
邏輯左移(logical left shift)是將位元從左往右移動一格:最左側移出的位元捨棄,最右側空出的位元補 。本題只考位元移動,不涉及符號位保留或循環移位。
解題方法
將位元樣式 的每一位向左移一格:
最左側的 移出後捨棄,右端補上 ,因此結果為 。
選項分析
第 13 題2 分
在網路設定中,子網路遮罩(Mask)可以用來劃分不同的子網路。舉例來說,IPv4 的位址 192.168.53.48,若將子網路遮罩設為 255.255.240.0,則可得到子網路為 192.168.48.0。下列哪一種邏輯閘可以直接用來進行子網路遮罩運算?
核心觀念
子網路遮罩用來區分 IPv4 位址中的「網路部分」與「主機部分」。求子網路位址時,將 IP 位址與子網路遮罩逐位元進行 AND(邏輯及)運算:
遮罩中為 的位元保留 IP 位址中相對應的位元;遮罩中為 的位元則清除。
解題方法
題目給定:
- IP 位址:
- 子網路遮罩:
將兩者轉為二進位,逐段進行 AND:
| 位址段 | IP 位址 | 子網路遮罩 | AND 結果 |
|---|---|---|---|
| 第一段 | () | () | |
| 第二段 | () | () | |
| 第三段 | () | () | () |
第 14 題2 分
假設一個 NAND 邏輯閘的上升傳播延遲(Low-to-High Propagation Delay)時間為 3 ns,下降傳播延遲(High-to-Low Propagation Delay)為 2 ns,當輸入 從 改為 時,輸出 需要多少時間可以得到正確的結果?
核心觀念
本題考查 NAND 閘的傳播延遲。輸出由低電位轉為高電位的延遲為 ;由高電位轉為低電位的延遲為 。多級邏輯電路中,訊號須沿著邏輯閘路徑傳播,因此要依各級輸出實際發生的轉換方向累計延遲。
解題方法
當輸入由 改為 時,題目所指的電路中,訊號依序經過三個 NAND 閘,三個閘的輸出轉換方向依序為:
- 第一級:輸出由高轉低,延遲 。
- 第二級:輸出由低轉高,延遲 。
- 第三級:輸出由高轉低,延遲 。
因此總延遲為:
選項分析
第 15 題2 分
關於 Unicode 編碼,下列何者錯誤?
核心觀念
本題考 Unicode 字元集與 UTF-8 編碼的關係,以及 UTF 的英文全名。Unicode 定義字元及其碼位;UTF(Unicode Transformation Format)則是將 Unicode 碼位轉換為位元組序列的編碼形式,常見的有 UTF-8、UTF-16、UTF-32。
解題方法
逐項檢查 Unicode、UTF-8 與 ASCII 的基本定義。題目要求找出錯誤敘述,關鍵是辨認英文全名中的拼字:UTF 的全名是 Unicode Transformation Format,不是選項所寫的「Universal Tranformation Format」。
選項分析
- (A) 正確。 UTF-8 的前 128 個碼位與 ASCII 相同,範圍為 U+0000 至 U+007F,因此 ASCII 字元以 UTF-8 編碼時,位元組值與原 ASCII 相同。
- **(B) 錯誤。
第 16 題2 分
有關文數字(Alphanumeric characters)編碼的敘述,下列何者錯誤?
核心觀念
本題考文數字編碼的用途與每個字元所占的位元組數。ASCII 是早期的文數字編碼;Unicode 用來表示多種語言文字;EBCDIC 與 BIG-5 則是其他常見的字元編碼。
解題方法
逐項核對各編碼的用途與字元長度,重點辨認 ASCII 的位元組數。ASCII 標準以 7 位元表示一個字元,實務上常以 1 個位元組儲存;因此「每個字元採用 2 個位元組」的敘述錯誤。
選項分析
(A) 正確。 EBCDIC 是 IBM 發展的文數字編碼,名稱中的「Extended Binary Coded Decimal」反映其與 BCD 編碼的關聯。
第 17 題2 分
依據以下的 Python 程式碼,下列哪一個程式碼敘述可以取得數字 2.71?
