計算思維與人工智能(微課視頻版) 版權(quán)信息
- ISBN:9787302685258
- 條形碼:9787302685258 ; 978-7-302-68525-8
- 裝幀:平裝-膠訂
- 冊數(shù):暫無
- 重量:暫無
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計算思維與人工智能(微課視頻版) 本書特色
本書旨在通過系統(tǒng)介紹計算機的基礎(chǔ)知識、編程技能及算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等內(nèi)容,引導(dǎo)讀者形成計算思維,并為進一步深入了解人工智能領(lǐng)域的知識打下堅實的基礎(chǔ)。通過本書,讀者將能夠掌握計算機的基本工作原理、信息的數(shù)字化表示與處理方式,以及操作系統(tǒng)、編程語言、數(shù)據(jù)庫和計算機網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵技術(shù)。
計算思維與人工智能(微課視頻版) 內(nèi)容簡介
"本書以計算思維為主線介紹計算機科學(xué)的入門知識,主要針對計算機類專業(yè)一年級本科生的“計算機科學(xué)導(dǎo)論”“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”等課程。 全書共8章,主要內(nèi)容包括計算機概述、計算機中信息的表示、操作系統(tǒng)、Python編程基礎(chǔ)、算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機新技術(shù)等。本書參考了《計算課程體系規(guī)范》(CC2020),更加系統(tǒng)地聚焦如何通過計算機相關(guān)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)培養(yǎng)計算思維,同時注重讓讀者通過計算思維認識世界、提出問題、解決問題,內(nèi)容的組織更加注意循序漸進地培養(yǎng)讀者的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)能力。本書的特點是取材新穎、內(nèi)容豐富、重點突出、適用性強,注重引導(dǎo)計算思維和自我提升。同時,注意與后續(xù)課程的分工與銜接,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。 本書適合作為高等院校計算機類相關(guān)專業(yè)的本科生教材,也可以作為計算思維愛好者的參考書。 "
計算思維與人工智能(微課視頻版)計算思維與人工智能(微課視頻版) 前言
隨著科技的飛速發(fā)展,計算機與人工智能正逐漸滲透到人類生活的方方面面,深刻影響著社會的進步與變革。在這樣的時代背景下,培養(yǎng)具備計算思維能力和人工智能素養(yǎng)的人才顯得尤為重要。為了幫助讀者掌握計算機與人工智能的基礎(chǔ)知識,結(jié)合計算思維形成的科學(xué)方法,編寫了這本《計算思維與人工智能(微課視頻版)》教材。
本書旨在通過系統(tǒng)介紹計算機的基礎(chǔ)知識、編程技能及算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等內(nèi)容,引導(dǎo)讀者形成計算思維,并為進一步深入了解人工智能領(lǐng)域的知識打下堅實的基礎(chǔ)。通過本書,讀者將能夠掌握計算機的基本工作原理、信息的數(shù)字化表示與處理方式,以及操作系統(tǒng)、編程語言、數(shù)據(jù)庫和計算機網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵技術(shù)。
本書主要內(nèi)容
第1章計算機概述,介紹計算機的發(fā)展歷程、基本原理和應(yīng)用領(lǐng)域,重點講解了計算機性能指標的量化方法,幫助讀者全面認識計算機。同時,本章還重點對計算思維進行了系統(tǒng)介紹,引導(dǎo)讀者擯棄“學(xué)計算機就是學(xué)編程語言”的錯誤思想,深刻認識到“計算思維是21世紀基本素養(yǎng),如同讀、寫、算一樣重要,是計算機專業(yè)學(xué)習(xí)的核心”。
第2章計算機中信息的表示,深入剖析信息的數(shù)字化表示與處理方式,為后續(xù)的計算機操作與數(shù)據(jù)處理奠定基礎(chǔ)。本章對計算思維的建立、應(yīng)用等有較為重要的意義。
第3章操作系統(tǒng),將引導(dǎo)讀者了解操作系統(tǒng)的基本原理和功能,幫助讀者理解計算機系統(tǒng)的運行機制。
第4章Python編程基礎(chǔ),通過實際案例,教授讀者使用Python語言進行編程,培養(yǎng)一定的編程實踐能力。
