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内容简介

本书根据浙江大学计算机基础课程的教学经验和体会编写而成。全书以介绍计算机科学的基础知识为主，如数制、逻辑、体系结构、软件系统、算法、语言和程序等，包括应用系统基础的数据库、网络，并介绍了高性能计算、人工智能、虚拟现实、计算理论等方面的相关知识，讨论了信息安全及信息社会的一些问题。本书旨在让读者系统、全面地了解计算机究竟是什么，它不能做什么、能做什么及是如何做到的，试图让读者领略计算机科学的魅力，理解作为科学的计算机和作为工具的计算机的特点，为今后更好地运用计算机这个科学工具奠定基础。本书可以作为高等学校大学计算机及相关课程的教材，也可以作为计算机专业导论课程的教材，同时希望能够为深入了解计算机的读者所参考。

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ISBN：9787121266096

开本：16(185*260)

页数：232

字数：370

本书目录

目 录
第1章　引论.1
1.1　计算机是什么  1
1.2　计算机模型 2
1.2.1　黑盒模型  2
1.2.2　具有程序能力的数据处理机 3
1.3　现代计算机模型  3
1.3.1　计算机的五个组成部分  4
1.3.2　程序存储原理 5
1.4　计算机系统  5
1.4.1　硬件系统  5
1.4.2　计算机软件  7
1.4.3　计算机是如何运行的  9
1.5　信息系统  10
1.6　因特网和万维网  11
1.7　计算机文化和计算思维  12
本章小结  13
习题1  14
第2章　数据表示及逻辑基础18
2.1　概述  18
2.2　数制  19
2.2.1　常用数制  19
2.2.2　二进制数的基本运算  20
2.2.3　数制转换  21
2.2.4　原码、反码和补码  23
2.2.5　定点数和浮点数  24
2.3　编码和文本  25
2.4　多媒体数据  26
2.4.1　图形和图像  26
2.4.2　音频  27
2.4.3　视频  28
2.4.4　压缩编码  29
2.5　逻辑运算和门电路  30
2.5.1　逻辑关系  30
2.5.2　逻辑电路  31
2.5.3　加法器  32
2.5.4　存储单元电路  33
2.5.5　集成电路  33
本章小结  34
习题2  35
第3章　计算机硬件.39
3.1　概述 39
3.2　处理器  41
3.2.1　处理器芯片和结构  41
3.2.2　处理器的技术指标  43
3.2.3　CISC 和RISC 44
3.3　存储器  44
3.3.1　存储模式和存储容量 44
3.3.2　内存  45
3.3.3　外存  46
3.3.4　固态存储器  48
3.3.5　存储器的主辅结构  48
3.4　输入和输出 49
3.4.1　端口  50
3.4.2　输入设备  50
3.4.3　输出设备  52
3.5　系统总线和USB  54
本章小结  55
习题3 56
第4章 操作系统.60
4.1　概述 60
4.2　常用的操作系统  62
4.3　操作系统的结构  64
4.4　操作系统的功能  65
4.4.1　进程管理  66
4.4.2　存储器管理  67
4.4.3　设备管理  68
4.4.4　启动和停机  70
4.5　文件管理  70
4.5.1　文件和文件系统  71
4.5.2　命名文件  71
4.5.3　文件存取  73
4.5.4　文件的存储结构  74
4.5.5　文件系统的安全  75
本章小结  76
习题4 77
第5章 算法基础.81
5.1　概述 81
5.2　算法的三种结构  82
5.3　算法的表示和发现 83
5.4　算法举例  85
5.4.1　基本算法  85
5.4.2　迭代  87
5.4.3　递归  88
5.4.4　排序  89
5.4.5　查找  90
5.5　算法的方法学  91
5.5.1　贪心算法  91
5.5.2　分治法 92
5.5.3　动态规划  92
5.5.4　回溯法 93
5.6　数据表达和数据结构  95
本章小结  97
习题5 97
第6章 语言、程序和软件101
6.1　概述 101
6.2　程序和指令 102
6.2.1　程序：按步骤执行  102
6.2.2　指令和指令系统  102
6.3　程序设计语言  103
6.3.1　机器语言和指令  103
6.3.2　汇编语言  105
6.3.3　面向过程的高级语言 105
6.3.4　面向对象的程序设计语言  106
6.3.5　其他语言  108
6.4　翻译系统：程序的程序  109
6.5　高级语言的概念  110
6.5.1　数据类型  110
6.5.2　基本语句  112
6.5.3　分支语句  113
6.5.4　循环语句  113
6.5.5　函数和方法  114
6.6　怎样编写程序  115
6.7　软件工程  116
本章小结  118
习题6 119
第7章 数据库123
7.1　概述 123
7.2　数据库系统 124
7.3　关系型数据库  126
7.3.1　数据库模型  126
7.3.2　关系型数据库 127
7.3.3　关系运算  128
7.3.4　SQL  129
7.4　数据库技术 130
7.4.1　其他类型的数据库  130
7.4.2　决策支持和数据仓库 132
7.4.3　数据挖掘和大数据  132
7.5　构建数据库系统  133
本章小结  134
习题7 135
第8章 网络138
8.1　通信基础  138
8.1.1　数据传输速率和带宽 139
8.1.2　通信介质  139
8.1.3　通信理论基础 141
8.2　网络技术和类型  143
8.2.1　网络传输  143
8.2.2　网络类型  144
8.3　组建网络  146
8.3.1　网络设备  146
8.3.2　网络模型和网络协议 148
8.3.3　局域网协议和组网技术  149
8.3.4　服务器和网络软件  151
8.4　因特网  152
8.4.1　TCP/IP 152
8.4.2　IP 网络  153
8.4.3　接入因特网  156
8.4.4　因特网服务  157
8.4.5　搜索引擎  159
8.4.6　Web 服务和移动互联网  160
8.4.7　电子货币和电子商务 160
8.4.8　无限的因特网 161
本章小结  162
习题8 163
第9章　高级主题168
9.1　高性能计算 168
9.1.1　并行计算  168
9.1.2　分布式计算  169
9.1.3　集群计算  169
9.1.4　云计算 170
9.2　人工智能  171
9.2.1　图灵测试  171
9.2.2　推理：知识表达  172
9.2.3　专家系统  173
9.2.4　神经网络  174
9.2.5　机器人 175
9.2.6　自然语言处理 176
9.2.7　有关人工智能的几个问题  177
9.3　虚拟现实  178
9.4　自动机理论 179
9.4.1　有限自动机  179
9.4.2　图灵机 180
9.4.3　细胞自动机  181
9.5　可计算理论 181
9.5.1　可计算函数  181
9.5.2　哥德尔数  182
9.5.3　计算复杂性  183
9.5.4　停机问题  185
9.6　信息安全  185
9.6.1　信息安全工程 186
9.6.2　计算机病毒  186
9.6.3　黑客和防火墙  187
9.7　信息社会  188
9.7.1　社会影响  188
9.7.2　软件版权和自由软件  190
9.7.3　计算机与环境和健康 191
本章小结  193
习题9 194
附录A　ASCII码表 198
附录B　常用术语英汉对照表 201
参考文献 221

