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| 編輯推薦： |
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《计算机导论（微课视频版）（第2版）》主要面向计算机大类各专业的学生，将带你游览计算机的世界，让你从不同角度了解计算机系统，了解计算机专业所涉及内容的广度。
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| 內容簡介： |
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《计算机导论（微课视频版）（第2版）》采用自底向上、由内到外的方式，探讨了计算机如何工作，可以做什么以及如何做。有时学习者很容易陷入细节，看不清事物的全貌。本书每一章都有小结部分，是对本章内容的概括。让读者从不同角度了解计算机系统，了解计算机专业所涉及内容的广度。配套视频、课件等丰富资源。
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| 關於作者： |
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刘进锋教授，毕业于西北工业大学自动化学院，获博士学位。2000年至今，在宁夏大学从事计算机专业教学工作，由于本专业师资相对短缺，所以承担了较多的教学任务，涉及的课程范围广，这为《计算机导论》教材的写作奠定了深厚的专业基础。主要研究方向：图形图像处理、GPU高性能计算、深度学习。
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| 目錄：
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第1章概论
1.1计算机系统
1.1.1计算机系统的分层
1.1.2抽象
1.2计算机的历史
1.2.1计算机硬件简史
1.2.2计算机软件简史
1.3计算机的分类
1.4计算机应用领域
1.5计算机科学与技术学科知识体系
1.5.1CS2013概况
1.5.2知识领域
1.6小结
1.7习题
第2章计数系统
2.1数字与计算
2.2其他计数系统的运算
2.3数制间的转换
2.3.1非十进制数转换为十进制数
2.3.2十进制数转换为非十进制数
2.3.3二进制数与八进制数、十六进制数的转换
2.4计算机与二进制
2.5小结
2.6习题
第3章计算机中信息的表示方法
3.1数据类型
3.1.1数据类型简介
3.1.2计算机内部的数据
3.2数值数据的表示方法
3.2.1整数的表示方法
3.2.2实数的表示方法
3.3字符的表示方法
3.4音频的表示方法
3.5图像和图形的表示方法
3.5.1图像的表示方法
3.5.2图形的表示方法
3.6视频的表示方法
3.7小结
3.8习题
第4章计算机组成
4.1门与电路
4.1.1概述
4.1.2门
4.1.3电路
4.1.4集成电路
4.2计算机硬件的基本结构
4.2.1存储程序原理
4.2.2计算机硬件的组成部件
4.3计算机工作过程
4.3.1机器周期
4.3.2简单计算机
4.3.3具体实例演示
4.4具体的计算机硬件
4.4.1CPU
4.4.2二级存储设备
4.4.3输入/输出设备
4.5小结
4.6习题
第5章问题求解和算法设计
5.1问题求解
5.1.1如何解决问题
5.1.2应用示例
5.2计算机问题求解
5.2.1计算机问题求解过程
5.2.2计算机问题求解要点
5.3伪代码
5.3.1伪代码的功能
5.3.2伪代码示例
5.4算法基础
5.4.1使用选择结构
5.4.2使用循环结构
5.4.3复合变量及用法
5.4.4搜索算法
5.4.5排序算法
5.5几个重要思想
5.6小结
5.7习题
第6章程序设计语言
6.1计算机语言的演化
6.1.1机器语言
6.1.2汇编语言
6.1.3高级语言
6.2翻译
6.2.1编译和解释
6.2.2翻译过程
6.3编程范式
6.3.1命令式范式
6.3.2声明式范式
6.4高级程序语言的共同概念
6.4.1数据类型
6.4.2标识符
6.4.3输入输出结构
6.4.4表达式
6.4.5语句
6.5面向对象语言的要素
6.5.1封装
6.5.2继承
6.5.3多态性
6.6小结
6.7习题
第7章操作系统
7.1操作系统的角色
7.1.1应用软件与系统软件
7.1.2操作系统的基本功能
7.2操作系统的历史及演化
7.2.1批处理
7.2.2分时系统
7.2.3其他
7.3内存管理
7.3.1单道程序
7.3.2多道程序
7.4进程管理
7.4.1进程状态
7.4.2进程控制块
7.4.3CPU调度
7.5设备管理
7.6文件系统与目录
