電腦科學導論--計算思維視角

作者：編者:馬彬//高川//王曉蓉//鄧紅|責編:孟銳
出版社：科學
ISBN：9787030815071

出版日期：2025/03/01
裝幀：平裝
頁數：399

人民幣：RMB 128 元售價：元

內容大鋼

本書以擴展的計算思維為主線，融入課程思政，理論與應用相結合，參照中國電腦學會、國際電腦協會以及美國電氣與電子工程師協會的計算學科定義和建議，對電腦科學與技術進行科學、系統地闡述。全書共7篇14章，從計算思維涉及的邏輯思維、系統思維、演算法思維、網路思維、數據思維和智能思維六個方面展開，具體闡述電腦科學相關定義，社會與道德問題，數的表示、存儲與運算，數字邏輯與數字系統，電腦硬體，電腦軟體，高級程序設計基礎，數據結構與演算法，電腦網路，移動通信與無線網路，資料庫系統，大數據技術，機器學習和人工智慧14個專題知識，目的是讓讀者了解電腦科學與技術學科的全貌，並對計算思維有深刻的認知。
本書可作為高等院校電腦科學與技術專業學生的專業基礎課程教材，也可作為其他電子信息類相關專業學生的電腦通識課程教材。同時，本書也適用於對電腦科學與技術感興趣的普通讀者。

作者介紹

編者:馬彬//高川//王曉蓉//鄧紅|責編:孟銳

第一篇  電腦科學總論
  第1章  電腦科學概述
    1.1  引言
      1.1.1  電腦科學的定義
      1.1.2  圖靈模型和馮？諾依曼模型
      1.1.3  電腦系統組成
    1.2  計算思維和電腦科學
      1.2.1  邏輯思維
      1.2.2  系統思維
      1.2.3  演算法思維
      1.2.4  網路思維
      1.2.5  數據思維
      1.2.6  智能思維
    1.3  電腦的發展歷程
    1.4  電腦科學與技術學科知識體系
    1.5  電腦的應用與發展趨勢
    1.6  本章小結
  第2章  社會與道德問題
    2.1  道德原則
    2.2  知識產權
    2.3  隱私保護
    2.4  電腦犯罪
第二篇  數理邏輯思維基礎
  第3章  數的表示、存儲與運算
    3.1  電腦數據組織簡介
    3.2  數的表示及進位轉換
      3.2.1  數的表示
      3.2.2  進位轉換
    3.3  數的碼制
      3.3.1  原碼
      3.3.2  反碼
      3.3.3  補碼
    3.4  定點數和浮點數
      3.4.1  定點數
      3.4.2  浮點數
      3.4.3  二進位小數
      3.4.4  IEEE浮點表示
    3.5  十進位數的編碼
      3.5.1  有權碼
      3.5.2  無權碼
    3.6  數的存儲
      3.6.1  數字存儲
      3.6.2  文本存儲
      3.6.3  音頻存儲
      3.6.4  圖像存儲
    3.7  數據運算
      3.7.1  移位運算
      3.7.2  算術運算
  第4章  數字邏輯與數字系統
    4.1  基本邏輯關係

    4.2  邏輯函數
      4.2.1  基本邏輯運算
      4.2.2  邏輯函數基本定理
      4.2.3  邏輯函數基本運算規則
    4.3  邏輯函數標準型
      4.3.1  邏輯函數的兩種標準形式
      4.3.2  將邏輯函數化為標準型
第三篇  電腦系統（系統思維）
  第5章  電腦硬體
    5.1  引言
    5.2  馮？諾依曼模型
      5.2.1  五個部件
      5.2.2  存儲的程序概念
      5.2.3  指令的順序執行
    5.3  中央處理單元
      5.3.1  算術邏輯單元
      5.3.2  寄存器組
      5.3.3  控制單元
    5.4  分層存儲體系
      5.4.1  地址空間
      5.4.2  存儲器的類型
      5.4.3  存儲器的層次結構
      5.4.4  高速緩衝存儲器
    5.5  輸入/輸出系統
      5.5.1  非存儲設備
      5.5.2  存儲設備
    5.6  電腦硬體擴展技術
      5.6.1  多核技術
      5.6.2  高性能電腦
      5.6.3  並行電腦
      5.6.4  分散式系統
  第6章  電腦軟體
    6.1  引言
    6.2  操作系統基本概念
      6.2.1  操作系統的目標
      6.2.2  操作系統的作用
      6.2.3  推動操作系統發展的主要動力
    6.3  操作系統的發展歷程
      6.3.1  未配置操作系統的電腦系統
      6.3.2  單道批處理系統
      6.3.3  多道批處理系統
      6.3.4  分時系統
      6.3.5  實時系統
      6.3.6  微機操作系統的發展
    6.4  操作系統的組成
      6.4.1  併發
      6.4.2  共享
      6.4.3  虛擬
      6.4.4  非同步
    6.5  操作系統的功能