d={1:{'1':'3', '2':3.14}, 2:{'1':'2', '2':2.71}, 3:{'1':'1', '2':1.44}}
核心觀念
本題考查 Python 字典(dict)的巢狀索引。字典以「鍵(key)」對應「值(value)」,取值時使用 字典[鍵]。Python 中字串與整數是不同型別的鍵,例如整數 1 與字串 '1' 不相同。
解題方法
先看外層字典的鍵:1、2、3 都是整數。再看每個內層字典的鍵:'1'、'2' 都是字串。
要取得數字 2.71,先在外層以整數鍵 2 取出內層字典,再以字串鍵 '2' 取值:
d[2] 得到 {'1': '2', '2': 2.71};接著 d[2]['2'] 得到 2.71。
選項分析
第 18 題2 分
若執行以下的 Python 程式碼,則螢幕上的輸出為以下何者?
i=2
def func_a(a):
func_b(a)
i=a+1
def func_b(b):
i=b+1
func_c(i)
def func_c(c):
i=c+1
func_a(i)
print(i)
核心觀念
本題考查 Python 函式中的區域變數與全域變數作用域。函式內若對某名稱進行指定,該名稱在該函式中會被視為區域變數;除非使用 global 宣告,否則不會改動函式外的同名全域變數。
解題方法
程式最外層先令全域變數 i = 2。呼叫 func_a(i) 時,傳入的是數值 2,因此 func_a 的參數 a 為 2。
依序追蹤各函式中的變數:
func_a(a)呼叫func_b(a),傳入2。- 在
func_b(b)中,b = 2。執行i = b + 1時,i是func_b的區域變數,值為3;接著呼叫func_c(i),傳入3。 - 在
func_c(c)中,c = 3。執行i = c + 1時,i是func_c的區域變數,值為4。函式結束後,這個區域變數不影響其他函式或全域的i。 - 回到
func_a,執行i = a + 1。
第 19 題2 分
在為多核心系統設計應用程式時,下列何者不應被視為主要的設計挑戰?
核心觀念
本題考多核心系統的程式設計挑戰。設計者需要分析程式工作是否能分成可並行的活動、資料能否分離供不同核心處理,以及任務之間是否存在資料依賴。這些因素會影響平行化的可行性與正確性。
解題方法
判斷各選項是否屬於「應用程式設計者必須處理的平行化問題」,而非硬體資源的規格或配置問題。前三項都涉及如何安排工作與資料;「確保有足夠數量的核心」則屬於系統硬體或採購配置考量,不是設計多核心應用程式的主要挑戰。
選項分析
- (A) 決定哪些活動可以並行運作:錯誤選項。 設計者必須找出工作中可同時執行的部分,並將其安排為可平行處理的活動。這是多核心程式設計的核心挑戰之一。
第 20 題2 分
有關作業系統中的 Daemon,下列敘述何者正確?
核心觀念
Daemon(守護程式)是作業系統中的背景常駐程式,通常在背景執行,負責等待事件或服務請求,並處理系統工作。例如,列印服務程式會等待列印工作,網路服務程式則會等待連線請求。
解題方法
先辨認 Daemon 的角色:它是執行於背景的常駐程式,不是病毒,也不是使用者直接操作的介面。對照選項中「監視背景工作的常駐程式」,即可判斷正確答案。
選項分析
- (A) 惡意的病毒程式:錯誤。 Daemon 是中性的系統程式概念,不代表惡意程式;病毒則是具有感染或破壞等特性的惡意程式。
第 21 題2 分
有關多工的特色,下列敘述何者正確?
核心觀念
本題考「多工」(multitasking)的定義:作業系統讓多個程式在同一系統中輪流取得處理器時間,交替執行。處理器會在程式之間切換,使使用者感覺多個程式同時運作。
多工不代表單一處理器在同一瞬間真正執行多個程式;若有多核心,則可由不同核心同時執行不同程式,這是硬體平行處理能力,與多工概念相關但不相同。
解題方法
判斷選項是否描述「多個程式交替執行」。這是多工的核心特徵;使用者人數或處理器核心數,則分別涉及多使用者與多核心等概念。
選項分析
第 22 題2 分
關於使用頁面錯誤頻率(page fault frequency, PFF)來防止輾轉現象(thrashing)的策略,下列敘述何者正確?
