大学计算机概论

第1章计算概论1
1.1计算的概念2
1.1.1计算与自动计算2
1.1.2算法6
1.2计算机编程10
1.2.1什么是程序10
1.2.2程序设计语言11
1.2.3编程解决问题举例15
1.3计算机系统17
1.3.1计算机硬件系统17
1.3.2计算机软件系统18
1.3.3计算机操作系统19
1.3.4计算机系统层次20
1.4计算模型22
1.4.1可计算性23
1.4.2计算复杂性24
1.4.3图灵机模型27
1.5计算思维与计算机问题求解29
1.5.1计算思维29
1.5.2问题描述与抽象30
1.5.3基于计算机的问题求解方法32
1.6本章小结35
1.7习题35
第2章计算机中的信息编码36
2.1进制36
2.1.1进制的概念36
2.1.2二进制与十进制37
2.1.3八进制与十六进制39大学计算机概论目录2.2计算机的数值表示41
2.2.1计算机码制42
2.2.2计算机中的小数表示44
2.3计算机的逻辑运算46
2.3.1二进制的四则运算46
2.3.2二进制的数字电路47
2.3.3半加器与全加器49
2.4非数值信息的数字化51
2.4.1字符的数字化51
2.4.2声音的数字化54
2.4.3图像的数字化56
2.5人工智能中的数据表示58
2.6本章小结61
2.7习题61
第3章Python编程基础63
3.1引言63
3.2Python安装与运行63
3.3Python基本元素66
3.3.1数值类型67
3.3.2运算符与表达式67
3.3.3常量与变量68
3.3.4字符串与输入输出68
3.4Python序列71
3.4.1列表71
3.4.2元组72
3.4.3字典与集合73
3.5控制语句75
3.5.1条件表达式75
3.5.2分支结构75
3.5.3循环结构77
3.6函数78
3.6.1函数的定义与调用78
3.6.2参数的传递方式79
3.6.3变量的作用域80
3.7模块的使用81
3.8面向对象基础82
3.8.1类的定义与实例化82
3.8.2类的继承84
3.8.3综合示例86
3.9本章小结87
3.10习题87
第4章算法89
4.1算法的概念89
4.1.1算法的概念及特征89
4.1.2算法的描述91
4.2算法设计思想93
4.2.1穷举思想93
4.2.2递归思想96
4.2.3贪心思想102
4.2.4动态规划思想104
4.2.5典型实际问题及其他算法思想106
4.3算法的评价与分析109
4.3.1算法的评价标准109
4.3.2难解问题初探111
4.4本章小结112
4.5习题112
第5章计算机系统114
5.1概述114
5.1.1计算机的基本组成116
5.1.2计算机的工作原理119
5.2计算机硬件子系统121
5.2.1中央处理器121
5.2.2主存储器124
5.2.3辅助存储器126
5.2.4总线128
5.2.5接口131
5.2.6I/O设备132
5.3计算机软件子系统133
5.3.1计算机操作系统的形成与发展133
5.3.2操作系统的特征134
5.4计算机操作系统功能135
5.4.1处理器管理功能135
5.4.2存储器管理功能139
5.4.3设备管理功能141
5.4.4文件管理功能143
5.5常用计算机操作系统144
5.5.1磁盘操作系统144
5.5.2Windows操作系统145
5.5.3UNIX操作系统145
5.5.4Linux操作系统146
5.6云操作系统146
5.6.1云操作系统的基本组成146
5.6.2云操作系统特征147
5.6.3云操作系统实例147
5.7人工智能操作系统148
5.8GPU新发展148
5.9本章小结150
5.10习题150
第6章计算机网络及其应用151
6.1计算机网络基础151
6.1.1计算机网络的定义及特点151
6.1.2计算机网络的发展历史151
6.1.3计算机网络的分类153
6.1.4计算机网络体系结构与协议155
6.2Internet基础158
6.2.1Internet概述158
6.2.2TCP/IP159
6.3Internet应用165
6.3.1万维网165
6.3.2电子邮件168
6.3.3文件传输171
6.4无线网络172
6.4.1无线网络概述172
6.4.2无线网络的分类172
6.5物联网174
6.5.1物联网概述174
6.5.2物联网发展历史175
6.5.3物联网体系架构175
6.5.4物联网应用175
6.6网络安全176
6.6.1网络信息安全概述176
6.6.2网络安全的基本要素177
6.6.3网络系统脆弱的原因178
6.6.4信息安全的发展历程179
6.6.5网络安全所涉及的内容181
6.6.6信息安全的职业道德184
6.7本章小结185
6.8习题185
第7章数据库系统与数据分析187
7.1数据库及数据库管理系统的基本概念187
7.1.1数据库技术的产生和发展187
7.1.2数据库系统的组成189
7.1.3数据库管理系统的功能及特点191
7.1.4MySQL简介193
7.2数据库方法及关系数据库标准语言SQL197
7.2.1数据模型197
7.2.2关系数据库198
7.2.3关系数据库标准语言——SQL199
7.3数据库领域的新技术202
7.3.1分布式数据库202
7.3.2数据仓库与数据挖掘技术203
7.3.3大数据技术207
7.4Python程序设计示例209
7.4.1Python数据库程序设计示例209
7.4.2Python数据挖掘程序设计示例210
7.4.3Python大数据分析程序设计示例211
7.5本章小结212
7.6习题213
第8章探秘人工智能214
8.1人工智能214
8.1.1人工智能的发展类型214
8.1.2人工智能的发展历史214
8.1.3人工智能的应用领域218
8.1.4人工智能的发展趋势220
8.2人工智能与半导体221
8.2.1半导体技术与发展221
8.2.2人工智能芯片与硬件加速器223
8.2.3人工智能芯片在边缘计算中的应用224
8.3人工智能与云计算225
8.3.1云计算的基础与概念225
8.3.2云计算与人工智能的结合226
8.3.3人工智能在云计算中的应用226
8.4人工智能与区块链229
8.4.1区块链的基础与概念229
8.4.2区块链与人工智能的融合231
8.4.3数据隐私与安全性231
8.5人工智能与大数据232
8.5.1大数据的基础与概念232
8.5.2人工智能与大数据分析233
8.5.3大数据在人工智能中的应用234
8.5.4数据挖掘与机器学习235
8.6人工智能与量子计算236
8.6.1量子计算的基础236
8.6.2量子计算机的发展历程238
8.6.3量子计算和人工智能239
8.6.4人工智能与量子计算的前沿研究241
8.7本章小结242
8.8习题243
参考文献246