本教材共分9章：第1章计算机技术与计算思维基础、第2章计算机中信息表示、第3章计算机系统基本组成和基本工作原理、第4章互联网与物联网、第5章计算机新技术、第6章计算机求解问题基础、第7章人工智能概述、第8章搜索与博弈和第9章机器学习。
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内容简介
本书主要内容包括计算机技术与计算思维基础、计算机中信息的表示、计算机系统的基本组成和基本工作原理、互联网与物联网、算法、人工智能初探、搜索与博弈、机器学习、网络空间安全、大数据、云计算和区块链等。
章节目录
- A-fy
- B-bq
- C-qy
- D-ml
- 01
- 1.1 计算机技术
- 1.1.1 计算机的发展
- 1.1.2 计算机的特点
- 1．处理速度快
- 2．存储能力强
- 3．自动处理
- 4．具有逻辑判断能力
- 5．计算精度高
- 6．通用性强
- 1.1.3 计算机的分类
- 1．巨型机
- 2．大型计算机
- 3．微型计算机
- 4．服务器
- 5．嵌入式计算机
- 1.1.4 计算机的应用
- 1．科学计算
- 2．数据处理
- 3．生产过程控制
- 4．人工智能
- 5．计算机辅助系统
- 6．通信与网络
- 7．电子商务
- 8．多媒体技术
- 第1章 计算机技术与计算思维基础
- 1.2 计算思维基础
- 1.2.1 计算思维的定义
- 1.2.2 计算思维的特征
- 1.2.3 计算思维的本质
- 1.2.4 计算思维的基本方法
- 1.2.5 计算思维与计算机的关系
- 1.2.6 计算思维的应用
- 本章小结
- 思考题
- 一、选择题
- 二、简答题
- 02
- 2.1 常用数制及进制数转换
- 2.1.1 常用数制
- 1．十进制
- 2．R（二、八、十六）进制
- 3．计算机内采用二进制的原因
- 2.1.2 进制数转换
- 1．R进制数转换为十进制数
- 2．十进制数转换为R进制数
- 3．八进制数、十六进制数与二进制数的相互转换
- 第2章 计算机中信息的表示
- 2.2 二进制数的运算
- 2.2.1 算术运算
- 2.2.2 逻辑运算
- 1．逻辑数据的表示
- 2．逻辑运算
- 2.3 数值型数据的表示和处理
- 2.3.1 定点数表示
- 1．无符号整数
- 2．有符号整数
- 3．各种整数表示法的比较
- 4．定点小数
- 2.3.2 浮点数表示
- 2.4 文字的表示和处理
- 2.4.1 西文字符编码
- 2.4.2 汉字编码
- 1．GB 2312—80汉字编码
- 2．GBK汉字内码扩展规范
- 3．UCS/Unicode汉字编码
- 4．汉字其他编码
- 2.4.3 汉字的输入和输出
- 1．汉字输入
- 2．汉字输出
- 2.5 音频信息的表示和处理
- 2.5.1 音频的数字化
- 1．声音采样
- 2．量化
- 3．编码
- 2.5.2 声音合成技术
- 1．乐器数字接口
- 2．语音合成
- 2.5.3 常用音频文件格式
- 1．WAV格式
- 2．MP3格式
- 3．MIDI格式
- 4．MOD格式
- 5．RMI格式
- 2.5.4 声音处理软件
- 1．声音处理软件的主要功能
- 2．常见声音处理软件
- 2.6 图形图像的表示和处理
- 2.6.1 图像的数字化
- 1．图像的获取
- 2．图像的表示
- 2.6.2 矢量图形表示
- 1．矢量图形的组织
- 2．矢量图形的特点
- 2.6.3 常用的图形图像文件格式
- 1．位图图像文件格式
- 2．矢量图形文件格式
- 2.6.4 图形图像处理软件
- 1．图形图像处理软件的主要功能
- 2．图形绘制软件的主要功能
- 3．常见图形图像处理软件
- 本章小结
- 思考题
- 一、选择题
- 二、填空题
- 三、简答题
- 03
- 3.1 计算机系统的基本组成
- 3.1.1 计算机系统的组成
- 3.1.2 计算机的逻辑组成
- 1．运算器
- 2．控制器
- 3．存储器
- 4．输入设备
- 5．输出设备
- 3.1.3 图灵机简介
- 第3章 计算机系统的基本组成和基本工作原理
- 3.2 微型计算机系统的组成
- 3.2.1 微型计算机系统的硬件基本组成
- 3.2.2 微型计算机系统的主要性能指标
- 1．CPU指标
- 2．内存容量
- 3．运算速度
- 4．外部设备的配置及扩展能力
- 5．软件配置
- 3.3 微型计算机的主机系统
- 3.3.1 中央处理器
- 1．微处理器产品简介
- 2．CPU的主要技术参数
- 3.3.2 微机主板及其主要部件
- 1．微机主板
- 2．主板主要部件
- 3.3.3 内存储器
- 1．RAM
- 2．ROM
- 3．Cache