核心觀念
頁面錯誤頻率(Page Fault Frequency, PFF)是依行程發生頁面錯誤的頻率,動態調整該行程可使用的頁框(frame)數量,以控制記憶體需求並防止輾轉現象。
PFF 策略設定一個上限與一個下限:
- PFF 高於上限:表示行程頁面錯誤過於頻繁、目前頁框不足,應增加指派給該行程的頁框。
- PFF 低於下限:表示行程頁面錯誤不頻繁,可收回部分頁框,供其他行程使用。
- PFF 落在上下限之間:通常維持目前的頁框配置。
解題方法
第 23 題2 分
下列何時記憶體的外部斷裂(external fragmentation)會發生?
核心觀念
外部斷裂(external fragmentation)是指記憶體中的可用空間分散在不同位置,形成多個不連續的小區塊。這些可用空間加總後雖然足以滿足某行程的記憶體需求,卻沒有任何一塊連續空間大到足以容納該行程。
解題方法
判斷是否為外部斷裂,抓住兩個條件:
- 所有可用記憶體總量足以滿足請求。
- 可用記憶體不連續,無法提供足夠大的單一區塊。
選項 D 同時符合這兩項條件,因此是外部斷裂的描述。
選項分析
第 24 題2 分
作業系統透過建置臨界區段(critical section)來處理程序同步(process synchronization)的問題,下列何者不是建置臨界區段的必要條件?
核心觀念
本題考作業系統中「臨界區段問題」的三項必要條件。臨界區段是程序存取共享資料或共享資源時執行的程式區域;若多個程序同時進入,可能造成資料不一致,因此需要同步機制。
一個正確的臨界區段解法須符合:
- 互斥(mutual exclusion):同一時間最多只有一個程序在臨界區段內。
- 進展(progress):臨界區段空著且有程序想進入時,應能在有限時間內決定由哪個程序進入;不能讓不想進入的程序無故阻止選擇。
- 有限等待(bounded waiting):程序提出進入要求後,等待次數必須有上限,避免無限期等待(飢餓)。
解題方法
判斷各選項是否屬於上述三項條件。前三者正是臨界區段問題的標準條件;超執行緒則是處理器的一種硬體技術,與臨界區段解法必須滿足的條件不同。
選項分析
第 25 題2 分
下列哪一個 UNIX 系統呼叫(system call)等價於 Windows 的 CreateProcess() 系統呼叫?
核心觀念
本題考的是作業系統如何建立新行程(process)。Windows 的 CreateProcess 用來建立新行程並啟動程式;UNIX 常見的行程建立系統呼叫是 fork,由目前行程建立一個子行程。
解題方法
辨認各選項是否為 UNIX 中實際用於行程管理的系統呼叫。fork 會複製呼叫行程的執行環境,建立子行程,因此在「建立新行程」這項功能上,對應 Windows 的 CreateProcess。
要留意兩者並非完全相同:UNIX 常以 fork 建立子行程,再透過 exec 系列呼叫載入新程式;Windows 的 CreateProcess 則將建立行程與啟動指定程式整合在同一個呼叫中。本題依官方答案,以建立新行程的功能對應判斷,選 fork。
選項分析
第 26 題2 分
下列何者為 CPU Bound 程序(Process)的特色?
核心觀念
本題考查作業系統中的 CPU Bound(CPU 密集型)程序與 I/O Bound(I/O 密集型)程序之區別。
CPU Bound 程序的主要特徵是:大部分時間用於 CPU 運算,執行計算的時間遠多於等待輸入/輸出(I/O)的時間。相對地,I/O Bound 程序常需等待磁碟、鍵盤、網路等周邊設備完成工作,I/O 等待時間較長。
解題方法
判斷關鍵在於程序的時間主要花在哪裡:
- CPU 運算時間較長、I/O 等待較少:CPU Bound。
- I/O 等待時間較長、CPU 運算較少:I/O Bound。
因此,描述「執行計算的時間比輸出/輸入的時間多很多」的選項,符合 CPU Bound 的定義。
選項分析
(A) CPU 排程器的工作較少:錯誤。 CPU Bound 程序通常會持續需要 CPU 運算,並不代表 CPU 排程器的工作較少。
第 27 題2 分
在分析與顧問公司 META Group(現為 Gartner)的研究報告中,使用 3 個 V 開頭的英文單字來描述大數據(Big Data)的特性,並廣被使用。在該公司所提出的大數據特性中,不包含下列何者?