第5章算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),介紹算法的基本概念、算法分析與設(shè)計的方法及常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),幫助讀者培養(yǎng)計算思維、邏輯思維和解決問題的能力。
第6章數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用,探討數(shù)據(jù)庫的基本原理和實際應(yīng)用,使讀者能夠了解并初步掌握數(shù)據(jù)庫管理的基本技能。
第7章計算機網(wǎng)絡(luò),介紹計算機網(wǎng)絡(luò)的基本原理、協(xié)議及應(yīng)用,幫助讀者了解網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢和未來的應(yīng)用前景。
第8章計算機新技術(shù),詳細介紹了計算機目前正在使用的新技術(shù),包括云計算和大語言模型等。在云計算中探討了云計算的概念與發(fā)展、學(xué)習(xí)工作中的云計算和云計算的安全問題; 在大語言模型部分介紹了大語言模型的概念和發(fā)展、國內(nèi)大語言模型的特點、國內(nèi)典型大語言模型的應(yīng)用等,并以通義靈碼和文心一言為例講解了大語言模型的使用方法。
除以上8章的核心內(nèi)容外,本書還特別注重培養(yǎng)讀者的計算思維能力和人工智能素養(yǎng)。通過引導(dǎo)讀者分析問題、設(shè)計算法、優(yōu)化程序等過程,培養(yǎng)邏輯思維和創(chuàng)新能力。
期待通過本書的學(xué)習(xí),讀者能夠深入地理解計算機相關(guān)技術(shù)的精髓,掌握相關(guān)的核心知識和技能,并能夠在未來的學(xué)習(xí)和工作中靈活應(yīng)用。相信通過不斷地學(xué)習(xí)與實踐,讀者將成為具備計算思維能力和人工智能素養(yǎng)的優(yōu)秀人才,為推動科技進步和社會發(fā)展做出積極貢獻。
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致謝
本書由羅小剛組織、策劃和統(tǒng)稿,并邀請到鄒威、周亮、李志遠、宋煒、譚江匯共同撰寫,其中譚江匯撰寫了第1章,羅小剛撰寫了第2章和第3章,周亮撰寫了第4章,宋煒撰寫了第5章,鄒威撰寫了第6章與第7章,李志遠撰寫了第8章。感謝所有參與本書編寫工作的同仁們,是你們的辛勤付出使本書得以呈現(xiàn)在讀者面前。同時,本書的出版得到了清華大學(xué)出版社的大力支持,在此也由衷地表示感謝。在本書的編寫過程中參閱了大量書籍、文獻資料和網(wǎng)絡(luò)資源,在此向所有資源的作者表示感謝。
由于編者水平有限,不足之處在所難免,望讀者批評指正。
羅小剛
2025年1月
計算思維與人工智能(微課視頻版) 目錄
配套資源(教學(xué)課件、測試題庫等)
第1章計算機概述(27min)
1.1計算機基礎(chǔ)知識
1.1.1計算機的概念
1.1.2計算機的歷史
1.1.3計算機的分類
1.1.4計算機的特點
1.1.5計算機的應(yīng)用領(lǐng)域
1.2計算機系統(tǒng)
1.2.1計算機系統(tǒng)的組成
1.2.2計算機硬件系統(tǒng)
1.2.3計算機軟件系統(tǒng)
1.2.4計算機性能指標
1.3計算思維
1.3.1什么是計算思維
1.3.2對計算思維的理解
1.3.3計算思維的特征
1.4本章小結(jié)
1.5習(xí)題
第2章計算機中信息的表示(64min)
2.1進位計數(shù)制
2.1.1數(shù)據(jù)表示的作用
2.1.2什么是進位計數(shù)制
2.1.3常用的數(shù)制
2.2進制間的相互轉(zhuǎn)換
2.2.1n進制轉(zhuǎn)換為十進制
2.2.2十進制轉(zhuǎn)換為n進制
2.2.3二進制數(shù)與八進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換
2.2.4二進制數(shù)與十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換
2.3數(shù)值運算
2.3.1算術(shù)運算
2.3.2邏輯運算
2.3.3移位運算
2.4數(shù)值數(shù)據(jù)的表示
2.4.1數(shù)的機器碼表示
2.4.2定點數(shù)的表示
2.4.3浮點數(shù)的表示
2.5非數(shù)值數(shù)據(jù)的表示
2.5.1字符的表示
2.5.2漢字編碼
2.5.3音頻編碼
2.5.4圖像與視頻編碼
2.6本章小結(jié)
2.7習(xí)題
第3章操作系統(tǒng)(28min)
3.1計算機的啟動
3.1.1啟動自檢階段
3.1.2初始化啟動階段
3.1.3啟動加載階段
3.2操作系統(tǒng)概述
3.2.1操作系統(tǒng)的定義
3.2.2操作系統(tǒng)的發(fā)展過程
3.2.3操作系統(tǒng)的主要功能
3.2.4操作系統(tǒng)的分類
