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仰德高中自主學習

數位科技運用

蘇東興副教授

明新科大資工系

2024/9

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課程大綱

  • Python 程式設計體驗(3週)
  • AI 基礎與運用體驗(1週)
  • AI生成式運用體驗(1週)

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資料科學深度研習 https://2022-datascience.blogspot.com/

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Python 課程規劃

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資料科學深度研習 https://2022-datascience.blogspot.com/

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2025年職場成長最快與最快被取代行業

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學習目標 1/2

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  • Python是一種易於學習、功能強大。
  • Python設計哲學強調程式碼的可讀性與簡潔的語法
  • 由於Python編寫效率高、更少的程式碼來表達想法。

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學習目標 2/2

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  • 無論是小型或是大型程式開發，Python都適用。
  • 最熱門的人工智慧技術，幾乎都用 Python 來開發，
  • 大學將程式設計列為必修，也是以Python為首選 。
  • 開發環境，基本語法、陣列、dataframe、繪圖、網路爬蟲與綜合應用(深度學習)等主題，參與學員可以快速體驗Python語言精妙之處。

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學習Python 五大理由

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學習Python 五大理由

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Google Colab 開發工具

​

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初次使用 選擇開啟工具

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初次使用 安裝開啟工具

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第二次使用

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正確開啟 colab 編輯器

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複製儲存程式碼副本

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老師

學生 A

學生 B

Google 雲端

虛擬機器 1

虛擬機器 2

虛擬機器 3

老師雲端硬碟

學生A�雲端硬碟

學生B�雲端硬碟

複製

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電腦硬體

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新的設計:

北橋併入CPU內部

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電腦硬體-北橋與南僑

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北橋負責控制速度較快的元件

南橋負責控制速度較慢的元件

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電腦元件速度比較

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主機板

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主機板選擇

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桌機CPU 與手機CPU

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手機 SoC(System on Chip)

桌機 CPU

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桌機CPU 與手機CPU-架構

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電腦軟硬體系架構

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作業系統(Windows、iOS、Linux、Android)

電腦語言翻譯器(Python、C、JAVA)

應用程式、編輯器….

電腦硬體

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電腦軟硬體系架構-DOS

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電腦軟硬體系架構-Windows

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開機程序-載入作業系統

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程式執行過程

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資料

透過變數存取

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作業系統

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  • 管理電腦資源 : CPU、記憶體、硬碟儲存空間、網路、印表機
  • 提供管理介面：視窗介面、命令列介面
  • ．．．．．．．

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電腦語言

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  • 自然語言(不夠精準)：國語、英文．．．．

把 b 與 c 相加的結果放在 a

​

  • 高階電腦語言(與電腦溝通語言)：Python、C、Java、C++

a = b + c

​

  • 低階電腦語言:組合語言、機器語言

load r1, b

load r2, c

Add r1,r2

store r1, a

0011 001, 0000010

0011 010, 0000011

0111 001,010

1111 001, 0000001

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翻譯器/直譯器

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  • 將高階電腦語言所寫成的程式碼，翻成機器語言(或是中間碼)，讓CPU可以執行機器語言程式碼
  • 有翻譯器/直譯器 才可以開發應用程式

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Statement vs. Expression

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A = (b+c)*10 + d * 20

Expression 表示式

Statement 陳述

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語法 vs. 語意

  • I go to school (語法 語意都對)
  • I go to cat (語法對 語意錯)
  • 求 x、y、z 三數平均�A = (x+y+z)/3 (語法、語意都對)�A = (x + y +z)/4 (語法對 、 語意錯)�(x+y+z)/3 = A (語法錯、 語意錯)

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語法

  • a=0、b=1.2
  • c = (a+b)*10 + d *2
  • if a > b :� c = a� else� c =b
  • for i in range(0,10):

s = s + i

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Python 程式設計

  • 學習語法
  • 了解語意
  • 熟悉編輯工具
  • 程式碼編輯器 Google colab 編輯器
  • Python : 變數 、輸出、輸入、計算、比較運算、邏輯運算、判斷式、串列、自訂函數、迴圈、…..

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程式碼執行

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高階語言程式碼

編輯器

翻譯器/直譯器

機器語言

中間碼

CPU

解譯器

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程式設計-問題 轉成 程式碼

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分析 邏輯

程式碼

轉換

邏輯 步驟性的描述

(流程圖、活動圖、

Pseudo Code)

問題

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排序問題分析

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給定 10 個整數，將其由小到大排序

分析 邏輯:

​

由小到大、

找到最小

找到第二小

…………

​

邏輯 步驟性的描述:

1. 從10個數字中找出最小的

放在第一個位置

2. 從剩下9個數字找出第二小的

放在第二個位置

3. 從剩下8個數字找出第三小的

放在第三個位置

4. …………………..

​

​

a = [5, 6, 3, 2, 1, 8, 0, 7, 9, 4]

For i in range(1,10):

if a[0] > a[i] :

t = a[0]

a[0] = a[i]

a[i] = t

​

For i in range(2,10):

if a[1] > a[i] :

t = a[1]

a[1] = a[i]

a[i] = t

………

優化

轉換成嚴謹

的程式碼

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結語

  • 程式設計之道無他、多看、多寫、多想、多討論、多練習…..。

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