核心觀念
本題考大數據(Big Data)的「3V」特性。META Group 提出的常見分類為:
- Volume(資料量):資料規模龐大。
- Velocity(速度):資料產生、傳輸與處理的速度快。
- Variety(多樣性):資料格式與來源多元,例如文字、影像、感測資料及交易紀錄。
**Virtualization(虛擬化)**不屬於這組 3V 特性。
解題方法
辨認題幹指定的「3 個 V」即可:依序核對 Volume、Velocity、Variety。題目問「不包含」者,因此找出不在這三項中的選項。
選項分析
第 28 題2 分
有關儲存裝置所產生的「硬錯誤(hard error)」的定義,下列敘述何者正確?
核心觀念
本題考查儲存裝置發生資料錯誤時,錯誤校正碼(ECC)能否修正錯誤。ECC 可依其設計能力偵測或校正一定範圍內的資料錯誤;超出校正能力、無法由 ECC 修正的資料錯誤,稱為硬錯誤(hard error)。
相對地,若錯誤可由 ECC 校正,通常稱為軟錯誤(soft error)。此處的「硬」與「軟」描述錯誤是否可被校正,並非指錯誤能否被偵測,也與硬即時系統無關。
解題方法
抓住題幹的關鍵詞「儲存裝置」與「硬錯誤」,直接對照 ECC 的校正能力:若資料錯誤無法由 ECC 校正,即符合硬錯誤的定義,因此選項 (B) 正確。
選項分析
第 29 題2 分
在多媒體網路中,下列何種技術用來加速靜態和動態內容的下載速度,尤其是大型視訊檔案的下載?
核心觀念
本題考查多媒體網路中「內容傳遞網路」(CDN)的用途。CDN 會將靜態或動態內容分散至不同地區的快取伺服器,讓使用者從較近的節點取得資料,減少傳輸延遲與來源伺服器的負載,提升下載速度。大型視訊檔案通常能因此更快速、穩定地傳送。
解題方法
先辨認題目描述的是哪一種網路技術:若重點是「加速內容下載」,尤其涉及大型影音檔案,關鍵概念就是把內容部署到多個地理位置的節點,再由適合的節點提供內容,這正是 CDN 的功能。
選項分析
- (A) HTTP(超文字傳輸協定)錯誤。 HTTP 是網頁瀏覽器與伺服器交換網頁及其他資源的應用層協定,本身不負責透過分散節點加速內容下載。
- **(B) SSL(安全通訊端層)錯誤。
第 30 題2 分
有關 GIF(Graphics Interchange Format)圖像檔案格式的敘述,下列何者錯誤?
核心觀念
本題考 GIF 的影像表示方式、壓縮特性、色彩模式及動畫功能。GIF 是點陣圖格式,採用索引色,最多可表示 種顏色;其壓縮採無失真的 LZW 演算法,也能將多個影格組成動畫。
解題方法
逐項核對 GIF 的格式特性,找出與其實際功能相反的敘述。GIF 支援動畫,因此宣稱「無法支援製作簡單動畫」的選項錯誤。
選項分析
第 31 題2 分
數位音訊為可以在電腦上儲存、處理和播放的聲音表示方式。對於一個長度 10 秒、取樣率為 44.1 kHz、位元深(bit depth)為 16 位元的單聲道音訊,未壓縮音訊檔案需要多少記憶體空間加以儲存?
核心觀念
未壓縮數位音訊的資料量由取樣率、位元深度、聲道數與播放時間決定:
本題是單聲道,因此聲道數為 。換算時, 位元為 位元組;本題選項以 計算。
解題方法
每秒的資料量為:
10 秒的總資料量為:
換算為位元組:
第 32 題2 分
下列哪一種深度學習架構最常用於處理時間序列數據或序列資料,如語音識別和自然語言處理?