3.2.5常見操作系統(tǒng)
3.2.6操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
3.3操作系統(tǒng)內(nèi)核組成
3.3.1進程管理
3.3.2內(nèi)存管理
3.3.3文件管理
3.3.4設(shè)備管理
3.3.5用戶界面
3.4硬件中斷與異常
3.4.1對I/O設(shè)備的管理
3.4.2對CPU的管理
3.4.3對內(nèi)存的管理
3.5軟件中斷
3.5.1內(nèi)核態(tài)與用戶態(tài)
3.5.2系統(tǒng)調(diào)用
3.6文件系統(tǒng)
3.6.1文件的基本概念
3.6.2目錄樹結(jié)構(gòu)
3.6.3Python中的文件操作
3.7本章小結(jié)
3.8習(xí)題
第4章Python編程基礎(chǔ)(141min)
4.1初識Python
4.1.1Python簡介
4.1.2Python的下載、安裝和使用
4.1.3PyCharm的下載、安裝和使用
4.2Python基礎(chǔ)語法
4.2.1程序格式框架
4.2.2標識符和關(guān)鍵字
4.2.3基本輸入和輸出函數(shù)
4.2.4Python基本數(shù)據(jù)類型
4.2.5數(shù)值類型的運算
4.3Python程序控制結(jié)構(gòu)
4.3.1順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計
4.3.2分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計
4.3.3循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計
4.4Python函數(shù)
4.4.1函數(shù)的定義與調(diào)用
4.4.2函數(shù)的參數(shù)傳遞
4.4.3變量的作用域
4.4.4代碼模塊化
4.5Python組合數(shù)據(jù)類型
4.5.1序列的通用操作
4.5.2列表的創(chuàng)建與操作
4.5.3元組的創(chuàng)建與操作
4.5.4字符串的創(chuàng)建與操作
4.5.5集合的創(chuàng)建與操作
4.5.6字典的創(chuàng)建與操作
4.6面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計
4.6.1類與對象
4.6.2屬性
4.6.3方法
4.6.4封裝、繼承與多態(tài)
4.7本章小結(jié)
4.8習(xí)題
第5章算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(41min)
5.1算法提出
5.1.1何謂算法
5.1.2算法的五大特性
5.1.3算法復(fù)雜度
5.1.4時間復(fù)雜度
5.1.5空間復(fù)雜度
5.2算法思想與設(shè)計實現(xiàn)
5.2.1算法分析與效率
5.2.2枚舉
5.2.3迭代
5.2.4遞歸
5.2.5案例: 常用排序
5.2.6案例: 常用查找
5.2.7分治算法與案例
5.2.8貪心算法與案例
5.2.9動態(tài)規(guī)劃算法與案例
5.2.10回溯
5.3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
5.3.1何謂數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
5.3.2基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡介
5.4綜合案例
5.5本章小結(jié)
5.6習(xí)題
第6章數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用(44min)
6.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述
6.1.1數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展歷程
6.1.2數(shù)據(jù)庫基本概念
6.1.3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成
6.1.4數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
6.1.5數(shù)據(jù)模型
6.1.6數(shù)據(jù)庫分類
6.2關(guān)系數(shù)據(jù)庫
6.2.1關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及形式化定義
6.2.2關(guān)系的完整性
6.3關(guān)系數(shù)據(jù)庫標準語言SQL
6.3.1SQL概述
6.3.2MySQL數(shù)據(jù)庫簡介
