本書緊跟計算機(jī)技術(shù)發(fā)展潮流，是計算思維通識教育類課程的教材，以基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、先進(jìn)性、通俗易懂為指導(dǎo)思想，將蘊(yùn)含在計算機(jī)學(xué)科中的經(jīng)典計算思維和信息時代人們應(yīng)具備的大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)和人工智能等新思維、新技術(shù)進(jìn)行了全面介紹。本書共分為 7 章，主要內(nèi)容包括計算與計算思維；計算機(jī)中的 0 與 1；計算機(jī)硬件系統(tǒng)組成及工作原理；計算機(jī)軟件、語言與算法；互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)；數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能。本書充分吸收計算機(jī)領(lǐng)域的新知識、新技術(shù)、新方法和四新人才培養(yǎng)目標(biāo)，對非計算機(jī)專業(yè)計算機(jī)公共課的基本教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了面向計算思維培養(yǎng)的組織與構(gòu)建，通過豐富示例引導(dǎo)讀者思考，講解清晰，通俗易懂，可讀性好。本書適合高等學(xué)校非計算機(jī)專業(yè)作為計算機(jī)課程的教材使用，同時也可供對計算機(jī)感興趣的讀者自學(xué)使用。
尹建新，浙江農(nóng)林大學(xué)，副教授，主要從事計算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)與研究，研究方向：圖像處理與模式識別，主持省部級科研項(xiàng)目多項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文多篇，主編教材5部。
第 1 章 計算與計算思維1
1.1 計算思維的發(fā)展1
1.1.1 計算工具的發(fā)展演變1
1.1.2 現(xiàn)代計算機(jī)計算環(huán)境的發(fā)展變遷5
1.1.3 計算思維的傳承與發(fā)展6
1.1.4 從國王的婚姻略識計算思維8
1.2 計算思維迎接新時代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 計算思維在四新建設(shè)中的地位與作用12
1.2.4 新時代的計算思維特征13
1.2.5 計算思維求解15
1.3 大數(shù)據(jù)時代計算思維17
1.3.1 總體思維17
1.3.2 容錯思維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 計算機(jī)中的 0 和 122
2.1 計算機(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·諾依曼計算機(jī)模型50
3.1.1 圖靈機(jī)計算機(jī)的理想模型50
3.1.2 馮·諾依曼計算機(jī)現(xiàn)代計算機(jī)的結(jié)構(gòu)框架52
3.2 認(rèn)識計算機(jī)硬件系統(tǒng)53
3.2.1 中央處理器53
3.2.2 存儲器54
3.2.3 輸入/輸出系統(tǒng)55
3.2.4 微型計算機(jī)硬件系統(tǒng)組成及主要性能指標(biāo)55
3.3 計算機(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)行過程63
3.3.3 計算機(jī)的基本工作原理64
3.4 計算機(jī)硬件構(gòu)造中的計算思維67
3.5 本章小結(jié)67
思考題68
第 4 章 計算機(jī)軟件、語言與算法69
4.1 計算機(jī)軟件69
4.1.1 指令、程序與軟件69
4.1.2 計算機(jī)軟件的分類69
4.1.3 操作系統(tǒng)71
4.2 計算機(jī)語言74
4.2.1 計算機(jī)語言概述74
4.2.2 熱門編程語言排行榜75
4.2.3 編程語言的基本元素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)計控制結(jié)構(gòu)84
4.3.4 模塊化程序設(shè)計函數(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)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)97
5.1.1 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生與發(fā)展97
5.1.2 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成98
5.1.3 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能101
5.1.4 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類102
5.1.5 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議105
5.1.6 計算機(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 人工智能的研究內(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176
7.4 本章小結(jié)182
思考題182
參考文獻(xiàn)183
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