- ISBN:9787302685258
- 装帧:平装-胶订
- 册数:暂无
- 重量:暂无
- 开本:其他
- 页数:0
- 出版时间:2025-03-01
- 条形码:9787302685258 ; 978-7-302-68525-8
本书特色
本书旨在通过系统介绍计算机的基础知识、编程技能及算法与数据结构等内容,引导读者形成计算思维,并为进一步深入了解人工智能领域的知识打下坚实的基础。通过本书,读者将能够掌握计算机的基本工作原理、信息的数字化表示与处理方式,以及操作系统、编程语言、数据库和计算机网络等关键技术。
内容简介
"本书以计算思维为主线介绍计算机科学的入门知识,主要针对计算机类专业一年级本科生的“计算机科学导论”“大学计算机基础”等课程。 全书共8章,主要内容包括计算机概述、计算机中信息的表示、操作系统、Python编程基础、算法与数据结构、数据库原理及应用、计算机网络技术、计算机新技术等。本书参考了《计算课程体系规范》(CC2020),更加系统地聚焦如何通过计算机相关基础知识的学习培养计算思维,同时注重让读者通过计算思维认识世界、提出问题、解决问题,内容的组织更加注意循序渐进地培养读者的创造性学习能力。本书的特点是取材新颖、内容丰富、重点突出、适用性强,注重引导计算思维和自我提升。同时,注意与后续课程的分工与衔接,为后续课程的学习奠定基础。 本书适合作为高等院校计算机类相关专业的本科生教材,也可以作为计算思维爱好者的参考书。 "
前言
随着科技的飞速发展,计算机与人工智能正逐渐渗透到人类生活的方方面面,深刻影响着社会的进步与变革。在这样的时代背景下,培养具备计算思维能力和人工智能素养的人才显得尤为重要。为了帮助读者掌握计算机与人工智能的基础知识,结合计算思维形成的科学方法,编写了这本《计算思维与人工智能(微课视频版)》教材。
本书旨在通过系统介绍计算机的基础知识、编程技能及算法与数据结构等内容,引导读者形成计算思维,并为进一步深入了解人工智能领域的知识打下坚实的基础。通过本书,读者将能够掌握计算机的基本工作原理、信息的数字化表示与处理方式,以及操作系统、编程语言、数据库和计算机网络等关键技术。
本书主要内容
第1章计算机概述,介绍计算机的发展历程、基本原理和应用领域,重点讲解了计算机性能指标的量化方法,帮助读者全面认识计算机。同时,本章还重点对计算思维进行了系统介绍,引导读者摈弃“学计算机就是学编程语言”的错误思想,深刻认识到“计算思维是21世纪基本素养,如同读、写、算一样重要,是计算机专业学习的核心”。
第2章计算机中信息的表示,深入剖析信息的数字化表示与处理方式,为后续的计算机操作与数据处理奠定基础。本章对计算思维的建立、应用等有较为重要的意义。
第3章操作系统,将引导读者了解操作系统的基本原理和功能,帮助读者理解计算机系统的运行机制。
第4章Python编程基础,通过实际案例,教授读者使用Python语言进行编程,培养一定的编程实践能力。
第5章算法与数据结构,介绍算法的基本概念、算法分析与设计的方法及常见的数据结构,帮助读者培养计算思维、逻辑思维和解决问题的能力。
第6章数据库原理及应用,探讨数据库的基本原理和实际应用,使读者能够了解并初步掌握数据库管理的基本技能。
第7章计算机网络,介绍计算机网络的基本原理、协议及应用,帮助读者了解网络技术的发展趋势和未来的应用前景。
第8章计算机新技术,详细介绍了计算机目前正在使用的新技术,包括云计算和大语言模型等。在云计算中探讨了云计算的概念与发展、学习工作中的云计算和云计算的安全问题; 在大语言模型部分介绍了大语言模型的概念和发展、国内大语言模型的特点、国内典型大语言模型的应用等,并以通义灵码和文心一言为例讲解了大语言模型的使用方法。
除以上8章的核心内容外,本书还特别注重培养读者的计算思维能力和人工智能素养。通过引导读者分析问题、设计算法、优化程序等过程,培养逻辑思维和创新能力。
