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計算科學導論(21世紀高等學校電腦專業實用系列教材)

  • 作者：編者:易建勛//劉珺|責編:閆紅梅//李燕
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302601166
  • 出版日期：2022/07/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：326
人民幣：RMB 59 元      售價：元
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內容大鋼
    本書覆蓋了ACM/IEEE-CS CS2013中提出的計算科學核心課程知識點。內容分為兩部分：第一部分主要討論計算技術的發展歷程、程序語言的基本結構、軟體工程的基本方法、計算思維的基本概念、常用演算法思想、計算科學基本理論等；第二部分討論電腦的主要技術和工作原理，以及計算科學的熱門技術等。本書介紹的內容是計算科學專業人員都應當掌握的基本核心知識，
    本書在保持學科廣度的同時，兼顧不同專業領域計算科學應用技術的討論。本書力圖使讀者對計算科學有一個總體認識，並希望在此基礎上，使讀者可以了解和掌握計算思維的方法，並與他們的專業課程結合，理解和解決各自專業領域的問題。
    本書可以作為高等院校計算科學基礎課程的教材，主要讀者對象是理工科專業學生。
作者介紹
編者:易建勛//劉珺|責編:閆紅梅//李燕
目錄
第一部分  核心知識
  第1章  計算工具和計算科學
    1.1  電腦的發展
      1.1.1  早期的計算工具
      1.1.2  中世紀的電腦
      1.1.3  現代電腦的發展
      1.1.4  微型電腦的發展
    1.2  電腦的類型
      1.2.1  類型與特點
      1.2.2  大型電腦
      1.2.3  微型電腦
      1.2.4  嵌入式電腦
    1.3  計算技術的特徵
      1.3.1  計算技術的發展
      1.3.2  軟體特徵與類型
      1.3.3  電腦人機界面
      1.3.4  電腦技術指標
    1.4  計算科學的特徵
      1.4.1  計算學科的形態
      1.4.2  學科的核心課程
      1.4.3  計算科學的影響
      1.4.4  知識產權保護
      1.4.5  職業道德規範
      1.4.6  職業衛生健康
    習題1
  第2章  程序語言和軟體開發
    2.1  程序語言的特徵
      2.1.1  程序語言的演化
      2.1.2  程序語言的類型
      2.1.3  編程環境與平台
      2.1.4  程序解釋與編譯
    2.2  Python編程基礎
      2.2.1  編程環境
      2.2.2  程序組成
      2.2.3  基本語法
      2.2.4  數據類型
      2.2.5  控制結構
      2.2.6  函數設計
    2.3  程序語言介紹
      2.3.1  經典程序設計語言C
      2.3.2  面向對象編程語言Java
      2.3.3  數據統計編程語言R
      2.3.4  邏輯推理編程語言Prolog
      2.3.5  函數式編程語言Haskell
      2.3.6  並行程序設計概述
      2.3.7  事件驅動程序設計
    2.4  軟體開發方法
      2.4.1  軟體工程特徵
      2.4.2  程序設計原則
      2.4.3  程序異常原因

      2.4.4  軟體測試方法
      2.4.5  軟體開發模型
    習題2
  第3章  計算思維和學科基礎
    3.1  計算思維
      3.1.1  計算思維的特徵
      3.1.2  數學思維的概念
      3.1.3  工程思維的概念
      3.1.4  問題求解的方法
      3.1.5  數學模型的構建
    3.2  建模案例
      3.2.1  囚徒困境：博弈策略建模
      3.2.2  機器翻譯：統計語言建模
      3.2.3  平均收入：安全計算建模
      3.2.4  網頁搜索：布爾檢索建模
      3.2.5  生命遊戲：細胞自動機建模
    3.3  計算科學基礎：可計算性
      3.3.1  圖靈機計算模型
      3.3.2  停機問題：理論上不可計算的問題
      3.3.3  漢諾塔：現實中難以計算的問題
      3.3.4  不完備性與可計算性
      3.3.5  P=NP？計算科學難題
    3.4  學科經典問題：計算複雜性
      3.4.1  哥尼斯堡七橋問題：圖論
      3.4.2  哈密爾頓迴路：計算複雜性
      3.4.3  旅行商問題：計算組合爆炸
      3.4.4  單向函數：公鑰密碼的基礎
      3.4.5  哲學家就餐問題：死鎖控制
      3.4.6  兩軍通信：信號不可靠傳輸
    習題3
  第4章  常用演算法和數據結構
    4.1  演算法的特徵
      4.1.1  演算法的定義
      4.1.2  演算法的表示
      4.1.3  演算法的評估
      4.1.4  演算法複雜度
    4.2  常用演算法
      4.2.1  迭代法
      4.2.2  遞歸法
      4.2.3  枚舉法
      4.2.4  分治法
      4.2.5  貪心法
      4.2.6  動態規劃
      4.2.7  篩法求素數
      4.2.8  隨機化演算法
      4.2.9  遺傳演算法
    4.3  排序與查找
      4.3.1  冒泡排序
      4.3.2  插入排序
      4.3.3  快速排序

