计算机导论（第二版）

图书标准信息

• 作者 祁亨年 著
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2014-05
• 版次 1
• ISBN 9787030405098
• 定价 42.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 320页
• 字数 487千字

【内容简介】

本书共12章，从直观的图灵机模型出发，分析了现代计算机设计的基本思想，并以通俗易懂的语言从计算机系统结构、计算机软件、计算机应用和计算机安全等方面论述计算机专业知识；特别引入了物联网、大数据、云计算、移动互联网等领域知识。为了提高学习效果，除绪论外，每章都提供了关键术语、思考与练习。
本书可作为大学计算机专业、信息技术专业和其他相关专业计算机引论或计算机科学导论课程的教材或教学参考书。对计算机学科感兴趣的非计算机专业人员来说，本书也是一本比较好的入门指导书。

【目录】

绪论1
0.1计算机的产生1
0.1.1算法1
0.1.2计算机的产生2
0.2计算机的发展6
0.3计算机学科的构成10
0.3.1应用层10
0.3.2专业基础层10
0.3.3专业基础的理论基础层11
第1章图灵机模型12
1.1图灵机概述12
1.1.1图灵机的直观描述13
1.1.2图灵机的形式化描述13
1.2计算“x+1”的图灵机13
1.3通用图灵机15
1.4图灵机模型的启示17
关键术语19
思考与练习19
第2章数据编码与存储20
2.1二进制20
2.1.1数制20
2.1.2八进制和十六进制21
2.1.3二进制与其他数制的转换21
2.2二进制位的存储23
2.2.1逻辑运算和门23
2.2.2触发器24
2.2.3其他存储技术25
2.3存储器26
2.3.1主存储器26
2.3.2辅助存储器26
2.4数值数据编码27
2.4.1机器数27
2.4.2整数和实数27
2.4.3带符号数的表示29
2.5字符数据编码30
2.5.1西文字符30
2.5.2汉字编码31
2.6图形和图像数据编码33
2.6.1基本概念33
2.6.2图形与图像的数字化34
2.7音频数据的表示34
2.8数据压缩36
2.8.1无损压缩36
2.8.2有损压缩39
2.9误码及对策40
2.9.1奇偶校验40
2.9.2纠错码40
关键术语42
思考与练习43
第3章计算机结构44
3.1系统结构45
3.1.1运算器46
3.1.2控制器47
3.1.3多核处理器47
3.1.4计算机的引导过程47
3.2指令系统48
3.2.1指令系统的概念48
3.2.2RISC和CISC48
3.2.3指令系统的设计要求49
3.2.4指令格式49
3.3寻址方式51
3.3.1指令的寻址方式51
3.3.2操作数寻址方式52
3.4指令执行52
3.5流水线技术54
3.5.1什么是流水线54
3.5.2理想流水线性能分析55
3.5.3流水操作中的主要障碍55
3.6存储系统56
3.6.1存储器的层次结构56
3.6.2存储体系涉及的问题57
3.6.3高速缓冲存储器58
3.6.4内存58
3.6.5Flash存储器59
3.6.6虚拟存储器60
3.6.7外部存储设备62
3.7外围设备65
3.8输入输出方式65
3.8.1程序查询方式66
3.8.2中断方式66
3.8.3直接内存访问方式67
关键术语68
思考与练习68
第4章操作系统69
4.1操作系统的发展69
4.1.1串行处理69
4.1.2简单批处理70
4.1.3多道批处理71
4.1.4分时系统73
4.1.5实时系统73
4.1.6嵌入式操作系统74
4.1.7网络操作系统74
4.1.8分布式操作系统75
4.2操作系统的结构75
4.2.1操作系统的功能75
4.2.2操作系统的组成76
4.2.3系统的引导78
4.3现代操作系统处理的难题79
4.3.1进程79
4.3.2并发控制的难题81
4.3.3有效地分配处理器82
4.3.4提供充足和高效的存储器84
4.4常见的操作系统88
4.4.1DOS操作系统88
4.4.2Windows操作系统88
4.4.3UNIX操作系统90
4.4.4Linux操作系统90
4.4.5苹果iOS移动操作系统91
4.4.6谷歌（Google）的Android移动操作系统92
关键术语92
思考与练习93
第5章程序设计基础94
5.1计算机程序设计语言94
5.1.1通用程序设计语言95
5.1.2专用程序设计语言98
5.2编译系统102
5.3结构化程序设计104
5.3.1结构化程序设计的概念104
5.3.2过程和函数105
5.3.3顺序结构106
5.3.4分支结构106
5.3.5循环结构107
5.4面向对象程序设计109
5.4.1面向对象概述109
5.4.2面向对象与面向过程的区别109
5.4.3对象和类110
5.4.4面向对象技术的基本特征111
5.4.5面向对象程序设计语言113
关键术语116
思考与练习116
第6章算法与数据结构117
6.1算法概述117
6.2算法的时空效率119
6.3经典排序算法121
6.3.1冒泡排序121
6.3.2插入排序123
6.3.3快速排序124
6.4算法策略125
6.4.1递归和分治125
6.4.2枚举和动态规划126
6.4.3贪心算法128
6.4.4回溯法129
6.5数据结构概述129
6.6线性表133
