大学计算机(计算思维与新一代信息技术双色版名师名校新形态通识教育系列教材)

1．信息与社会1
1．1 信息与信息革命 2
1．1．1 什么是信息 2
1．1．2 什么是信息革命 2
1．1．3 什么是新一代信息技术 3
1．1．4 信息技术与各学科的关系 4
1．2 数制与进制转换 6
1．2．1 计算机的数制 6
1．2．2 二进制数的表示单位 7
1．2．3 不同进制之间的数据转换方法 8
1．3 信息编码 11
1．3．1 字符编码．11
1．3．2 字形编码 16
1．3．3 语音和图像编码 17
1．4 信息伦理与道德法律 20
1．4．1 信息伦理与道德规范 20
1．4．2 信息安全与隐私保护 22
1．5 本章小结 23
本章习题 24
2．计算系统与平台25
2．1 计算系统与平台的发展 26
2．1．1 单计算机系统 26
2．1．2 多计算机系统 27
2．2 单计算机系统模型． 29
2．2．1 图灵机模型 29
2．2．2 冯 · 诺依曼体系． 30
2．3 计算机的算术运算． 32
2．4 计算机系统 34
2．5 云计算平台． 38
2．5．1 云计算平台和服务模式 38
2．5．2 云计算的虚拟化技术 40
2．5．3 云计算的典型应用 41
2．6 本章小结 42
本章习题 43
3．程序设计与问题求解45
3．1 指令与程序 46
3．1．1 指令与指令系统 46
3．1．2 程序与程序设计语言 47
3．2 程序设计语言的选择与编程环境． 49
3．2．1 程序设计语言的选择 49
3．2．2 Python编程环境 50
3．3 Python程序设计． 54
3．3．1 Python程序结构 54
3．3．2 Python数据类型及其表示 56
3．3．3 Python运算符与表达式 59
3．3．4 Python数据的输入和输出 61
3．3．5 Python字符串和列表运算 63
3．4 问题描述、程序流程图及程序的控制结构 66
3．4．1 问题描述 66
3．4．2 程序流程图 66
3．4．3 程序的控制结构 68
3．5 计算思维与问题求解 72
3．5．1 计算思维 72
3．5．2 问题抽象 74
3．5．3 数据结构与算法设计 75
3．5．4 程序设计与调试 78
3．5．5 代码复用：函数和库 79
3．6 经典算法及其Python实现 83
3．6．1 枚举算法 83
3．6．2 贪心算法 85
3．6．3 迭代算法 86
3．6．4 递归算法 88
3．6．5 排序算法 92
3．7 本章小结 95
本章习题 95
4．计算机网络与网络安全
4．1 计算机网络的概念与体系 ． 98
4．1．1 计算机网络的概念和分类 98
4．1．2 计算机网络的分层体系结构 99
4．1．3 计算机网络的数据封装 103
4．2 计算机网络协议 105
4．2．1 网络节点身份标识协议 105
4．2．2 网络节点数据传输协议 109
4．2．3 网络链路争用协议 114
4．2．4 网络资源共享协议．116
4．3 计算机网络设备 122
4．3．1 网内互连设备 122
4．3．2 网间互连设备 127
4．4 计算机网络安全 128
4．4．1 身份认证 129
4．4．2 访问控制 130
4．4．3 入侵检测与防护 133
4．4．4 网络安全协议 135
4．5 本章小结 136
本章习题 137
5．物联网技术及应用139
5．1 物联网概述 140
5．1．1 物联网的概念与特征 ． 140
5．1．2 物联网的起源与发展 142
5．2 物联网感知技术 145
5．2．1 传感检测模型 145
5．2．2 传感器的分类 146
5．2．3 典型传感器的工作原理 147
5．3 物联网标识技术 151
5．3．1 一维码 152
5．3．2 一维码实例：EAN ． 153
5．3．3 一维码实例：ISBN和ISSN 159
5．3．4 一维码的识读 160
5．3．5 二维码 161
5．3．6 RFID技术 165
5．4 空间定位技术 ． 168
5．4．1 卫星定位技术 168
5．4．2 蜂窝定位技术 169
5．5 物联网的典型应用． 170
5．5．1 二维码支付 170
5．5．2 刷卡乘车 172
5．5．3 电子收费 172
5．5．4 手机导航与计步 173
5．6 本章小结 174
本章习题 174
6． 大数据分析与人工智能176
6．1 大数据的定义及物联网数据特征． 177
6．1．1 什么是大数据 177
6．1．2 物联网数据特征 177
6．2 大数据的存储方法． 178
6．2．1 关系数据库存储 178
6．2．2 云存储 182
6．3 大数据分析和可视化 187
6．3．1 数据预处理 187
6．3．2 数据分析 188
6．3．3 调查问卷的设计与分析 194
6．3．4 基于电子表格的数据分析可视化 197
6．3．5 基于ECharts平台的大数据分析可视化 199
6．4 基于Python库的数据可视化． 201
6．4．1 基于turtle库的数据可视化 ． 201
6．4．2 基于Matplotlib库的数据可视化 205
6．5 数据安全与隐私保护 210
6．5．1 数据安全的原则与数据加密模型 210
6．5．2 置换加密算法．211
6．5．3 对称加密算法DES 212
6．5．4 非对称加密算法RSA 214
6．5．5 隐私保护技术 216
6．6 人工智能及其应用． 217
6．6．1 人工智能的发展历程与定义 217
6．6．2 人工智能的研究范畴 219
6．6．3 人工智能的典型应用 221
6．7 本章小结 223
本章习题 223