7.6.1文件系统
7.6.2目录
7.7主流操作系统介绍
7.7.1UNIX
7.7.2Linux
7.7.3Windows
7.7.4macOS
7.7.5移动端操作系统
7.8小结
7.9习题
第8章计算机网络
8.1计算机网络概述
8.2网络的类型
8.3网络模型及网络协议
8.3.1OSI模型
8.3.2TCP/IP模型
8.3.3TCP/IP协议的功能
8.4网络地址
8.4.1网络地址概述
8.4.2子网掩码
8.5家庭上网方式
8.6网络互联
8.6.1传输介质
8.6.2网络互联设备
8.7小结
8.8习题
第9章因特网应用
9.1因特网概述
9.1.1因特网的起源及发展
9.1.2中国因特网的发展
9.1.3互联网与因特网的区别
9.2电子邮件
9.2.1电子邮件系统有关协议
9.2.2电子邮件工作原理
9.2.3电子邮件的使用
9.3FTP
9.4Telnet
9.5域名系统
9.5.1域名规则
9.5.2域名与IP地址解析
9.6万维网
9.6.1Web工作原理
9.6.2HTML简介
9.7小结
9.8习题
第10章数据库
10.1数据库概述
10.1.1数据库系统的应用
10.1.2数据库系统的产生
10.2数据抽象
10.3数据库模型
10.3.1层次数据库
10.3.2网状数据库
10.3.3关系数据库
10.4关系数据库详解
10.4.1关系数据库模型
10.4.2结构化查询语言
10.5数据库设计
10.5.1实体—联系模型的基本概念
10.5.2实体—联系图的基本图素
10.5.3从ER图到关系
10.6大数据简介
10.6.1大数据的概念与意义
10.6.2大数据的来源
10.6.3大数据的应用场景
10.6.4大数据的处理方法
10.7小结
10.8习题
第11章软件工程
11.1软件工程概述
11.1.1软件的特点
11.1.2软件危机
11.1.3软件工程的概念
11.2软件开发模型
11.2.1瀑布模型
11.2.2增量模型
11.3软件生命周期
11.3.1软件生命周期阶段划分
11.3.2生命周期理论对开发过程的指导意义
11.3.3定义时期
11.3.4设计阶段
11.3.5实现阶段
11.3.6测试阶段
11.3.7软件文档
11.4软件项目管理
11.4.1软件项目管理概况
11.4.2软件过程能力评估
11.5小结
11.6习题
第12章信息安全
12.1信息安全概述
12.1.1信息安全的必要性
12.1.2信息安全的定义及属性
12.1.3安全威胁
12.1.4安全技术
12.2对称密钥密码
12.2.1传统对称密钥密码
12.2.2现代对称密钥密码
12.3非对称密钥密码
12.4数字签名
12.4.1数字签名系统
12.4.2数字签名提供的安全服务
12.5认证
12.6防火墙
12.6.1包过滤防火墙
12.6.2代理防火墙
12.6.3状态监测防火墙
12.6.4防火墙技术展望
12.7计算机病毒
12.7.1计算机病毒的概念
12.7.2计算机病毒的分类
12.7.3计算机病毒的防御
12.8信息安全管理措施
12.9小结
12.10习题
第13章人工智能
13.1概论
13.1.1图灵测试
13.1.2人工智能的发展历程
13.1.3人工智能流派及发展
13.2知识表示
13.2.1知识的概念
13.2.2语义网法
13.2.3谓词逻辑法
13.3专家系统
13.4机器学习
13.4.1基本概念
13.4.2学习方式
13.4.3线性回归
13.4.4k近邻算法
13.4.5决策树
13.4.6贝叶斯算法
13.4.7聚类算法
13.4.8人工神经网络
13.5深度学习
13.5.1深度学习的特点
13.5.2常用的深度学习框架
13.6人工智能的主要成果
13.6.1人工智能的3个层次
13.6.2人工智能的主要应用领域
13.7小结
13.8习题
第14章计算的限制
14.1硬件限制
14.1.1算术运算的限制
14.1.2部件的限制
14.1.3通信的限制
14.2软件限制
14.2.1软件的复杂度
14.2.2当前提高软件质量的方法
14.3问题可解性
14.3.1算法比较
14.3.2图灵机
14.3.3停机问题
14.3.4算法分类
14.4小结
14.5习题
附录ASCII码对照表及其说明
参考文献
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| 內容試閱：
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21世纪是高速发展的信息化时代，计算机应用不断深入并与其他学科相结合，相关知识领域不断扩大。“计算机导论”作为计算机类专业的入门课程，需要介绍的知识在不断增加，但相应的学时可能还在减少。为了适应信息产业新技术的发展，满足普通高等院校提高教学质量的需要，高校教学和学习的教材必须与时代同步并不断更新。
