計算機基礎與計算思維(2021年清華大學出版社出版的圖書)

《計算機基礎與計算思維》是2021年清華大學出版社出版的圖書，作者是熊福松。

基本介紹

• 書名：計算機基礎與計算思維 
• 作者：熊福松
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2021年9月1日
• 頁數：384 頁
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• ISBN：9787302584131

內容簡介

本書內容包括計算機組成及工作原理、計算機軟體與信息表示、計算機網路與信息安全、計算機新技術、大數據套用技術，以及計算思維與程式設計。

全書分為3部分： 第1部分(第1~4章)為基礎篇，著重介紹現代信息技術，主要讓讀者理解計算機硬體的基本工作原理、軟體與信息編碼技術、網路與信息安全，並了解雲計算、人工智慧、物聯網、虛擬現實、增強現實、區塊鏈技術以及數字人民幣等計算機新技術； 第2部分(第5章)為大數據套用技術篇，著重介紹大數據相關概念、大數據處理的流程、Python處理數據與分析以及大數據可視化，理解數據的收集、存儲、清洗、整理等預處理過程，並對這些數據進行簡單分析及可視化展示； 第3部分(第6章)為計算思維與程式設計篇，著重介紹“計算平台—問題求解—數據處理”的過程，使讀者掌握問題求解的方法與手段以及正確的科學思維模式，並初步具備運用程式設計的思想與方法求解實際問題的能力，為後續電腦程式設計等課程的深入學習奠定良好的基礎。

本書既可供多層次、不同專業的高等院校非計算機專業本科生使用，通過合理選取，可以滿足不同學時的教學，也可作為計算機等級考試一級、二級基礎理論的參考書，還可作為一般工程技術人員和對計算機技術感興趣的讀者的參考書。

圖書目錄

目錄

第1部分基礎篇

第1章計算機組成及工作原理

1.1計算機概述

1.1.1計算機發展歷史

1.1.2計算機分類

1.2微電子技術

1.2.1積體電路

1.2.2摩爾定律

1.3計算機的組成與工作原理

1.3.1馮·諾依曼體系結構

1.3.2五大基本部件

1.3.3計算機的工作原理

1.4PC的組件

1.4.1主機板

1.4.2CPU

1.4.3存儲器

1.4.4輸入輸出設備

習題

閱讀材料1： 光刻機

閱讀材料2： 未來計算機

第2章計算機軟體與信息表示

2.1軟體概述

2.1.1程式與軟體

2.1.2軟體的分類

2.2作業系統

2.2.1作業系統概述

2.2.2作業系統的功能

2.2.3常見作業系統

2.3信息與信息表示

2.3.1信息

2.3.2數制與數制轉換

2.3.3數值的編碼

2.3.4文本的編碼

2.3.5圖像的編碼

2.3.6其他信息的編碼

習題

閱讀材料： 鴻蒙作業系統

第3章計算機網路與信息安全

3.1通信技術

3.1.1通信系統

3.1.2網路傳輸介質

3.1.3網路互聯設備

3.1.4數據交換技術

3.1.5多路復用技術

3.2計算機網路基礎

3.2.1計算機網路概述

3.2.2計算機網路的組成

3.2.3計算機網路的分類

3.2.4計算機網路體系結構

3.3區域網路

3.3.1區域網路簡介

3.3.2乙太網

3.3.3無線區域網路

3.4Internet

3.4.1Internet簡介

3.4.2IP位址

3.5信息安全

3.5.1信息安全概述

3.5.2數據加密技術

3.5.3身份鑑別技術

3.5.4防火牆

3.5.5計算機病毒及其防治

習題

閱讀材料： 雪人計畫

第4章計算機新技術

4.1雲計算

4.1.1雲計算概述

4.1.2雲計算的分類

4.1.3雲計算的關鍵技術及存在的問題

4.2人工智慧

4.2.1什麼是人工智慧

4.2.2人工智慧的研究途徑

4.2.3人工智慧的研究目標

4.2.4人工智慧的研究領域

4.2.5人工智慧的進展

4.3物聯網

4.3.1物聯網概述

4.3.2物聯網的關鍵技術

4.3.3物聯網的套用

4.4虛擬現實技術與增強現實技術

4.4.1虛擬現實技術概述

4.4.2虛擬現實技術基礎及硬體設備

4.4.3增強現實技術概述

4.4.4虛擬現實和增強現實的套用

4.5區塊鏈技術

4.5.1區塊鏈技術概述

4.5.2區塊鏈的概念

4.5.3區塊鏈的類型

4.5.4區塊鏈的特徵

4.5.5區塊鏈的架構模型

4.5.6區塊鏈的核心技術

4.5.7區塊鏈的套用

4.6數字人民幣

4.6.1數字人民幣的概念

4.6.2數字人民幣發展歷史

4.6.3數字人民幣的基本理念

4.6.4數字人民幣的期待作用及價值意義

習題

閱讀材料1： 北斗衛星導航系統

閱讀材料2： 人工智慧的套用——AlphaGo

第2部分大數據套用技術篇

第5章大數據套用技術

5.1大數據概述

5.1.1大數據的發展背景

5.1.2大數據的基本概念

5.1.3大數據套用經典案例

5.1.4大數據處理的基本流程

5.2大數據的獲取

5.2.1大數據來源

5.2.2大數據採集

5.2.3網際網路數據抓取

5.2.4數據預處理

5.3大數據存儲

5.3.1資料庫基礎

5.3.2關係資料庫

5.3.3非關係資料庫

5.3.4大數據存儲技術簡介

5.4大數據處理與分析

5.4.1大數據處理與分析簡介

5.4.2Python編程基礎

5.4.3Pandas數據處理與分析

5.5大數據可視化

5.5.1數據可視化簡介

5.5.2數據可視化工具

5.5.3大數據可視化典型案例

5.5.4Python數據可視化

習題

閱讀材料： 大數據競賽平台——Kaggle

第3部分計算思維與程式設計篇

第6章計算思維與程式設計

6.1計算思維基礎

6.1.1計算思維的概念

6.1.2計算思維與算法

6.1.3算法、程式與程式設計語言

6.1.4程式設計

6.2一個簡單的電腦程式

6.2.1程式代碼

6.2.2空白和注釋

6.2.3預處理指令

6.2.4函式

6.2.5程式輸出

6.2.6程式的編譯運行

6.3順序結構程式

6.3.1數據與輸出

6.3.2數據輸入

6.3.3算術運算

6.3.4使用函式

6.3.5幾個常用函式

6.4選擇結構程式

6.4.1關係運算

6.4.2邏輯運算

6.4.3if語句

6.4.4if語句嵌套

6.4.5switch語句

6.5循環結構程式

6.5.1while循環

6.5.2do…while循環

6.5.3for循環

6.5.4循環嵌套

6.6Windows桌面程式

6.6.1Windows桌面程式結構

6.6.2創建Windows桌面程式

6.6.3輸出文本

6.6.4繪製圖形

6.6.5輸入處理

6.6.6幾個重要訊息

習題

閱讀材料： 程式之美

參考文獻

附錄部分習題參考答案

作者簡介

熊福松,專業：計算機套用技術；學歷：碩士；研究領域：計算機套用、模式識別、圖像處理等；成果：著有《計算機基礎與計算思維》、《Python程式設計》等。