      4.3.4  二分查找
      4.3.5  分塊查找
    4.4  數據結構
      4.4.1  基本概念
      4.4.2  線性結構
      4.4.3  樹形結構
      4.4.4  圖形結構
    習題4
第二部分  基礎知識
  第5章  信息編碼和邏輯運算
    5.1  數值信息編碼
      5.1.1  二進位數的編碼
      5.1.2  不同數制的轉換
      5.1.3  二進位整數編碼
      5.1.4  二進位小數編碼
      5.1.5  二進位補碼運算
    5.2  非數值信息編碼
      5.2.1  字元的早期編碼
      5.2.2  國際字元統一碼Unicode
      5.2.3  音頻數據編碼
      5.2.4  點陣圖像編碼
      5.2.5  矢量圖形編碼
    5.3  壓縮與糾錯編碼
      5.3.1  信息熵的度量
      5.3.2  無損壓縮編碼
      5.3.3  有損壓縮技術
      5.3.4  信號糾錯編碼
      5.3.5  通道傳輸編碼
    5.4  數理邏輯與應用
      5.4.1  數理邏輯概述
      5.4.2  基本邏輯運算
      5.4.3  命題邏輯演算
      5.4.4  謂詞邏輯演算
      5.4.5  邏輯運算應用
    習題5
  第6章  組成原理和操作系統
    6.1  電腦系統結構
      6.1.1  電腦層次模型
      6.1.2  馮·諾依曼結構
      6.1.3  電腦集群結構
    6.2  電腦工作原理
      6.2.1  數據存儲
      6.2.2  數據傳輸
      6.2.3  數據運算
      6.2.4  指令系統
    6.3  電腦硬體組成
      6.3.1  主機結構
      6.3.2  CPU部件
      6.3.3  主板部件
      6.3.4  存儲設備

      6.3.5  集成電路
    6.4  電腦操作系統
      6.4.1  操作系統概述
      6.4.2  操作系統功能
      6.4.3  桌面操作系統Windows
      6.4.4  網路操作系統Linux
      6.4.5  移動操作系統Android
      6.4.6  系統引導過程
    習題6
  第7章  網路通信和信息安全
    7.1  網路原理
      7.1.1  網路的基本類型
      7.1.2  網路通信協議
      7.1.3  網路體系結構
      7.1.4  互聯網通信技術
      7.1.5  軟體定義網路
      7.1.6  無線區域網技術
      7.1.7  移動通信技術
    7.2  安全防護
      7.2.1  安全問題
      7.2.2  黑客攻擊
      7.2.3  安全體系
      7.2.4  物理隔離
      7.2.5  防火牆技術
    7.3  信息加密
      7.3.1  加密原理
      7.3.2  RSA加密
      7.3.3  密碼破解
      7.3.4  .數字認證
      7.3.5  安全計算
    習題7
  第8章  計算領域的技術熱點
    8.1  人工智慧技術
      8.1.1  圖靈測試
      8.1.2  研究流派
      8.1.3  機器學習
      8.1.4  核心技術
      8.1.5  存在的問題
    8.2  大數據技術
      8.2.1  大數據的特點
      8.2.2  數據獲取技術
      8.2.3  數據清洗技術
      8.2.4  數據挖掘技術
      8.2.5  大數據的應用案例
    8.3  資料庫技術
      8.3.1  資料庫的組成
      8.3.2  資料庫的操作
      8.3.3  資料庫語言SQL
      8.3.4  新型資料庫NoSQL
      8.3.5  嵌入式資料庫SQLite

    8.4  計算領域的新技術
      8.4.1  物聯網技術
      8.4.2  雲計算技術
      8.4.3  量子電腦
      8.4.4  區塊鏈技術
      8.4.5  計算社會學
    習題8
附錄A  常用數學運算符號
附錄B  常用英文縮寫及說明
參考文獻

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