核心觀念
本題考查深度學習架構與資料型態的配合。時間序列與序列資料具有先後順序,例如語音訊號的時間變化、自然語言中的詞語順序;模型需要保留並利用前面輸入的資訊,才能理解後續內容。
循環神經網絡(RNN)會依序處理各時間步的輸入,並將前一時間步的隱藏狀態傳遞至下一步,因此適合處理具有順序關係的資料。
解題方法
先辨認題目描述的核心需求:處理時間序列或序列資料,並在語音識別、自然語言處理等任務中利用前後文。接著比對各架構的主要設計用途:RNN 透過循環連結傳遞序列資訊,與題目需求相符。
選項分析
- (A) 卷積神經網絡(CNN):錯誤。 CNN 主要利用卷積核擷取局部特徵,常見於影像辨識;雖然也能用於語音或序列資料,但不是本題所問的典型序列架構。
- **(B) 循環神經網絡(RNN):正確。
第 33 題2 分
下列何種處理會擴大原有影像強度(image intensity)範圍,使其涵蓋顯示器的全部強度範圍?
核心觀念
本題考影像增強中的對比拉伸。影像強度通常以灰階值表示;若原影像只使用顯示器可表示範圍的一小部分,畫面對比會較不明顯。對比拉伸會重新映射原有強度值,擴大其涵蓋範圍,讓影像更充分利用顯示器的強度範圍。
設原影像強度介於 與 ,顯示器可表示的強度範圍為 ,線性對比拉伸可寫為:
其中 是原始強度, 是轉換後強度。原本的最低、最高強度分別映射到 與 ,因而擴大影像的強度範圍。
解題方法
抓住題幹的關鍵字「擴大原有影像強度範圍」以及「涵蓋顯示器的全部強度範圍」。這描述的是將較窄的輸入強度區間映射到較寬的輸出區間,正是對比拉伸的目的。
選項分析
- (A) 陰影修正(shading correction)錯誤。 陰影修正主要補償照明不均或感光元件造成的亮度偏差,使影像各處的強度更一致;
第 34 題2 分
全球資訊網(World Wide Web)是網際網路的一種應用。有關瀏覽器(browser)與全球資訊網的敘述,下列何者錯誤?
核心觀念
本題考查全球資訊網(World Wide Web, WWW)與瀏覽器的基本名詞及功能。URL 是網頁資源的定位識別字,其全稱為 Uniform Resource Locator,中文常譯為「統一資源定位符」。
解題方法
逐一核對選項中的定義與敘述。URL 的全稱是判斷關鍵:若英文全稱拼錯,即為錯誤選項。
選項分析
(A) 錯誤。 URL 的全稱是 Uniform Resource Locator,不是 Unique Resource Locator。兩者只差一個字,但考試常以此作為名詞辨識陷阱。
第 35 題2 分
若一段視頻原本的檔案大小為 5 GB,並且壓縮後檔案大小為 2 GB,計算壓縮過程中節省的空間百分比,下列何者正確?
核心觀念
本題考「節省空間百分比」的計算。百分比的基準是原始檔案大小,因此應以節省的空間除以原始大小,再乘以 。
解題方法
原始檔案為 ,壓縮後為 ,節省的空間是:
節省空間百分比為:
因此,正確選項為 (C) 60%。
選項分析
- (A) 40%:錯誤。 ,這是壓縮後檔案占原始檔案的比例,不是節省的比例。
- **(B) 50%:錯誤。
第 36 題2 分
液晶螢幕(LCD)可將電腦資料顯示給使用者。有關液晶螢幕的敘述,下列何者正確?