- 3.3.4 I/O操作、I/O控制器、I/O总线与I/O接口
- 1．I/O操作
- 2．I/O控制器
- 3．I/O总线
- 4．I/O接口
- 3.4 微型计算机的外部设备
- 3.4.1 外存储器及存储层次结构
- 1．硬盘存储器
- 2．移动存储器
- 3．存储器的层次结构
- 3.4.2 输入输出设备
- 1．基本输入设备
- 2．基本输出设备
- 3.5 计算机软件
- 3.5.1 软件概述
- 1．软件的定义
- 2．软件的作用
- 3．软件的分类
- 3.5.2 操作系统基础
- 1．操作系统的概念和作用
- 2．操作系统的分类
- 3．操作系统的管理功能
- 3.5.3 典型操作系统简介
- 1．DOS操作系统
- 2．Windows操作系统
- 3．UNIX操作系统
- 4．Linux操作系统
- 5．Android操作系统
- 6．iOS
- 7．华为鸿蒙操作系统（鸿蒙OS）
- 3.6 计算机的基本工作原理
- 3.6.1 指令及指令系统
- 3.6.2 指令的执行过程
- 1．程序计数器（Program Counter，PC）
- 2．指令寄存器（Instruction Register，IR）
- 3．指令译码器（Instruction Decoder，ID）
- 3.6.3 流水线技术
- 本章小结
- 思考题
- 一、选择题
- 二、填空题
- 三、简答题
- 04
- 4.1 计算机网络概述
- 4.1.1 计算机网络的发展
- 4.1.2 计算机网络的定义
- 4.1.3 计算机网络的分类
- 1．按照拓扑结构分类
- 2．按照地理范围分类
- 3．按照工作模式分类
- 第4章 互联网与物联网
- 4.2 局域网
- 4.2.1 局域网硬件
- 1．计算机设备
- 2．网络接口设备
- 3．网络传输介质
- 4．网络互连设备
- 4.2.2 局域网软件
- 4.3 互联网
- 4.3.1 IP地址
- 4.3.2 子网掩码
- 4.3.3 域名系统
- 4.3.4 基本服务
- 1．万维网
- 2．文件传输
- 3．电子邮件
- 4．远程登录
- 4.4 物联网
- 4.4.1 物联网的概念
- 4.4.2 物联网的关键技术
- 1．识别和感知技术
- 2．网络和通信技术
- 3．数据挖掘和融合技术
- 4.4.3 物联网的应用
- 1．智能交通
- 2．智慧医疗
- 3．智能家居
- 4．环保监测
- 5．智能安防
- 6．智能物流
- 7．智能电网
- 8．智慧农业
- 9．智能工业
- 本章小结
- 思考题
- 一、选择题
- 二、填空题
- 三、简答题
- 05
- 5.1 算法和算法描述
- 5.1.1 算法基础
- 1．算法的概念
- 2．算法的特性
- 3．算法与程序的区别
- 5.1.2 算法描述
- 1．用自然语言描述算法
- 2．用程序流程图描述算法
- 3．用N-S流程图描述算法
- 4．用伪代码描述算法
- 第5章 算法
- 5.2 RAPTOR流程图编程
- 5.2.1 RAPTOR简介
- 1．RAPTOR的安装和界面
- 2．RAPTOR程序介绍
- 5.2.2 RAPTOR应用案例
- 5.3 算法设计
- 5.3.1 枚举法
- 1．枚举的概念
- 2．枚举法求解步骤
- 3．枚举算法应用举例
- 5.3.2 递推法
- 1．递推的概念
- 2．递推法求解步骤
- 3．递推算法应用举例
- 5.3.3 递归法
- 1．递归的概念
- 2．递归法求解步骤
- 3．递归算法应用举例
- 5.4 排序算法
- 5.4.1 冒泡排序
- 5.4.2 选择排序
- 5.4.3 快速排序
- 本章小结
- 思考题
- 06
- 第6章 人工智能初探
- 6.1 认识人工智能
- 6.1.1 智能的概念
- 6.1.2 人工智能的概念
- 6.2 人工智能的起源和发展
- 6.2.1 孕育期
- 6.2.2 形成期
- 6.2.3 暗淡期
- 6.2.4 知识期
- 6.2.5 稳步增长期
- 1．智能体兴起（1993年至今）
- 2．机器学习大发展（20世纪90年代中期至今）
- 6.3 人工智能的研究方法
- 6.3.1 符号主义
- 6.3.2 连接主义
- 6.3.3 行为主义
- 6.4 人工智能的应用领域
- 6.4.1 问题求解与博弈
- 6.4.2 专家系统
- 6.4.3 知识图谱
- 6.4.4 模式识别
- 1．文字识别
- 2．语音识别
- 3．人脸识别
- 4．指纹识别
- 5．遥感
- 6．医学诊断
- 6.4.5 智能决策支持系统
- 6.4.6 自然语言处理
- 6.4.7 智能检索
- 6.4.8 自动驾驶
- 6.4.9 机器人学
- 6.4.10 人工智能+
- 本章小结
