計算機導論(第4版)(微課版)（簡體書）

本書參照普通高等學校計算機類本科專業教學質量國家標準和計算機類專業認證標準編寫，是一本學習計算機專業知識的入門教材，介紹了計算機發展簡史、計算機專業知識體系、計算機基礎知識、操作系統與網絡知識、程序設計知識、軟件開發知識、計算機系統安全知識、人工智能與大數據知識、計算機領域的典型問題等內容。

袁方，1965年12月出生，男，工學博士，教授，計算機科學與技術專業、軟件工程專業碩士生導師。曾任河北大學數學與計算機學院主管教學副院長，現任河北大學計算機教學部主任、中國計算機學會高級會員、中國計算機學會信息系統專委會委員,全國高等院校計算機基礎教育研究會常務理事，曾擔任多個國際、國內學術會議的程序委員會委員。主要研究領域為數據挖掘、大數據技術、計算機教育。



曾主講《計算機導論》《大學計算機》《Python語言程序設計》《C++程序設計》《數據挖掘》等本科生和研究生課程，主講的《計算機導論》為河北省省級精品課程，主編《計算機導論》《大學計算機》《C++程序設計》等高等學校教材，其中《計算機導論》累計發行超10萬冊。曾獲河北省優秀教學成果三等獎、保定市教書育人先進個人等獎勵。



曾主持包括河北省科技計劃項目、河北省教育廳科研計劃項目在內的8項科研項目的研究工作。參研國家自然科學基金項目、河北省科技計劃項目及橫向項目10項。出版譯著2部。在國際、國內學術期刊及學術會議上發表論文50餘篇，其中SCI檢索2篇、EI檢索21篇。曾獲河北省科技進步三等獎。

本書旨在讓學生對計算機的歷史發展、知識體系及學習（研究）方法有一個總體性的瞭解，積累計算機概念，培養計算思維，激發學生的學習興趣和學習主動性。
前3版累計發行冊數已超過10萬冊，得到許多學校老師和同學們的肯定。第4版對計算機領域一些新的發展和變化進行了介紹，對相對陳舊的內容進行了刪減，並且增加了教學視頻，掃描書中二維碼即可觀看。