期待通过本书的学习,读者能够深入地理解计算机相关技术的精髓,掌握相关的核心知识和技能,并能够在未来的学习和工作中灵活应用。相信通过不断地学习与实践,读者将成为具备计算思维能力和人工智能素养的优秀人才,为推动科技进步和社会发展做出积极贡献。
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致谢
本书由罗小刚组织、策划和统稿,并邀请到邹威、周亮、李志远、宋炜、谭江汇共同撰写,其中谭江汇撰写了第1章,罗小刚撰写了第2章和第3章,周亮撰写了第4章,宋炜撰写了第5章,邹威撰写了第6章与第7章,李志远撰写了第8章。感谢所有参与本书编写工作的同仁们,是你们的辛勤付出使本书得以呈现在读者面前。同时,本书的出版得到了清华大学出版社的大力支持,在此也由衷地表示感谢。在本书的编写过程中参阅了大量书籍、文献资料和网络资源,在此向所有资源的作者表示感谢。
由于编者水平有限,不足之处在所难免,望读者批评指正。
罗小刚
2025年1月
目录
配套资源(教学课件、测试题库等)
第1章计算机概述(27min)
1.1计算机基础知识
1.1.1计算机的概念
1.1.2计算机的历史
1.1.3计算机的分类
1.1.4计算机的特点
1.1.5计算机的应用领域
1.2计算机系统
1.2.1计算机系统的组成
1.2.2计算机硬件系统
1.2.3计算机软件系统
1.2.4计算机性能指标
1.3计算思维
1.3.1什么是计算思维
1.3.2对计算思维的理解
1.3.3计算思维的特征
1.4本章小结
1.5习题
第2章计算机中信息的表示(64min)
2.1进位计数制
2.1.1数据表示的作用
2.1.2什么是进位计数制
2.1.3常用的数制
2.2进制间的相互转换
2.2.1n进制转换为十进制
2.2.2十进制转换为n进制
2.2.3二进制数与八进制数的相互转换
2.2.4二进制数与十六进制数的相互转换
2.3数值运算
2.3.1算术运算
2.3.2逻辑运算
2.3.3移位运算
2.4数值数据的表示
2.4.1数的机器码表示
2.4.2定点数的表示
2.4.3浮点数的表示
2.5非数值数据的表示
2.5.1字符的表示
2.5.2汉字编码
2.5.3音频编码
2.5.4图像与视频编码
2.6本章小结
2.7习题
第3章操作系统(28min)
3.1计算机的启动
3.1.1启动自检阶段
3.1.2初始化启动阶段
3.1.3启动加载阶段
3.2操作系统概述
3.2.1操作系统的定义
3.2.2操作系统的发展过程
3.2.3操作系统的主要功能
3.2.4操作系统的分类
3.2.5常见操作系统
3.2.6操作系统的体系结构
3.3操作系统内核组成
3.3.1进程管理
3.3.2内存管理
3.3.3文件管理
3.3.4设备管理
3.3.5用户界面
3.4硬件中断与异常
3.4.1对I/O设备的管理
3.4.2对CPU的管理
3.4.3对内存的管理
3.5软件中断
3.5.1内核态与用户态
3.5.2系统调用
3.6文件系统
3.6.1文件的基本概念
3.6.2目录树结构
3.6.3Python中的文件操作
3.7本章小结
3.8习题
第4章Python编程基础(141min)
4.1初识Python
4.1.1Python简介
4.1.2Python的下载、安装和使用
4.1.3PyCharm的下载、安装和使用
4.2Python基础语法
4.2.1程序格式框架
4.2.2标识符和关键字
4.2.3基本输入和输出函数
4.2.4Python基本数据类型
4.2.5数值类型的运算
4.3Python程序控制结构
4.3.1顺序结构程序设计
4.3.2分支结构程序设计
4.3.3循环结构程序设计
4.4Python函数
4.4.1函数的定义与调用
4.4.2函数的参数传递
4.4.3变量的作用域
4.4.4代码模块化
4.5Python组合数据类型
4.5.1序列的通用操作
