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計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論(第2版) 版權(quán)信息
- ISBN：9787302663782
- 條形碼：9787302663782 ; 978-7-302-66378-2
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊(cè)數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論(第2版) 本書特色
本書從計(jì)算思維角度深入講解計(jì)算機(jī)科學(xué)的*基礎(chǔ)的概念和入門知識(shí)，討論計(jì)算思維的四種具體表現(xiàn)形式：計(jì)算邏輯思維、算法思維、網(wǎng)絡(luò)思維、計(jì)算系統(tǒng)思維。除課堂授課材料外，本書還通過習(xí)題與大作業(yè)提供學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的機(jī)會(huì)，通過講述大量的創(chuàng)新故事培養(yǎng)學(xué)生的興趣和職業(yè)素養(yǎng)。本書對(duì)應(yīng)的課程設(shè)計(jì)適應(yīng)32學(xué)時(shí)至64學(xué)時(shí)的“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程安排，教師可通過不同的裁減和深入討論，適應(yīng)不同的學(xué)時(shí)計(jì)劃。習(xí)題與大作業(yè)的設(shè)計(jì)考慮了“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程學(xué)員較多的實(shí)際情況，提供了教學(xué)輔助的自動(dòng)化工具。
計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論(第2版) 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書以計(jì)算思維為主線介紹計(jì)算機(jī)科學(xué)的入門知識(shí)，主要針對(duì)一年級(jí)本科生的“計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論”“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”“計(jì)算概論”課程。全書共8章，主要內(nèi)容包括計(jì)算機(jī)科學(xué)概貌、程序的設(shè)計(jì)與執(zhí)行、邏輯思維、算法思維、系統(tǒng)思維、網(wǎng)絡(luò)思維、計(jì)算機(jī)學(xué)科展望、課程實(shí)驗(yàn)等。本書參考了計(jì)算思維的**進(jìn)展與ACM/IEEECS發(fā)布的《計(jì)算課程體系規(guī)范》（CC2020），更加系統(tǒng)地聚焦如何通過計(jì)算思維認(rèn)識(shí)世界、提出問題、解決問題，內(nèi)容的組織更加注意循序漸進(jìn)地培養(yǎng)讀者的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)能力。 本書適合作為高等院校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)及相關(guān)專業(yè)的本科生教材，也可以作為計(jì)算思維愛好者的參考書。
計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論(第2版) 目錄
第1章計(jì)算機(jī)科學(xué)概貌1
1.1計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域現(xiàn)狀1
1.2計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展脈絡(luò)8
1.2.1巴貝奇問題——如何構(gòu)建計(jì)算機(jī)9
1.2.2布什問題——如何使用計(jì)算機(jī)11
1.2.3圖靈問題——如何構(gòu)建智能應(yīng)用13
1.2.4計(jì)算機(jī)科學(xué)的3個(gè)奇妙之處17
1.3計(jì)算思維的特征22
1.3.1離散化與數(shù)字化22
1.3.2計(jì)算機(jī)的馮·諾依曼模型24
1.3.3計(jì)算機(jī)科學(xué)解題思路26
1.3.4對(duì)計(jì)算思維的10種理解38
1.4科學(xué)計(jì)算的創(chuàng)新故事43
1.4.1地球系統(tǒng)數(shù)值模擬的創(chuàng)新故事43
1.4.2蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的創(chuàng)新故事44
1.5習(xí)題47
第2章程序的設(shè)計(jì)與執(zhí)行50
2.1如何表示數(shù)和字符50
2.2初識(shí)計(jì)算機(jī)編程55
2.2.1編寫**個(gè)Go程序56
2.2.2初識(shí)數(shù)據(jù)類型59
2.2.3運(yùn)算流與簡(jiǎn)單控制流62
2.2.4初識(shí)模塊化編程66
2.3初識(shí)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)73
2.3.1斐波那契計(jì)算機(jī)的硬件74
2.3.2斐波那契計(jì)算機(jī)的軟件74
2.3.3斐波那契計(jì)算機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移75
2.4計(jì)算機(jī)程序的創(chuàng)新故事852.4.1Ada的故事: **個(gè)計(jì)算機(jī)程序85
2.4.2霍爾悖論: 快速排序程序?yàn)槭裁措y以理解88
2.5習(xí)題89
第3章邏輯思維94
3.1布爾邏輯94
3.1.1命題邏輯94
3.1.2謂詞邏輯108
3.2圖靈機(jī)模型110
3.2.1定理機(jī)器證明與吳方法110
3.2.2有窮自動(dòng)機(jī)111
3.2.3圖靈機(jī)112
3.2.4邱奇圖靈論題117
3.2.5悖論與不完備定理118
3.3計(jì)算邏輯的創(chuàng)新故事119
3.3.1布爾的故事119
3.3.2圖靈的故事122
3.4習(xí)題123
◆計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論（第2版）目錄第4章算法思維127
4.1什么是算法127
4.2算法思維的要點(diǎn)129
4.2.1分治算法范式129
4.2.2其他算法范式136
4.3算法的創(chuàng)新故事144
4.3.1算法復(fù)雜度的故事144
4.3.2平穩(wěn)復(fù)雜度146
4.4習(xí)題148
第5章系統(tǒng)思維152
5.1系統(tǒng)思維一覽152
5.1.1周到性153
5.1.2整體性155
5.1.3應(yīng)對(duì)復(fù)雜性158
5.2抽象化161
5.2.1抽象三性質(zhì)161