6.3.3MySQL創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫
6.3.4MySQL數(shù)據(jù)類型
6.3.5創(chuàng)建數(shù)據(jù)表
6.3.6數(shù)據(jù)表操作
6.3.7查詢數(shù)據(jù)
6.4數(shù)據(jù)庫的安全性
6.4.1數(shù)據(jù)庫安全性概述
6.4.2數(shù)據(jù)庫的安全性問題
6.4.3數(shù)據(jù)庫安全性控制的常用方法
6.5數(shù)據(jù)處理新技術(shù)
6.5.1數(shù)據(jù)倉庫
6.5.2數(shù)據(jù)挖掘
6.5.3大數(shù)據(jù)技術(shù)
6.6本章小結(jié)
6.7習(xí)題
第7章計算機網(wǎng)絡(luò)(37min)
7.1計算機網(wǎng)絡(luò)概述
7.1.1計算機網(wǎng)絡(luò)及特性
7.1.2計算機網(wǎng)絡(luò)的基本功能
7.1.3計算機網(wǎng)絡(luò)常用的基本概念
7.1.4計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展
7.1.5計算機網(wǎng)絡(luò)的分類
7.1.6多用戶系統(tǒng)和分布式系統(tǒng)
7.1.7計算機網(wǎng)絡(luò)的組成
7.1.8計算機網(wǎng)絡(luò)的硬件與軟件系統(tǒng)
7.2局域網(wǎng)技術(shù)
7.2.1局域網(wǎng)概述
7.2.2網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)
7.2.3網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備
7.2.4以家庭環(huán)境為例組建局域網(wǎng)
7.3廣域網(wǎng)技術(shù)
7.3.1廣域網(wǎng)的基本概念
7.3.2Internet概述
7.3.3Internet接入
7.3.4IP地址與域名
7.3.5子網(wǎng)及子網(wǎng)掩碼
7.4網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
7.4.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述
7.4.2ISO/OSI網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
7.4.3TCP/IP
7.5網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)
7.5.1數(shù)據(jù)通信
7.5.2數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)
7.5.3數(shù)據(jù)交換技術(shù)
7.6計算機網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)
7.6.15G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
7.6.2邊緣計算
7.6.3區(qū)塊鏈技術(shù)
7.6.4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
7.6.5虛擬化技術(shù)
7.7本章小結(jié)
7.8習(xí)題
第8章計算機新技術(shù)(43min)
8.1云計算
8.1.1云計算的概念與發(fā)展
8.1.2學(xué)習(xí)與工作中的云計算
8.1.3云計算的安全問題
8.2大語言模型
8.2.1大語言模型的概念和發(fā)展
8.2.2國內(nèi)大語言模型的特點
8.2.3國內(nèi)典型的大語言模型
8.2.4大語言模型的典型應(yīng)用
8.3本章小結(jié)
8.4習(xí)題
計算思維與人工智能(微課視頻版) 作者簡介
羅小剛,中共黨員,計算機軟件應(yīng)用副教授,國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)計算機學(xué)院碩士。曾任西藏軍區(qū)某部主任兼工程師、四川科技職業(yè)學(xué)院通識教育學(xué)院副院長,現(xiàn)為吉利學(xué)院智能科技學(xué)院計算機教師,CMOOC聯(lián)盟四川工作委員會常任理事。長期從事計算機程序設(shè)計、計算機網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)字孿生等相關(guān)工作與教學(xué)。曾主持參與各級課題4項,主編、參編各類教材3部,發(fā)表科研、教研論文7篇。榮立三等功一次,獲軍區(qū)級、軍級表彰十余次。
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