6.6.1数组134
6.6.2栈135
6.6.3队列135
6.7树和图136
6.7.1树136
6.7.2图137
关键术语138
思考与练习138
第7章软件工程140
7.1软件危机141
7.2软件工程142
7.2.1软件工程框架模型143
7.2.2软件工程本质特征145
7.2.3软件工程基本原理145
7.2.4软件过程145
7.2.5软件过程模型146
7.3软件工程方法学147
7.3.1结构化方法学147
7.3.2面向对象方法学150
7.4标准建模语言153
7.4.1标准建模语言UML的出现153
7.4.2UML的内容154
7.4.3UML的主要特点157
7.4.4UML的应用领域158
7.5统一开发过程158
7.6能力成熟度模型161
7.7软件项目管理163
7.7.1计划163
7.7.2组织164
7.7.3控制164
7.7.4国际标准165
关键术语166
思考与练习166
第8章信息系统167
8.1信息与信息系统167
8.1.1信息与数据167
8.1.2信息系统及其需求168
8.2信息管理技术的发展169
8.2.1人工管理阶段：20世纪50年代以前170
8.2.2文件系统阶段：20世纪50年代后期～60年代中期170
8.2.3数据库系统阶段172
8.2.4大数据阶段173
8.3数据库与数据库系统174
8.3.1数据模型与数据库175
8.3.2关系数据库语言179
8.3.3数据库系统的构成180
8.4基于数据库的应用系统182
8.4.1数据库应用系统分类182
8.4.2数据库应用系统结构183
8.4.3数据库应用系统设计185
8.5数据仓库与数据挖掘技术187
8.5.1数据仓库187
8.5.2数据挖掘技术189
8.6信息系统的展望193
关键术语194
思考与练习195
第9章人工智能196
9.1人工智能概述196
9.1.1人工智能定义197
9.1.2人工智能的研究方法198
9.1.3人工智能的研究目标199
9.1.4人工智能发展简史200
9.2基于符号推理的传统人工智能206
9.2.1知识表示206
9.2.2推理方法208
9.2.3匹配方法210
9.2.4冲突消解策略210
9.2.5搜索策略211
9.3基于连接机制的计算智能212
9.3.1计算智能基本概念212
9.3.2模糊计算212
9.3.3神经计算214
9.3.4进化计算215
9.4人工智能主要应用与研究领域216
9.4.1专家系统216
9.4.2机器学习217
9.4.3机器人218
9.4.4模式识别219
9.4.5计算机视觉220
9.4.6自然语言理解221
9.4.7自动定理证明222
9.4.8自动程序设计223
9.4.9博弈223
9.4.10智能决策支持系统224
9.4.11智能搜索224
9.4.12数据挖掘与知识发现225
关键术语225
思考与练习226
第10章图形图像和多媒体227
10.1计算机图形学227
10.1.1计算机图形学的发展227
10.1.2计算机图形系统的组成和功能229
10.1.3图形显示系统230
10.1.4常用的图形输入/输出设备232
10.1.5计算机图形学研究的内容234
10.1.6计算机图形学的应用236
10.1.7计算机图形学的进展与展望239
10.2计算机图像处理241
10.2.1图像处理概述241
10.2.2数字图像243
10.2.3图像处理系统的硬件设备246
10.2.4数字图像识别技术248
10.2.5数字水印技术250
10.3多媒体技术及其应用252
10.3.1多媒体技术的定义252
10.3.2多媒体的关键技术253
10.3.3多媒体系统255
10.3.4音频处理技术256
10.3.5多媒体技术的应用257
10.3.6多媒体技术的发展方向258
关键术语259
思考与练习259
第11章计算机网络260
11.1计算机网络概述260
11.2计算机网络的体系结构262
11.3计算机网络硬件264
11.4集群、网格与云266
11.4.1集群266
11.4.2网格266
11.4.3云267
11.5网络操作系统267
11.5.1网络操作系统的分类268
11.5.2网络操作系统的功能268
11.5.3Windows269
11.5.4UNIX270
11.5.5Linux270
11.6计算机网络应用271
11.6.1万维网271
11.6.2电子邮件271
11.6.3FTP272
11.6.4即时通信272
11.6.5博客272
11.6.6微博273
11.6.7微信273
关键术语273
思考与练习274
第12章计算机安全275
12.1计算机安全概述275
12.1.1研究内容275
12.1.2发展历程276
12.2计算机密码学277
12.2.1基本概念278
12.2.2密码编码学279
12.2.3密码分析学285
12.3计算机病毒286
12.3.1计算机病毒概述286
12.3.2病毒分类287
12.3.3最新常见病毒介绍289
12.3.4病毒的检测290
12.3.5病毒的防护292
12.4计算机网络安全292
12.4.1网络的特点及安全问题293
12.4.2网络的数据加密295
12.4.3防火墙技术297
12.4.4虚拟专网技术298
12.4.5入侵检测300
12.4.6了解黑客303
关键术语304
思考与练习305
附录计算机发展大事记307
主要参考文献318