核心觀念
本題考查液晶螢幕的基本規格,以及周邊設備的輸入、輸出功能分類:
- 對比值是螢幕可呈現的最亮白色與最暗黑色亮度之比,通常數值越高,明暗差異越明顯。
- 可視角度描述從螢幕正面偏離多大的角度觀看時,畫面仍能維持可接受的亮度、對比與色彩。
- 觸控螢幕能顯示畫面供使用者觀看,也能接收觸控操作。
- 顏色數量與位元數的關係為: 位元可表示 種不同組合。
解題方法
逐項核對規格定義與位元計算。前三項檢查是否正確描述螢幕特性或設備功能;最後一項則由 求出所需位元數。
選項分析
(A) 錯誤。 對比值越低,明暗差異通常越不明顯,畫面容易顯得平淡。對比值較高通常更有助於呈現鮮明的明暗層次;因此「越低越好」不正確。
第 37 題2 分
進行各種影像處理操作時,常使用輸入影像 中預設鄰近區域像素值的函數,加以運算以決定輸出影像 在 位置的像素值,此一影像處理技術稱為下列何者?
核心觀念
本題考查影像處理中的遮罩處理(mask processing)。遮罩是一個預先設定的鄰域運算函數,套用在輸入影像 的某個像素及其鄰近像素上,依照遮罩係數進行運算,決定輸出影像 的像素值。常見用途包括平滑、銳化與邊緣偵測。
解題方法
題幹的關鍵在「預設鄰近區域像素值的函數」以及「決定輸出影像在 位置的像素值」。這描述的是利用遮罩對影像鄰域做運算,再產生對應輸出值,因此選 (D) 遮罩處理。
例如,若以 遮罩運算,輸出像素可寫成:
其中 是遮罩係數, 是 周圍的輸入像素值。
選項分析
第 38 題2 分
關於 MPEG,下列敘述何者正確?
核心觀念
本題考 MPEG(Moving Picture Experts Group)各標準系列的用途,以及影音編碼位元流的傳輸特性。
MPEG-2 常用於數位電視與 DVD 等影音應用;MPEG-4 著重多媒體內容的編碼與傳輸,能處理不同型態的媒體資料,輸出位元流可採固定位元率或可變位元率。MPEG-7 則是多媒體內容的描述標準,並非數位著作權管理標準。
解題方法
逐一核對各選項對標準用途與技術特性的描述。特別留意「只能」等絕對用語,以及 MPEG-7 的內容描述功能是否被誤寫成著作權管理。
選項分析
(A) MPEG-2 只能使用逐列掃描:錯誤。 MPEG-2 支援逐列掃描(progressive scan)與交錯掃描(interlaced scan)。因此「只能使用逐列掃描」錯在把支援方式限縮為一種。
第 39 題2 分
在音訊壓縮技術中,有些格式使用無失真壓縮(Lossless Compression),保留音訊的所有原始數據,不會損失任何音質。下列何種音訊格式是無失真壓縮的代表格式,並且常用於專業音訊製作和音樂儲存?
核心觀念
本題考音訊檔案格式與「無失真壓縮」的差別。無失真壓縮會在縮小檔案的同時保留原始音訊資料,解碼後可還原成與壓縮前完全相同的資料;有失真壓縮則會捨棄部分音訊資訊,以換取更高的壓縮率。
FLAC 是 Free Lossless Audio Codec 的縮寫,屬於無失真音訊壓縮格式,常用於保存音樂及高音質音訊。
解題方法
辨認題目中的關鍵詞「無失真壓縮」即可:先區分無失真與有失真格式,再判斷各選項的主要用途與特性。FLAC 名稱中的 Lossless 就表示無失真,是本題的直接線索。
選項分析
- (A) WAV(Waveform Audio File Format):常用於儲存未壓縮的 PCM 音訊,通常檔案較大。WAV 是音訊檔案容器格式,並不等同於無失真壓縮格式,因此不是題目所問的代表格式。
第 40 題2 分
將一串含有 35 個 T 的字串替換為兩個標記:一個 T 和數字 35,屬於何種編碼(encoding)方法的做法?
核心觀念
本題考的是游程長度編碼(run-length encoding, RLE)。RLE 將連續重複的相同符號,表示成「符號+重複次數」,以減少資料表示長度。
解題方法
題目中的字串由連續 35 個 T 組成。將這段重複資料改寫為一個 T 和數字 35,即以「符號+出現次數」表示連續重複的字元,符合 RLE 的編碼方式。
選項分析
- (A) run-length encoding:正確。 將連續 35 個
T表示為T35,即記錄字元及其連續重複次數。 - **(B) Big-5 encoding:錯誤。