5.2.2數(shù)據(jù)抽象164
5.2.3文件與文件系統(tǒng)173
5.2.4控制抽象181
5.2.5模塊抽象186
5.2.6（）操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介191
5.3模塊化191
5.3.1邏輯門與組合電路192
5.3.2信息隱藏原理193
5.3.3時(shí)序電路198
5.4無縫銜接204
5.4.1揚(yáng)雄周期原理204
5.4.2電路的無縫銜接: 寬進(jìn)嚴(yán)出原理實(shí)例211
5.4.3指令的無縫銜接: 馮·諾依曼窮舉原理實(shí)例213
5.4.4阿姆達(dá)爾定律214
5.5計(jì)算系統(tǒng)的創(chuàng)新故事216
5.5.1IBM S/360216
5.5.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫220
5.6習(xí)題223
第6章網(wǎng)絡(luò)思維229
6.1初識(shí)互聯(lián)網(wǎng)230
6.1.1初識(shí)萬維網(wǎng)編程230
6.1.2網(wǎng)絡(luò)名詞術(shù)語233
6.1.3網(wǎng)絡(luò)思維的價(jià)值235
6.2連通性238
6.2.1名字空間238
6.2.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?43
6.3協(xié)議棧245
6.3.1分組交換246
6.3.2互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議棧247
6.4專業(yè)素養(yǎng)254
6.4.1性能意識(shí)254
6.4.2安全意識(shí)258
6.4.3專業(yè)規(guī)范264
6.5網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新故事266
6.5.1**個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)266
6.5.2因特網(wǎng)與萬維網(wǎng)268
6.5.3大數(shù)據(jù)計(jì)算273
6.5.4臭蟲與病毒274
6.6習(xí)題279
第7章計(jì)算機(jī)學(xué)科展望284
7.1學(xué)科研究對(duì)象與研究問題285
7.1.1研究對(duì)象285
7.1.2研究方法285
7.1.3格雷12問題287
7.1.4主要進(jìn)步288
7.2學(xué)科演變與主要研究方向293
7.2.1學(xué)科演化樹293
7.2.2計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)296
7.2.3新型計(jì)算機(jī)300
致謝303
第8章課程實(shí)驗(yàn)304
8.1編程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)304
8.1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?04
8.1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟305
8.2加法圖靈機(jī)實(shí)驗(yàn)310
8.2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?10
8.2.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟311
8.3信息隱藏實(shí)驗(yàn)312
8.3.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?12
8.3.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟314
8.4個(gè)人作品實(shí)驗(yàn)314
8.4.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?14
8.4.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟315
8.5進(jìn)階實(shí)驗(yàn)315
8.5.1班級(jí)快速排序?qū)嶒?yàn)316
8.5.2斐波那契大數(shù)實(shí)驗(yàn)316
8.5.3哈希查找實(shí)驗(yàn)317
附錄A計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中常用的倍數(shù)和分?jǐn)?shù)318
參考文獻(xiàn)320
1.1計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域現(xiàn)狀1
1.2計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展脈絡(luò)8
1.2.1巴貝奇問題——如何構(gòu)建計(jì)算機(jī)9
1.2.2布什問題——如何使用計(jì)算機(jī)11
1.2.3圖靈問題——如何構(gòu)建智能應(yīng)用13
1.2.4計(jì)算機(jī)科學(xué)的3個(gè)奇妙之處17
1.3計(jì)算思維的特征22
1.3.1離散化與數(shù)字化22
1.3.2計(jì)算機(jī)的馮·諾依曼模型24
1.3.3計(jì)算機(jī)科學(xué)解題思路26
1.3.4對(duì)計(jì)算思維的10種理解38
1.4科學(xué)計(jì)算的創(chuàng)新故事43
1.4.1地球系統(tǒng)數(shù)值模擬的創(chuàng)新故事43
1.4.2蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的創(chuàng)新故事44
1.5習(xí)題47
第2章程序的設(shè)計(jì)與執(zhí)行50
2.1如何表示數(shù)和字符50
2.2初識(shí)計(jì)算機(jī)編程55
2.2.1編寫**個(gè)Go程序56
2.2.2初識(shí)數(shù)據(jù)類型59
2.2.3運(yùn)算流與簡(jiǎn)單控制流62
2.2.4初識(shí)模塊化編程66
2.3初識(shí)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)73
2.3.1斐波那契計(jì)算機(jī)的硬件74
2.3.2斐波那契計(jì)算機(jī)的軟件74
2.3.3斐波那契計(jì)算機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移75
2.4計(jì)算機(jī)程序的創(chuàng)新故事852.4.1Ada的故事: **個(gè)計(jì)算機(jī)程序85
2.4.2霍爾悖論: 快速排序程序?yàn)槭裁措y以理解88
2.5習(xí)題89
第3章邏輯思維94
3.1布爾邏輯94
3.1.1命題邏輯94
3.1.2謂詞邏輯108
3.2圖靈機(jī)模型110
3.2.1定理機(jī)器證明與吳方法110
3.2.2有窮自動(dòng)機(jī)111
3.2.3圖靈機(jī)112