本书第1版自2020年9月出版以来，被不少高校选为教材，师生反响不错，但在使用过程中，通过读者反馈及作者本人发现了一些细节错误或描述不当之处。本着为读者负责的精神，有必要对第1版进行修订。由于本书第1版的章节安排比较严谨合理，所以本版基本没有调整章节，主要是对内容细节错误或描述不当之处进行了修改； 相对而言，第9章的9.6节和第10章的10.4节改动略多。
本书主要面向计算机大类相关专业的学生。大多数学生在最初的学习中可能有一个误解，以为计算机专业就是熟练使用常用软件、维修电脑以及编写程序，实际上计算机专业需要学习的内容远非如此。本书将带领学生游历计算机的世界，让学生从不同角度了解计算机系统，了解计算机专业涉及内容的广度，并对本科阶段将学习的主要专业课的概况有所了解。
其他读者如果对计算机专业感兴趣，从这本书入门，也是一个不错的选择。
本书采用自底向上、由内到外的方式，探讨了计算机如何工作，可以做什么以及如何做。计算机系统就像一个交响乐团，由许多不同的元素组织在一起，构成一个整体。本书旨在使学生对未来几年需要学习的主要课程有一个总体的了解，在此基础上，对相关课程的特点及相互关系有一个全局的把握。
第1章主要描述了本书的组织结构以及计算机软硬件的发展历史。计算机系统工作时是一个整体，为了能够方便地学习及探讨其功能，可以将其分层，每层在整个系统中扮演着特定的角色。这种分层构成了计算机系统的全景图。
第2章和第3章分析了最内层——信息层，它反映了计算机内部表示信息的方式，这是一个纯概念层。计算机内的信息采用二进制数字表示，所以要理解计算机处理技术，首先必须理解二进制数制以及它与其他数制(如人们日常使用的十进制数制)的关系，第2章介绍了该内容。第3章探讨了如何用二进制表示及存储多种类型(如数值、文本、图像、音频和视频)的信息。
第4章介绍了硬件层，探讨了计算机硬件的基础——门与电路。此外，第4章还介绍了计算机硬件各组成部分的功能以及计算机指令的工作流程。
第5章和第6章介绍了程序设计层。第5章分析了问题求解过程以及计算机的问题求解方法，讲述了算法在解决问题中的作用、开发算法的策略、跟踪和测试算法的技术，并介绍了算法的基本结构以及伪代码表示。第6章介绍了多种程序设计语言，描述了不同类型程序设计语言的特点及主要语法。
第7章讨论了操作系统和文件系统。每台计算机都用操作系统管理计算机的资源，实现人机交互，了解操作系统能做什么是理解计算机的关键。
第8章和第9章讨论了通信层。第8章介绍基本的计算机网络技术，第9章介绍因特网及其应用。现在，计算机不再只是个人使用的孤立系统，计算机被连接到网络上，以共享信息和资源。通信层是计算机连接的基础层，利用计算机技术，可以与地球上的任何地方通信。因特网逐渐演化成全球性的网络，万维网使通信变得相对容易，它从根本上改变了计算机的使用价值，使普通人也能使用它。
前面(内部)的分层重点在于如何使计算机系统运转，而应用层的重点则是用计算机解决真实世界的问题。通过运行相应的应用程序可以在多个领域展示计算机的威力，例如财务管理、建筑设计或游戏等。这一层范围广大，涉及计算机科学的几个子学科。第10章讨论了数据库方面的问题，第11章讨论了软件工程相关问题，第12章讨论了信息安全问题，第13章讨论了人工智能。
第14章讨论了计算机在硬件、软件及通信方面的缺陷，以及哪些问题计算机不能解决或解决得不好，并分析了计算机的这些缺陷。
本书附带7个实验(相关资料请到清华大学出版社网站本书页面下载)，读者既能通过实验提高动手能力，也有助于理解理论知识。
有时读者很容易陷入细节，看不清事物的全貌。本书每章都设置了“小结”，是对该章内容的概括，读者在学习完一章后，可以根据小结将该章核心内容回顾一遍。另外，在学习本书的过程中，应该时常回想一下计算机系统的全景图，了解每一章所讲的内容处于计算机系统的哪一个分层。每一层的细节很重要，但只有从整体上理解它们，才能将这些细节融会贯通，体会它们的精妙之处。当然，计算机系统的分层不是绝对的，有些内容可能贯穿好几层，所以应该灵活对待。
本书基本涵盖了计算机科学领域的主要内容。考虑到初学者对算法的理解及程序设计能力有限，所以与数据结构相关的比较难的内容，本书没有涉及。考虑到篇幅以及学生的知识基础，本书也没有讨论计算机图形学以及图像处理的内容。
本书在编写过程中得到了宁夏大学信息工程学院领导和同事的鼓励及大力帮助，清华大学出版社的相关人员尤其是曾珊编辑为本书的出版做了很多工作，在此一并感谢。作者在本书的编写过程中，花费了大量心血，力求做到完美，但由于精力和能力有限，书中难免有疏漏、不妥之处，恳请各位同仁与广大读者批评指正。
刘进锋2024年3月
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