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第1章 信息与计算机1

1.1信息2

1.1.1信息的定义2

1.1.2信息的种类4

1.1.3信息的度量4

1.2计算机信息处理7

1.2.1位模式的信息表示7

1.2.2计算机信息处理过程12

1.3计算机信息处理的几个例子13

1.3.1从方程看代数13

1.3.2从随机生成迷宫地图看几何15

1.3.3从测谎看逻辑17

1.4图灵机19

1.5计算机科学的定义21

1.5.1计算机科学的学科形态21

1.5.2计算机科学的含义和基本问题23

本章小结23

参考资料24

习题24

扩展阅读1-1信息战25

扩展阅读1-2信息的搜索——百度使用小技巧26

第2章 从传统计算机到“无处不在”的计算29

2.1个人计算机30

2.1.1冯·诺伊曼体系结构30

2.1.2个人计算机的硬件子系统31

2.1.3工作站37

2.2计算机系统结构40

2.2.1计算机系统结构的基本概念40

2.2.2计算机组成41

2.2.3计算机实现43

2.3移动终端44

2.4计算机网络45

2.4.1计算机网络的定义与分类45

2.4.2计算机网络的硬件组成47

2.4.3网络拓扑结构51

2.4.4计算机网络体系结构52

2.5云计算与物联网57

2.5.1云计算57

2.5.2物联网65

本章小结69

参考资料69

习题70

扩展阅读2-1虚拟化技术71

扩展阅读2-2计算机选购技巧和笔记本电脑硬件检测及保养技巧75

第3章 走近软件79

3.1软件的定义79

3.2软件的分类81

3.2.1按软件的功能分类81

3.2.2按软件的规模分类82

3.2.3按软件的工作方式分类82

3.3软件架构83

3.3.1软件架构的定义83

3.3.2软件架构的分层83

3.4操作系统85

3.4.1什么是操作系统85

3.4.2 DOS86

3.4.3 Windows操作系统87

3.4.4 UNIX操作系统90

3.4.5 Linux操作系统92

3.4.6 Mac OS95

3.4.7智能手机操作系统简介96

3.5软件的开发98

3.5.1软件工程98

3.5.2软件开发过程98

3.5.3用户界面与用户体验101

3.6软件行业职业简介106

3.6.1项目管理类106

3.6.2开发类106

3.6.3测试类108

3.6.4系统、安全及维护类108

3.6.5销售类110

本章小结111

参考资料112

习题112

扩展阅读3-1从Linux看开源软件113

扩展阅读3-2从Google Chrome浏览器看用户体验115

第4章 程序设计语言118

4.1程序设计语言简介119

4.2程序设计语言的分类及编程模式121

4.2.1机器语言121

4.2.2汇编语言122

4.2.3高级语言122

4.2.4编程模式125

4.3高级编程语言介绍130

4.3.1 BASIC语言130

4.3.2 PASCAL语言130

4.3.3 C语言131

4.3.4 C+++语言131

4.3.5 Java语言132

4.3.6 Ada语言134

4.3.7 Logo语言135

4.3.8脚本语言136

4.4并行程序设计136

4.4.1并行程序设计语言136

4.4.2并行程序设计语言的编译过程137

4.4.3 OpenMP138

本章小结138

参考资料139

习题139

扩展阅读4-1唐纳德·克努特与程序设计艺术139

扩展阅读4-2 Android手机应用开发141

第5章 计算机中的数据144

5.1数据145

5.1.1数据的定义145

5.1.2数据和信息的区别145

5.1.3计算机常用的编码方式146

5.2数据结构152

5.2.1数据结构的定义152

5.2.2数据的逻辑结构153

5.2.3数据的物理结构154

5.2.4常见的数据结构154

5.3算法160

5.3.1算法的定义160

5.3.2算法示例161

5.3.3定义动作162

5.3.4细化162

5.3.5泛化163

5.4数据库164

5.4.1数据库的定义及特点164

5.4.2数据库的体系结构165

5.4.3数据库模型167

5.4.4关系的操作及结构化查询语言168

5.4.5数据库管理系统171

5.4.6主流数据库172

5.5数据中心173

5.5.1数据中心的定义173

5.5.2数据中心的组成174

5.5.3新一代数据中心174

本章小结178

参考资料178

习题179

扩展阅读5-1经典算法之一——汉诺塔179

扩展阅读5-2企业数据中心181

第6章 计算机应用186

6.1多媒体技术187

6.1.1多媒体技术的基本概念187

6.1.2多媒体技术的应用188

6.1.3多媒体技术的关键技术191

6.1.4常用多媒体工具软件简介193

6.2人工智能197

6.2.1人工智能简介197

6.2.2知识表示199

6.2.3人工智能的主要研究与应用领域213

6.3嵌入式系统217

6.3.1嵌入式系统简介217

6.3.2嵌入式系统的组成218

6.3.3嵌入式系统的应用219

6.3.4嵌入式系统的发展趋势222

6.4电子商务223

6.4.1电子商务的概念223

6.4.2电子商务的框架结构224

6.4.3电子商务的分类226

6.4.4电子商务的应用与案例229

6.4.5电子商务的发展趋势232

6.5移动互联网233

6.5.1移动互联网的形成及分类233

6.5.2移动互联网的特点234

6.5.3移动互联网体系及热点技术236

6.5.4移动互联网的应用240

6.5.5移动互联网的发展趋势241

6.6信息系统集成与决策支持242

6.6.1信息系统集成的概念242

6.6.2信息系统集成的原则和方法243

6.6.3信息系统集成的体系结构245

6.6.4决策支持系统概述246

6.6.5决策支持系统的目标和功能247

6.6.6决策支持系统的基本特征248

6.6.7决策支持系统与管理信息系统的关系248

6.6.8决策支持系统与专家系统249

本章小结252

参考资料252

习题253

扩展阅读6-1从64位计算看64位应用软件254

扩展阅读6-2 C/S与B/S分布式应用的特点255

第7章 计算机应用的主要发展方向258

7.1高性能化259

7.1.1高性能计算简介259

7.1.2高性能计算机的研究现状260

7.1.3高性能计算机的发展展望261

7.2网络化266

7.2.1网络化定义266

7.2.2网络化发展现状266

7.2.3网络化发展展望269

7.3智能化274

7.3.1智能化的定义274

7.3.2智能化发展现状274

7.3.3智能化发展展望275

本章小结279

参考资料279

习题280

扩展阅读7-1信息技术与纳米技术、生物技术、认知学科会聚280

扩展阅读7-2信息、安全283

附录A 计算学科的问题空间及专业能力培养287

附录B 图灵奖292