      6.5.1  處理機管理功能
      6.5.2  存儲器管理功能
      6.5.3  設備管理功能
      6.5.4  文件管理功能
      6.5.5  操作系統與用戶之間的介面
      6.5.6  現代操作系統的新功能
    6.6  主流操作系統
      6.6.1  UNIX
      6.6.2  Linux
      6.6.3  Windows
      6.6.4  Mac OS
    6.7  電腦軟體設計方法
      6.7.1  軟體工程基本概念
      6.7.2  軟體開發模型
      6.7.3  軟體開發步驟
第四篇  程序基礎及演算法（演算法思維）
  第7章  高級程序設計基礎
    7.1  程序設計簡介
      7.1.1  程序設計范型
      7.1.2  程序設計語言
      7.1.3  程序設計步驟
    7.2  程序的編譯過程
      7.2.1  源程序、目標程序和可執行程序的概念
      7.2.2  程序開發步驟
    7.3  數據的組織結構
      7.3.1  基本數據類型
      7.3.2  運算符和表達式
      7.3.3  數組
      7.3.4  指針
      7.3.5  結構體與共用體
    7.4  程序的組織結構
      7.4.1  順序結構
      7.4.2  選擇結構
      7.4.3  循環結構
      7.4.4  函數
  第8章  數據結構與演算法
    8.1  數據結構簡介
    8.2  三大基本數據結構
      8.2.1  線性表
      8.2.2  樹
      8.2.3  圖
    8.3  數據操作
      8.3.1  查找
      8.3.2  排序
    8.4  演算法概念及描述
      8.4.1  演算法的定義
      8.4.2  演算法的特性
      8.4.3  演算法的效率度量方法
    8.5  常用演算法
      8.5.1  遞推演算法

      8.5.2  遞歸演算法
      8.5.3  窮舉演算法
    8.6  演算法的分析與評價
      8.6.1  時間複雜度
      8.6.2  空間複雜度
第五篇  網路與互聯（網路思維）
  第9章  電腦網路
    9.1  數字通信基礎
      9.1.1  數字通信信號處理
      9.1.2  數據通信系統的模型
      9.1.3  基本的數字通信術語
      9.1.4  有關通道的基本概念
      9.1.5  電腦網路
      9.1.6  開放式系統與網路協議
      9.1.7  TCP/IP
      9.1.8  高層協議
    9.2  物理層和數據鏈路層
      9.2.1  物理層的基本概念
      9.2.2  物理層下面的傳輸媒體
      9.2.3  通道復用技術
      9.2.4  數據鏈路層的基本概念
      9.2.5  數據鏈路層提供的服務
      9.2.6  常見的數據鏈路層協議
    9.3  網際層
      9.3.1  概述
      9.3.2  網際協議IP
    9.4  傳輸層
      9.4.1  概述
      9.4.2  用戶數據報協議
      9.4.3  傳輸控制協議
    9.5  應用層
      9.5.1  域名系統
      9.5.2  文件傳輸協議
      9.5.3  遠程終端協議
      9.5.4  萬維網
      9.5.5  電子郵件
    9.6  網路安全
      9.6.1  電腦網路面臨的安全性威脅
      9.6.2  安全的電腦網路
      9.6.3  密碼學
      9.6.4  數字簽名
  第10章  移動通信與無線網路
    10.1  無線移動通信基礎
      10.1.1  蜂窩網路基礎
      10.1.2  蜂窩系統的基礎設施
    10.2  無線個域網
      10.2.1  藍牙
      10.2.2  低速WPAN
      10.2.3  高速WPAN
    10.3  無線區域網

