目录

第1章绪论

1.1计算机数据处理模型

1.2冯·诺依曼模型

1.3计算机系统

1.4计算机发展史

1.4.1计算机硬件发展史

1.4.2计算机软件发展史

1.4.3现代计算机科学

本章小结

思考与练习

第2章记数系统

2.1记数系统概述

2.2计算机与二进制记数系统

2.2.1二进制记数系统的发展历程

2.2.2模拟信息和数字信息

2.2.3计算机与二进制记数系统的联系

2.3位置记数法

2.3.1位置记数法的基本概念

2.3.2位置记数法的运算

2.4进制转换

2.4.1二进制数与十进制数之间的相互转换

2.4.2二进制数与八/十六进制数之间的相互转换

2.4.3十进制数与其他进制数之间的相互转换

本章小结

思考与练习

第3章数据表示

3.1计算机中的数据

3.1.1计算机的数据类型

3.1.2数据的统一表示方式

3.1.3数据压缩的基础概念

3.2数值数据的表示

3.2.1整数的表示方法

3.2.2实数的表示方法

3.3文本数据的表示

3.3.1文本数据与字符集

3.3.2文本压缩

3.4音频数据的表示

3.4.1音频数据的编码

3.4.2CD与常见的音频格式

3.5图像与视频数据的表示

3.5.1图像数据的表示方法

3.5.2光栅图像与矢量图形

3.5.3视频数据的表示方法

本章小结 

思考与练习

第4章数字电路基础

4.1数字电路的表示

4.2基础门电路

4.2.1门电路与逻辑运算

4.2.2门电路的物理原理

4.3组合电路

4.3.1组合电路基础

4.3.2组合电路的应用举例

4.4时序电路

4.5集成电路

本章小结

思考与练习

第5章计算机组件

5.1冯·诺依曼体系

5.2计算机组件的介绍

5.2.1中央处理器

5.2.2存储器

5.2.3总线

5.2.4计算机外部设备

5.3机器周期

5.4并行架构 

本章小结

思考与练习

第6章计算机网络

6.1计算机网络模型

6.1.1OSI模型

6.1.2TCP/IP模型

6.2TCP/IP协议栈

6.3网络连接方式

6.3.1局域网、城域网与广域网 

6.3.2互联网

6.3.3万维网

6.4网络连接设备

本章小结

思考与练习

第7章程序设计语言

7.1计算机语言的演化 

7.1.1机器语言

7.1.2汇编语言

7.1.3高级语言

7.1.4自然语言

7.2机器语言

7.2.1机器语言简介

7.2.2Pep/8虚拟计算机

7.2.3Pep/8的简单机器语言程序

7.2.4机器语言的优点和缺点

7.3汇编语言

7.3.1汇编语言简介

7.3.2Pep/8的简单汇编语言程序

7.3.3汇编语言的优点和缺点

7.4高级语言

7.4.1高级语言简介

7.4.2高级语言的分类

7.4.3高级语言的优点和缺点

本章小结

思考与练习

第8章算法

8.1算法与计算机问题求解

8.1.1算法的定义

8.1.2计算机问题求解

8.2算法的表示

8.2.1伪代码

8.2.2流程图

8.3查找算法

8.3.1顺序查找算法

8.3.2二分查找算法

8.4排序算法

8.4.1选择排序算法

8.4.2冒泡排序算法

8.4.3插入排序算法

8.5递归算法

8.5.1子算法表示

8.5.2递归结构

8.5.3快速排序算法

本章小结

思考与练习

第9章操作系统

9.1操作系统的定义和发展史

9.1.1操作系统的定义

9.1.2操作系统的发展史

9.2内存管理

9.2.1内存管理概述

9.2.2物理内存管理的连续分配方式

9.2.3物理内存管理的非连续分配方式

9.2.4虚拟内存管理

9.3进程管理

9.3.1进程概述

9.3.2进程的状态

9.3.3进程调度

9.3.4死锁与饥饿

9.4设备管理

9.4.1设备管理概述

9.4.2I/O控制方式

9.5文件管理

9.5.1文件与文件系统概述

9.5.2文件的属性

9.5.3文件的基本操作

9.5.4文件的结构

9.5.5文件目录管理

本章小结

思考与练习

第10章软件工程

10.1软件生命周期

10.1.1软件生命周期的定义

10.1.2软件生命周期的实例

10.2软件开发步骤

10.2.1需求分析

10.2.2系统设计

10.2.3系统实现

10.2.4系统测试

10.3面向对象的分析与设计

10.3.1面向对象的编程思想

10.3.2统一建模语言

10.4软件开发流程模型

10.4.1瀑布模型

10.4.2增量模型

10.4.3演化模型与螺旋模型

10.4.4敏捷开发模型

10.5软件质量评估

10.5.1软件质量评估指标

10.5.2软件质量评估操作

10.5.3软件项目管理

本章小结

思考与练习

第11章人工智能

11.1从机器学习到深度学习

11.1.1机器学习基础

11.1.2神经网络与深度学习

11.2强化学习

11.2.1强化学习的基本原理

11.2.2强化学习的实现

11.3群体智能

11.3.1遗传算法

11.3.2粒子群优化算法

11.3.3群集机器人

11.4人工智能生成内容

11.4.1AIGC的核心技术

11.4.2AIGC的产业应用

11.4.3AIGC的未来展望

本章小结

思考与练习

第12章大数据、物联网与云计算

12.1传统与巨型计算系统

12.1.1传统计算系统

12.1.2巨型计算系统

12.2大数据

12.2.1大数据介绍

12.2.2大数据技术的主要推动力量

12.2.3大数据技术框架

12.3物联网

12.3.1物联网介绍

12.3.2物联网的应用场景

12.3.3物联网的发展趋势

12.4云计算

12.4.1云计算概述

12.4.2云计算架构

12.4.3云计算安全

12.4.4云计算的应用

12.5应用案例——智慧城市

12.5.1智慧城市介绍

12.5.2智慧城市应用案例之智慧交通

12.5.3智慧城市应用案例之智慧能源

12.5.4智慧城市应用案例之智慧医疗

12.5.5智慧城市应用案例之智慧社区

本章小结

思考与练习

参考文献