目錄



第1章計算機發展簡史




1.1第一台電子數字計算機的誕生




1.1.1早期的計算工具




1.1.2機械計算機




1.1.3機電計算機




1.1.4電子計算機




1.2計算機的發展




1.2.1第一代計算機




1.2.2第二代計算機




1.2.3第三代計算機




1.2.4第四代計算機




1.2.5第五代計算機




1.2.6計算機的發展趨勢




1.3計算機的分類




1.3.1超級計算機




1.3.2大型計算機




1.3.3小型計算機




1.3.4工作站




1.3.5微型計算機




1.3.6服務器




1.4計算機的特點




1.5計算機的應用領域




1.6中國計算機發展簡史




1.7小結




拓展閱讀： Intel公司與IBM公司




習題




思考題




課外閱讀建議

























第2章計算機專業知識體系




2.1計算機專業學生應具備的素質和能力




2.1.1專業認證對學生能力和素質的要求




2.1.2教學質量標準對學生能力和素質的要求




2.2計算機專業知識體系




2.2.1計算機科學與技術專業知識體系




2.2.2軟件工程專業知識體系




2.2.3網絡工程專業知識體系




2.2.4信息安全專業知識體系




2.2.5物聯網工程專業知識體系




2.2.6主要課程內容介紹




2.3計算機專業實踐教學體系




2.4小結




拓展閱讀： 圖靈與圖靈獎




習題




思考題




第3章計算機基礎知識




3.1計算機的基本組成及工作原理




3.1.1計算機的基本組成




3.1.2計算機的工作原理




3.2計算機硬件子系統




3.2.1中央處理器




3.2.2主存儲器




3.2.3輔助存儲器




3.2.4輸入設備




3.2.5輸出設備




3.2.6主板




3.2.7總線




3.3計算機軟件子系統




3.3.1系統軟件




3.3.2應用軟件




3.4數據表示




3.4.1計算機中的數制




3.4.2數值型數據的表示




3.4.3字符型數據的編碼表示




3.4.4漢字的編碼表示




3.5數據存儲




3.5.1文件命名




3.5.2按層次組織文件




3.6多媒體技術基礎




3.6.1多媒體概述




3.6.2多媒體領域的關鍵技術




3.6.3多媒體技術的應用




3.7小結




拓展閱讀： 馮·諾依曼與馮·諾依曼計算機




習題




思考題




第4章操作系統與網絡知識




4.1操作系統的形成與發展




4.1.1操作系統概念




4.1.2操作系統的形成




4.1.3操作系統的發展




4.1.4操作系統的特徵




4.2操作系統的功能




4.2.1處理器管理功能




4.2.2存儲器管理功能




4.2.3設備管理功能




4.2.4文件管理功能




4.2.5網絡與通信管理功能




4.2.6用戶接口




4.2.7操作系統的啟動過程




4.3操作系統實例




4.3.1CP/M操作系統




4.3.2DOS操作系統




4.3.3Windows操作系統




4.3.4UNIX操作系統




4.3.5Linux操作系統




4.3.6VxWorks操作系統




4.4計算機網絡概述




4.4.1計算機網絡的發展歷程




4.4.2計算機網絡的定義




4.4.3計算機網絡的分類




4.4.4計算機網絡的拓撲結構




4.4.5計算機網絡的功能和應用




4.4.6計算機網絡的傳輸介質




4.4.7網絡計算模式




4.5計算機網絡體系結構




4.5.1開放系統互連參考模型




4.5.2TCP/IP參考模型




4.5.3常用的網絡連接設備




4.6互聯網技術




4.6.1互聯網的發展




4.6.2IP地址和域名




4.6.3互聯網接入方式




4.6.4互聯網服務




4.6.5物聯網




4.7小結




拓展閱讀： 比爾·蓋茨與微軟公司




習題




思考題




第5章程序設計知識




5.1程序設計語言




5.1.1機器語言




5.1.2匯編語言




5.1.3高級語言




5.1.4結構化程序設計語言




5.1.5面向對象程序設計語言




5.1.6可視化程序設計語言




5.1.7人工智能程序設計語言




5.2Python語言程序設計




5.2.1Python語言的特點




5.2.2Python的安裝




5.2.3Python程序的運行




5.2.4Python的基礎語法




5.2.5Python的基本數據類型




5.2.6Python的類型轉換




5.2.7順序結構程序設計




5.2.8分支結構程序設計




5.2.9循環結構程序設計




5.2.10Python程序實例




5.2.11程序設計風格




5.2.12算法設計與分析




5.3數據結構




5.3.1概念和術語




5.3.2線性結構




5.3.3樹形結構




5.3.4圖狀結構




5.4編譯原理




5.4.1編譯程序概述




5.4.2詞法分析




5.4.3語法分析




5.4.4中間代碼生成




5.4.5中間代碼優化




5.4.6目標代碼生成




5.4.7編譯程序的開發




5.5小結




拓展閱讀： 王選與激光照排




習題




思考題




第6章軟件開發知識




6.1數據庫原理及應用




6.1.1關系數據庫




6.1.2關系數據庫語言




6.1.3常用關系數據庫管理系統




6.1.4數據庫應用系統開發工具




6.1.5數據庫設計




6.1.6數據庫的發展




6.2軟件工程




6.2.1軟件開發的複雜性




6.2.2軟件工程的基本原則




6.2.3軟件開發方法




6.2.4系統分析




6.2.5系統設計




6.2.6系統實施




6.2.7系統運行與維護




6.2.8軟件工具




6.3小結




拓展閱讀： 金怡濂與高性能計算機




習題




思考題




第7章計算機系統安全知識




7.1計算機系統安全威脅




7.2計算機系統安全概念




7.3反病毒技術




7.3.1計算機病毒的發展




7.3.2計算機病毒的特徵




7.3.3計算機病毒的危害




7.3.4計算機病毒的防治




7.4反黑客技術




7.4.1黑客概念




7.4.2黑客攻擊方式




7.4.3黑客的防範




7.5防火牆技術




7.5.1防火牆概念




7.5.2防火牆的功能




7.5.3防火牆的結構




7.6入侵檢測技術




7.6.1入侵檢測系統的功能




7.6.2入侵檢測系統的分類




7.6.3入侵檢測技術




7.7數據加密技術




7.7.1數據加密概述




7.7.2古典加密方法




7.7.3現代加密方法




7.8安全認證技術




7.8.1消息認證




7.8.2數字簽名




7.8.3PKI




7.9計算機系統安全法律規章與職業道德




7.10小結




拓展閱讀： 計算機學術組織




習題




思考題




第8章人工智能知識




8.1人工智能概述




8.1.1人工智能的定義




8.1.2人工智能的研究目標




8.1.3人工智能的發展




8.2人工智能的研究方法




8.2.1符號主義




8.2.2連接主義




8.2.3行為主義




8.3人工智能的應用領域




8.3.1博弈




8.3.2定理自動證明




8.3.3自然語言處理




8.3.4計算機視覺




8.3.5語音識別




8.3.6機器學習




8.3.7智能機器人




8.3.8專家系統




8.3.9自動駕駛汽車




8.4人工智能的發展趨勢




8.4.1人工智能與經濟社會發展




8.4.2人工智能發展帶來的挑戰




8.5小結




拓展閱讀： 吳文俊和定理的自動證明




習題




思考題




第9章計算機領域的典型問題




9.1圖論問題




9.1.1哥尼斯堡七橋問題




9.1.2哈密頓回路問題




9.1.3中國郵路問題




9.2算法複雜性問題




9.2.1漢諾塔問題




9.2.2旅行商問題


9.2.3NP完全問題



9.3併發控制問題




9.3.1生產者消費者問題




9.3.2哲學家共餐問題


9.4小結


拓展閱讀： 計算機學科方法論


習題


思考題


詞匯表

參考文獻