      10.3.1  IEEE 802.11
      10.3.2  802.11區域網的物理層
      10.3.3  802.11區域網的CSMA/CA協議
    10.4  無線城域網與無線廣域網
      10.4.1  無線城域網
      10.4.2  無線廣域網
    10.5  無線自組網路
    10.6  無線感測器網路與物聯網
      10.6.1  無線感測器網路
      10.6.2  物聯網
    10.7  衛星通信網路
第六篇  數據管理（數據思維）
  第11章  資料庫系統
    11.1  數據管理簡介
      11.1.1  資料庫的基本概念
      11.1.2  資料庫系統的歷史
      11.1.3  資料庫系統的特點
      11.1.4  數據模型
    11.2  關係資料庫模型
      11.2.1  關係模型的數據結構
      11.2.2  關係模型的數據操作
      11.2.3  關係模型的完整性約束
      11.2.4  關係代數
    11.3  關係資料庫設計
      11.3.1  關係資料庫設計概述
      11.3.2  關係資料庫概念結構設計
      11.3.3  關係資料庫邏輯結構設計
      11.3.4  關係資料庫物理結構設計
      11.3.5  關係資料庫的安全性
      11.3.6  關係資料庫的完整性
      11.3.7  關係資料庫恢復技術
      11.3.8  關係資料庫併發控制
    11.4  資料庫新進展
      11.4.1  分散式資料庫
      11.4.2  空間資料庫
      11.4.3  多媒體資料庫
      11.4.4  數據倉庫
      11.4.5  信息存儲與檢索
      11.4.6  超文本和超媒體
      11.4.7  多媒體信息與多媒體系統
      11.4.8  數字圖書館
      11.4.9  數字地球與智慧城市
  第12章  大數據技術
    12.1  大數據的概念與特徵
      12.1.1  大數據的概念
      12.1.2  大數據的特徵
    12.2  數據採集、管理、分析和可視化技術
      12.2.1  數據採集與預處理
      12.2.2  數據存儲與管理
      12.2.3  數據處理與分析

      12.2.4  數據可視化
    12.3  大數據管理系統
      12.3.1  NoSQL數據管理系統
      12.3.2  NewSQL資料庫系統
      12.3.3  MapReduce技術
      12.3.4  大數據管理系統的新格局
    12.4  大數據應用
      12.4.1  互聯網文本大數據管理與挖掘
      12.4.2  基於大數據分析的用戶建模
第七篇  機器智能（智能思維）
  第13章  機器學習
    13.1  引言
      13.1.1  發展歷程
      13.1.2  應用現狀
    13.2  模型選擇與評估
      13.2.1  模型選擇與評估方法
      13.2.2  性能度量
      13.2.3  性能比較檢驗
    13.3  線性模型
    13.4  經典的機器學習方法
      13.4.1  決策樹
      13.4.2  支持向量機
      13.4.3  貝葉斯分類
      13.4.4  k-近鄰分類
  第14章  人工智慧
    14.1  人工智慧系統
      14.1.1  智能與人工智慧
      14.1.2  人工智慧的研究目標與研究途徑
      14.1.3  人工智慧研究的主要特點
      14.1.4  人工智慧的研究領域
      14.1.5  人工智慧的發展歷史
    14.2  知識表示及知識圖譜
      14.2.1  知識表示的基本概念
      14.2.2  一階謂詞邏輯表示法
      14.2.3  產生式表示法
      14.2.4  語義網路表示法
      14.2.5  框架表示法
    14.3  確定性推理方法
      14.3.1  推理的基本概念
      14.3.2  推理的邏輯基礎
      14.3.3  自然演繹推理
      14.3.4  歸結演繹推理
    14.4  不確定性推理
    14.5  計算智能方法
      14.5.1  遺傳演算法
      14.5.2  人工神經網路
      14.5.3  群體智能
參考文獻

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