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前言

第2版前言
	4年前，本书的第1版由电子工业出版社以双色印刷出版，期间还勘误过一次，更正了一些出错的地方。2年前，出版社就提出再版要求，大概是因为这几年计算机的发展太快了，计算机类的教材如果不能及时更新，会让人觉得落伍，套用网络语言就是OUT了。
	我知道，本书的大多数读者都能够熟练使用计算机，其中不乏高手。我见过我的许多学生，他们敲打键盘和使用手机的熟练程度令人目不暇接，这非一日之功。如今在大学读书的新一代大多数是在互联网开始发力的1995年之后出生的，换句话说，他们是与网络一起长大的。因此就使用计算机、上网等操作而言，他们已经是轻车熟路了，不需再告诉他们如何使用计算机，因此本书不是告诉读者如何使用计算机的教材。
	有一个学生告诉我，她认为计算机科学基础这门课很水，因为她从小就使用计算机，中小学都学过计算机，大学里上计算机基础课对她不会有新的帮助。课程开始不久，她就在课程网上留言：我感到很吃惊，居然计算机科学基础这门课的内容大多数都是我不知道的。也不是所有学生都持相同的看法，有学生抱怨这书太难了，我们需要知道这些吗？我给他们的回答是，你们是对的，本书的大多数内容你们不需要知道，但知道的好处比不知道的好处要多：如果你期望计算机对你的未来有帮助，那么就应该好好了解它，了解它究竟能够做些什么，不能做什么，还应该了解它究竟是怎么做的。哪怕是一个很简单的工具，知道它的原理比只知道它能干什么要重要得多：科学的精神就在于知道是什么、为什么以及如何做到的。作为一门学科，计算机和数学、物理差不多，我们学习它们并不意味着我们就以此为职业，我们需要学习多种学科知识，以提升自己的学习能力和科学素养，提升未来的职业能力。也许你不会和我一样是以计算机为职业的，但计算机将与你终生为伴，它在这方面的作用无疑是更大的。
	这本书虽然是第2版，但我第一次写计算机基础教材是2003年。12年来，我有5次再版过该书，每次修订都是因为教学对象在变：他们的计算机技能不断提高。因此，教学内容需要重新组织，过时的内容要删减，某些章节也要重新编排，以便更适合当时的教学对象，但全书体系一直并没有大的变化。我一直在思考并坚持的就是：本书应该有基础性课程所具有的知识体系的基本稳定性。尽管计算机技术发展很快，但是它的科学基础并没有变，至少在可预见的未来也不会有多大变化。计算机科学的基础就是数制、逻辑、体系、数据组织和表达、算法、语言、软件原理等。新技术，如Web、即时通信等，都不是新的，而是新一代人对计算机、网络的天然亲和性，导致相关的市场开始变得兴旺，无关乎技术。
	如上，希望本书的读者能够领会我想表达的意思：计算机是科学，也是工具，而且是一个不可或缺的科学工具，它改变着我们、改变着社会，好好地了解它吧，它能更好地帮助你。
    我不得抱歉地说，与前面出版并勘误过的第1版一样，本书仍然会有各种失误和错误，希望读者能够不吝指出，将在再次印刷时予以更正。在此深谢你们的宽容和帮助。
	最后，我得感谢我在浙大一起教授本课程的各位同事，他们是本书的最大贡献者，他们给予我的帮助是巨大的、无私的。感谢很多校内校外的老师和读者，他们也给予本书许多建设性的意见。特别要感谢学院的章文老师和冯晓霞老师，她们仔细阅读了书稿、纠正了很多错误的地方，也提出了很多很好的建议。再次感谢出版社编辑章海涛对本书编写的关心和帮助，使本书能够再次得以顺利出版。

陆汉权
于浙江大学紫金港校区

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