3.2.4邱奇圖靈論題117
3.2.5悖論與不完備定理118
3.3計(jì)算邏輯的創(chuàng)新故事119
3.3.1布爾的故事119
3.3.2圖靈的故事122
3.4習(xí)題123
◆計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論（第2版）目錄第4章算法思維127
4.1什么是算法127
4.2算法思維的要點(diǎn)129
4.2.1分治算法范式129
4.2.2其他算法范式136
4.3算法的創(chuàng)新故事144
4.3.1算法復(fù)雜度的故事144
4.3.2平穩(wěn)復(fù)雜度146
4.4習(xí)題148
第5章系統(tǒng)思維152
5.1系統(tǒng)思維一覽152
5.1.1周到性153
5.1.2整體性155
5.1.3應(yīng)對(duì)復(fù)雜性158
5.2抽象化161
5.2.1抽象三性質(zhì)161
5.2.2數(shù)據(jù)抽象164
5.2.3文件與文件系統(tǒng)173
5.2.4控制抽象181
5.2.5模塊抽象186
5.2.6（）操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介191
5.3模塊化191
5.3.1邏輯門與組合電路192
5.3.2信息隱藏原理193
5.3.3時(shí)序電路198
5.4無縫銜接204
5.4.1揚(yáng)雄周期原理204
5.4.2電路的無縫銜接: 寬進(jìn)嚴(yán)出原理實(shí)例211
5.4.3指令的無縫銜接: 馮·諾依曼窮舉原理實(shí)例213
5.4.4阿姆達(dá)爾定律214
5.5計(jì)算系統(tǒng)的創(chuàng)新故事216
5.5.1IBM S/360216
5.5.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫220
5.6習(xí)題223
第6章網(wǎng)絡(luò)思維229
6.1初識(shí)互聯(lián)網(wǎng)230
6.1.1初識(shí)萬維網(wǎng)編程230
6.1.2網(wǎng)絡(luò)名詞術(shù)語233
6.1.3網(wǎng)絡(luò)思維的價(jià)值235
6.2連通性238
6.2.1名字空間238
6.2.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?43
6.3協(xié)議棧245
6.3.1分組交換246
6.3.2互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議棧247
6.4專業(yè)素養(yǎng)254
6.4.1性能意識(shí)254
6.4.2安全意識(shí)258
6.4.3專業(yè)規(guī)范264
6.5網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新故事266
6.5.1**個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)266
6.5.2因特網(wǎng)與萬維網(wǎng)268
6.5.3大數(shù)據(jù)計(jì)算273
6.5.4臭蟲與病毒274
6.6習(xí)題279
第7章計(jì)算機(jī)學(xué)科展望284
7.1學(xué)科研究對(duì)象與研究問題285
7.1.1研究對(duì)象285
7.1.2研究方法285
7.1.3格雷12問題287
7.1.4主要進(jìn)步288
7.2學(xué)科演變與主要研究方向293
7.2.1學(xué)科演化樹293
7.2.2計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)296
7.2.3新型計(jì)算機(jī)300
致謝303
第8章課程實(shí)驗(yàn)304
8.1編程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)304
8.1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?04
8.1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟305
8.2加法圖靈機(jī)實(shí)驗(yàn)310
8.2.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?10
8.2.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟311
8.3信息隱藏實(shí)驗(yàn)312
8.3.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?12
8.3.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟314
8.4個(gè)人作品實(shí)驗(yàn)314
8.4.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?14
8.4.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟315
8.5進(jìn)階實(shí)驗(yàn)315
8.5.1班級(jí)快速排序?qū)嶒?yàn)316
8.5.2斐波那契大數(shù)實(shí)驗(yàn)316
8.5.3哈希查找實(shí)驗(yàn)317
附錄A計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中常用的倍數(shù)和分?jǐn)?shù)318
參考文獻(xiàn)320
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計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論(第2版) 作者簡(jiǎn)介
徐志偉，1987年獲南加州大學(xué)博士學(xué)位，現(xiàn)任中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員，中國科學(xué)院大學(xué)教授，大灣區(qū)大學(xué)講席教授，Jounal of Compurter Science and Technology主編，《計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展》主編。主要研究方向?yàn)楦咝阅苡?jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、分布式系統(tǒng)、計(jì)算思維教育。曾獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)、中國科學(xué)院科技成就獎(jiǎng)、中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)王選獎(jiǎng)。曾任教育部“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員。
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