目录介绍
计 算 概 论目录第1章计算与计算思维1
1.1计算与自动计算1
1.1.1计算1
1.1.2自动计算3
1.2计算机模型4
1.2.1图灵机4
1.2.2冯·诺依曼模型6
1.3计算机发展8
1.3.1计算机发展阶段8
1.3.2我国计算机的发展11
1.4计算与社会13
1.4.1计算机主要应用领域13
1.4.2AI工具15
1.5计算思维及其应用19
1.5.1计算思维的概念19
1.5.2基于计算机的问题求解方法22
习题24
第2章计算机信息表示26
2.1符号化与信息表示26
2.2二进制数值表示与运算28
2.2.1数制的表示方法28
2.2.2数制的相互转换30
2.2.3二进制数的运算34
2.3字符编码37
2.3.1ASCII码37
2.3.2BCD码39
2.3.3汉字编码40
2.4数值编码42
2.4.1定点数与浮点数42
2.4.2原码、反码与补码44
2.5图像、音视频编码46
2.5.1图像编码46
2.5.2音频编码50
2.5.3视频编码54
习题57
第3章计算机系统59
3.1计算机系统的组成59
3.1.1硬件系统60
3.1.2软件系统62
3.1.3硬件和软件的关系64
3.1.4计算机系统的特点64
3.2计算机存储体系65
3.2.1存储器65
3.2.2存储容量67
3.2.3存储体系68
3.3CPU与微处理器70
3.3.1CPU及功能70
3.3.2微处理器72
3.3.3国产微处理器72
3.4微型计算机74
3.4.1微型计算机体系结构74
3.4.2微型计算机性能指标76
3.5操作系统的功能77
3.5.1操作系统概念77
3.5.2操作系统发展阶段80
3.5.3桌面操作系统83
3.5.4网络操作系统85
3.5.5嵌入式操作系统87
3.6操作系统的组成89
3.6.1操作系统的核心构成89
3.6.2处理器管理91
3.6.3存储管理93
3.6.4设备管理95
3.6.5文件管理97
3.6.6用户接口100
3.7国产操作系统简介101
3.7.1鸿蒙操作系统101
3.7.2openEuler操作系统102
习题104
第4章网络化思维106
4.1计算机网络基础知识106
4.1.1计算机网络的概念106
4.1.2计算机网络的组成107
4.1.3计算机网络的分类109
4.1.4计算机网络的拓扑结构110
4.1.5计算机网络的发展与应用112
4.2网络协议115
4.2.1OSI参考模型115
4.2.2TCP/IP参考模型118
4.2.3OSI参考模型与TCP/IP参考模型关系120
4.2.4IP地址和域名121
4.3基于互联网的内容网络124
4.3.1WWW体系架构、核心和工作流程124
4.3.2网络浏览器126
4.3.3搜索引擎127
4.4电子邮件131
4.4.1电子邮件系统组成和工作流程132
4.4.2电子邮件组成133
4.4.3基于WWW的电子邮件133
4.4.4电子邮件其他相关概念134
4.5常用工具135
4.5.1Windows常用网络命令工具135
4.5.2文件传输协议138
4.5.3网络监控与分析工具140
4.6网络与社会141
4.6.1社交网络概况141
4.6.2网络即时通信142
4.6.3社交媒体143
4.7最新网络技术及应用146
4.7.15G+工业互联网146
4.7.2算力网络技术146
4.7.3卫星通信技术147
4.7.4确定性网络147
4.7.5通感算一体化网络148
4.7.6智融标识网络149
4.7.7智简网络149
习题150
第5章算法与程序思维152
5.1算法概念、特征与表达152
5.1.1算法概念152
5.1.2算法特征与评价标准153
5.1.3算法种类与表达155
5.1.4算法流程图155
5.2问题抽象、建模与算法策略156
5.2.1问题抽象与建模156
5.2.2算法策略158
5.3算法复杂度162
5.4可求解问题、难求解问题与不可计算问题162
5.5常用算法163
5.5.1查找算法163
5.5.2排序算法165
5.6程序设计基本概念171
5.6.1程序设计171
5.6.2程序设计语言171
5.6.3高级语言的编译及解释172
5.7程序设计基础173
5.7.1程序设计基本要素173
5.7.2程序控制结构177
5.7.3函数184
5.7.4数据结构186
5.8程序设计方法190
5.8.1结构化程序设计190
5.8.2面向对象程序设计191
5.9典型编程语言及开发环境193
5.9.1典型编程语言193
5.9.2典型开发环境194
习题195
第6章软件思维196
6.1软件的定义和分类196
6.1.1软件的定义196
6.1.2软件的分类197
6.2软件定义一切199
6.2.1软件定义一切概述199
6.2.2软件定义网络200
6.2.3软件定义未来201
6.3软件服务思维202
6.4软件的结构203
6.4.1软件系统构造方法203
6.4.2软件架构204
6.5软件生态思维206
6.5.1软件生态系统206
6.5.2典型的软件生态系统207
6.5.3操作系统中的生态思维207
6.5.4云计算中的生态思维208
6.6软件开发209
6.6.1软件开发的发展阶段209
6.6.2软件开发的内涵210
6.7软件开发过程模型212
6.7.1软件工程过程212
6.7.2软件生命周期212
6.7.3主流软件开发过程模型213
6.8软件测试和维护218
6.8.1软件测试218
6.8.2软件调试220
6.8.3软件维护221
6.8.4现代化趋势与挑战221
习题222
第7章数据化思维与智能化思维223
7.1数据化思维与智能化思维概述223
7.2数据化思维的核心概念与技术225
7.2.1信息处理与数据处理225
7.2.2传统数据处理与大数据处理226
7.2.3数据处理的关键技术229
7.2.4数据驱动的决策流程与实践案例237
7.3智能化思维的核心概念与技术238
7.3.1智能化思维的定义与特征238
7.3.2人工智能介绍239
7.3.3机器学习及经典机器学习算法243
7.3.4深度学习介绍246
7.3.5智能化决策与算法优化249
7.4数据化思维与智能化思维的结合250
7.4.1数据驱动的AI系统250
7.4.2AI辅助的数据分析251
7.4.3数据化思维与智能化思维的跨学科应用252
7.4.4未来趋势253
习题254
第8章信息安全思维255
8.1网络空间安全概述255
8.1.1网络空间安全发展历程255
8.1.2网络空间安全发展现状及趋势257
8.2网络攻击技术257
8.2.1传统网络攻击技术258
8.2.2新型网络攻击技术261
8.3网络防御技术261
8.3.1传统网络防御技术261
8.3.2新型网络防御技术270
8.4典型网络安全威胁及防范272
8.5智能安全技术276
8.5.1智能网络攻击技术276
8.5.2智能网络防御技术277
8.6信息安全管理278
8.6.1信息安全管理标准及实施278
8.6.2信息安全策略和管理原则281
8.6.3信息安全管理与法律284
习题284
参考文献286