第 1 章　計(jì)算與計(jì)算思維1
1.1　計(jì)算思維的發(fā)展1
1.1.1　計(jì)算工具的發(fā)展演變1
1.1.2　現(xiàn)代計(jì)算機(jī)計(jì)算環(huán)境的發(fā)展變遷5
1.1.3　計(jì)算思維的傳承與發(fā)展6
1.1.4　從國(guó)王的婚姻略識(shí)計(jì)算思維8
1.2　計(jì)算思維迎接新時(shí)代9
1.2.1　科學(xué)研究范式的轉(zhuǎn)變9
1.2.2　教育部四新建設(shè)人才培養(yǎng)10
1.2.3　計(jì)算思維在四新建設(shè)中的地位與作用12
1.2.4　新時(shí)代的計(jì)算思維特征13
1.2.5　計(jì)算思維求解15
1.3　大數(shù)據(jù)時(shí)代計(jì)算思維17
1.3.1　總體思維17
1.3.2　容錯(cuò)思維18
1.3.3　相關(guān)思維19
1.4　本章小結(jié)20
思考題20
第 2 章　計(jì)算機(jī)中的 0 和 122
2.1　計(jì)算機(jī)中為什么是 0 和 122
2.1.1　0 和 1 的追溯22
2.1.2　計(jì)算機(jī)選擇了 0 和 123
2.1.3　0 和 1 的思維24
2.2　數(shù)制和數(shù)制的相互轉(zhuǎn)換25
2.2.1　數(shù)制的有關(guān)概念25
2.2.2　常用進(jìn)位計(jì)數(shù)制26
2.2.3　數(shù)制的相互轉(zhuǎn)換27
2.3　0 和 1 的運(yùn)算29
2.3.1　邏輯運(yùn)算29
2.3.2　算術(shù)運(yùn)算30
2.4　0 和 1 的電路實(shí)現(xiàn)31
2.4.1　基本邏輯電路31
2.4.2　基本邏輯部件32
2.5　0 和 1 信息呈現(xiàn)33
2.5.1　數(shù)值信息呈現(xiàn)33
2.5.2　文本信息呈現(xiàn)35
2.5.3　圖形圖像信息呈現(xiàn)39
2.5.4　音頻信息呈現(xiàn)42
2.5.5　視頻信息呈現(xiàn)44
2.6　本章小結(jié)46
思考題47
第 3 章　計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成及工作原理50
3.1　圖靈機(jī)模型與馮·諾依曼計(jì)算機(jī)模型50
3.1.1　圖靈機(jī)計(jì)算機(jī)的理想模型50
3.1.2　馮·諾依曼計(jì)算機(jī)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)框架52
3.2　認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)53
3.2.1　中央處理器53
3.2.2　存儲(chǔ)器54
3.2.3　輸入/輸出系統(tǒng)55
3.2.4　微型計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成及主要性能指標(biāo)55
3.3　計(jì)算機(jī)的工作原理62
3.3.1　指令及指令系統(tǒng)62
3.3.2　指令的執(zhí)行過(guò)程63
3.3.3　計(jì)算機(jī)的基本工作原理64
3.4　計(jì)算機(jī)硬件構(gòu)造中的計(jì)算思維67
3.5　本章小結(jié)67
思考題68
第 4 章　計(jì)算機(jī)軟件、語(yǔ)言與算法69
4.1　計(jì)算機(jī)軟件69
4.1.1　指令、程序與軟件69
4.1.2　計(jì)算機(jī)軟件的分類69
4.1.3　操作系統(tǒng)71
4.2　計(jì)算機(jī)語(yǔ)言74
4.2.1　計(jì)算機(jī)語(yǔ)言概述74
4.2.2　熱門編程語(yǔ)言排行榜75
4.2.3　編程語(yǔ)言的基本元素78
4.3　算法及常用算法舉例80
4.3.1　算法概述80
4.3.2　算法的表示方法82
4.3.3　結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)控制結(jié)構(gòu)84
4.3.4　模塊化程序設(shè)計(jì)函數(shù)88
4.3.5　常用算法舉例90
4.4　本章小結(jié)95
思考題95
第 5 章　互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)97
5.1　互聯(lián)網(wǎng)之基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)97
5.1.1　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與發(fā)展97
5.1.2　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成98
5.1.3　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能101
5.1.4　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類102
5.1.5　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議105
5.1.6　計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)106
5.2　互聯(lián)網(wǎng)109
5.2.1　什么是互聯(lián)網(wǎng)109
5.2.2　互聯(lián)網(wǎng)的誕生和發(fā)展109
5.2.3　互聯(lián)網(wǎng)在我國(guó)的發(fā)展110
5.2.4　互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 TCP/IP111
5.2.5　互聯(lián)網(wǎng)中 IP 地址114
5.2.6　互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用117
5.2.7　互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全118
5.3　物聯(lián)網(wǎng)122
5.3.1　什么是物聯(lián)網(wǎng)122
5.3.2　物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)123
5.3.3　物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用124
5.4　本章小結(jié)126
思考題127
第 6 章　數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)128
6.1　數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)科學(xué)128
6.1.1　數(shù)據(jù)的定義128
6.1.2　數(shù)據(jù)科學(xué)128
6.2　大數(shù)據(jù)131
6.2.1　什么是大數(shù)據(jù)131
6.2.2　大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)132
6.2.3　大數(shù)據(jù)的構(gòu)成135
6.3　大數(shù)據(jù)技術(shù)137
6.3.1　數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理138
6.3.2　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及管理143
6.3.3　數(shù)據(jù)可視化149
6.4　本章小結(jié)155
思考題155
第 7 章　人工智能156
7.1　人工智能概述156
7.1.1　人工智能的提出156
7.1.2　什么是人工智能156
7.1.3　人工智能的分類158
7.1.4　人類智能與人工智能159
7.1.5　人工智能的流派162
7.2　人工智能發(fā)展歷史165
7.2.1　孕育期（1956 年以前）166
7.2.2　形成期（19561969 年）167
7.2.3　發(fā)展期（19701980 年）168
7.2.4　綜合集成期（1980 年至今）170
7.3　人工智能的研究?jī)?nèi)容171
7.3.1　智能感知171
7.3.2　智能推理174
7.3.3　智能行動(dòng)176
7.4　本章小結(jié)182
思考題182
參考文獻(xiàn)183