4.5.2列表的创建与操作
4.5.3元组的创建与操作
4.5.4字符串的创建与操作
4.5.5集合的创建与操作
4.5.6字典的创建与操作
4.6面向对象程序设计
4.6.1类与对象
4.6.2属性
4.6.3方法
4.6.4封装、继承与多态
4.7本章小结
4.8习题
第5章算法与数据结构(41min)
5.1算法提出
5.1.1何谓算法
5.1.2算法的五大特性
5.1.3算法复杂度
5.1.4时间复杂度
5.1.5空间复杂度
5.2算法思想与设计实现
5.2.1算法分析与效率
5.2.2枚举
5.2.3迭代
5.2.4递归
5.2.5案例: 常用排序
5.2.6案例: 常用查找
5.2.7分治算法与案例
5.2.8贪心算法与案例
5.2.9动态规划算法与案例
5.2.10回溯
5.3数据结构
5.3.1何谓数据结构
5.3.2基本数据结构简介
5.4综合案例
5.5本章小结
5.6习题
第6章数据库原理及应用(44min)
6.1数据库系统概述
6.1.1数据库技术的发展历程
6.1.2数据库基本概念
6.1.3数据库系统组成
6.1.4数据库系统的体系结构
6.1.5数据模型
6.1.6数据库分类
6.2关系数据库
6.2.1关系模型的数据结构及形式化定义
6.2.2关系的完整性
6.3关系数据库标准语言SQL
6.3.1SQL概述
6.3.2MySQL数据库简介
6.3.3MySQL创建数据库
6.3.4MySQL数据类型
6.3.5创建数据表
6.3.6数据表操作
6.3.7查询数据
6.4数据库的安全性
6.4.1数据库安全性概述
6.4.2数据库的安全性问题
6.4.3数据库安全性控制的常用方法
6.5数据处理新技术
6.5.1数据仓库
6.5.2数据挖掘
6.5.3大数据技术
6.6本章小结
6.7习题
第7章计算机网络(37min)
7.1计算机网络概述
7.1.1计算机网络及特性
7.1.2计算机网络的基本功能
7.1.3计算机网络常用的基本概念
7.1.4计算机网络的发展
7.1.5计算机网络的分类
7.1.6多用户系统和分布式系统
7.1.7计算机网络的组成
7.1.8计算机网络的硬件与软件系统
7.2局域网技术
7.2.1局域网概述
7.2.2网络通信介质
7.2.3网络通信设备
7.2.4以家庭环境为例组建局域网
7.3广域网技术
7.3.1广域网的基本概念
7.3.2Internet概述
7.3.3Internet接入
7.3.4IP地址与域名
7.3.5子网及子网掩码
7.4网络体系结构
7.4.1网络体系结构概述
7.4.2ISO/OSI网络体系结构
7.4.3TCP/IP
7.5网络通信技术
7.5.1数据通信
7.5.2数据传输技术
7.5.3数据交换技术
7.6计算机网络新技术
7.6.15G网络技术
7.6.2边缘计算
7.6.3区块链技术
7.6.4物联网技术
7.6.5虚拟化技术
7.7本章小结
7.8习题
第8章计算机新技术(43min)
8.1云计算
8.1.1云计算的概念与发展
8.1.2学习与工作中的云计算
8.1.3云计算的安全问题
8.2大语言模型
8.2.1大语言模型的概念和发展
8.2.2国内大语言模型的特点
8.2.3国内典型的大语言模型
8.2.4大语言模型的典型应用
8.3本章小结
8.4习题
作者简介
罗小刚,中共党员,计算机软件应用副教授,国防科学技术大学计算机学院硕士。曾任西藏军区某部主任兼工程师、四川科技职业学院通识教育学院副院长,现为吉利学院智能科技学院计算机教师,CMOOC联盟四川工作委员会常任理事。长期从事计算机程序设计、计算机网络安全、数字孪生等相关工作与教学。曾主持参与各级课题4项,主编、参编各类教材3部,发表科研、教研论文7篇。荣立三等功一次,获军区级、军级表彰十余次。
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