- 思考题
- 07
- 7.1 引言
- 第7章 搜索与博弈
- 7.2 基于状态空间图的搜索技术
- 7.2.1 状态空间图
- 7.2.2 问题的状态空间表示法
- 7.2.3 状态空间搜索的基本思想
- 7.3 盲目搜索
- 7.3.1 盲目搜索的概念
- 7.3.2 深度优先搜索和宽度优先搜索
- 7.3.3 有界深度搜索和迭代加深搜索
- 7.4 启发式搜索
- 7.4.1 启发性信息和评价函数
- 7.4.2 A算法和A*算法
- 7.5 博弈
- 7.5.1 极大极小过程
- 7.5.2 α-β剪枝
- 7.5.3 蒙特卡洛树搜索
- 本章小结
- 思考题
- 08
- 8.1 机器学习概述
- 8.1.1 机器学习的定义
- 8.1.2 机器学习的发展历程
- 8.1.3 学习系统的基本模型
- 8.1.4 机器学习的分类
- 1．监督学习
- 2．无监督学习
- 3．强化学习
- 8.1.5 机器学习与人类思考的类比
- 第8章 机器学习
- 8.2 距离函数及相似度度量函数
- 8.2.1 距离函数
- 1．欧氏距离
- 2．曼哈顿距离
- 3．切比雪夫距离
- 4．海明距离
- 8.2.2 相似度度量函数
- 1．Jaccard相似系数
- 2．余弦相似度
- 8.3 分类算法分析
- 8.3.1 分类概述
- 1．解决分类问题的一般过程
- 2．分类模型的评估
- 8.3.2 分类分析方法
- 8.3.3 决策树算法
- 1．决策树模型
- 2．ID3算法
- 8.3.4 K近邻算法
- 1．K近邻算法原理与描述
- 2．K近邻算法示例
- 8.4 聚类算法分析
- 8.4.1 聚类分析方法
- 8.4.2 K均值聚类算法
- 1．K均值聚类算法原理与流程
- 2．K均值聚类算法示例
- 8.5 深度学习的发展与应用
- 8.5.1 卷积神经网络
- 8.5.2 循环神经网络
- 8.5.3 自编码网络
- 8.5.4 生成式对抗网络
- 8.5.5 深度学习的发展趋势
- 8.5.6 深度学习的应用
- 本章小结
- 思考题
- 09
- 9.1 网络空间安全概述
- 9.1.1 网络空间的定义
- 9.1.2 网络空间安全的定义
- 9.1.3 信息安全法律法规
- 第9章 网络空间安全
- 9.2 物理安全
- 9.2.1 物理设备安全
- 9.2.2 芯片安全
- 9.3 网络安全
- 9.3.1 密码学
- 9.3.2 防火墙
- 1．网络层防火墙
- 2．应用层防火墙
- 3．电路级网关防火墙
- 4．下一代防火墙
- 9.3.3 入侵检测
- 9.4 恶意代码及防护
- 9.4.1 计算机病毒
- 1．触发性
- 2．隐蔽性
- 3．传染性
- 4．潜伏性
- 5．破坏性
- 9.4.2 木马与网页木马
- 9.4.3 僵尸网络与后门
- 本章小结
- 思考题
- 10
- 10.1 大数据概念
- 10.1.1 大数据发展历程
- 10.1.2 大数据特点
- 10.1.3 大数据影响
- 1．科学研究
- 2．思维方式
- 3．社会发展
- 第10章 大数据
- 10.2 大数据技术
- 10.2.1 大数据感知与获取
- 1．数据源分布
- 2．内部数据及其获取方式
- 3．外部数据及其获取方式
- 10.2.2 大数据存储与管理
- 1．分布式文件系统
- 2．NoSQL数据库
- 3．NewSQL数据库
- 10.2.3 大数据分析与处理
- 1．批处理计算
- 2．流计算
- 3．图计算
- 4．查询分析计算
- 10.2.4 大数据可视化
- 1．文本数据可视化
- 2．网络数据可视化
- 3．多维数据可视化
- 4．数据可视化工具
- 10.3 大数据行业应用
- 10.3.1 大数据在生物医学领域的应用
- 10.3.2 大数据在物流行业的应用
- 10.3.3 大数据在城市管理领域的应用
- 10.3.4 大数据在体育和娱乐领域的应用
- 10.3.5 大数据在商业领域的应用
- 本章小结
- 思考题
- 11
- 11.1 云计算的概念
- 第11章 云计算
- 11.2 云计算的服务模式
- 11.2.1 IaaS
- 11.2.2 PaaS
- 11.2.3 SaaS
- 11.3 云计算的关键技术
- 11.3.1 虚拟化技术
- 11.3.2 分布式存储
- 11.3.3 分布式计算
- 11.4 云计算的解决方案
- 11.4.1 亚马逊云
- 11.4.2 微软云
- 11.4.3 阿里云
- 本章小结
- 思考题
- 12
- 12.1 区块链初窥
- 12.1.1 区块链概念
- 12.1.2 区块链特点
- 1．分布式对等结构
- 2．达成去中心化的信任
- 3．数据公开透明
- 4．数据不可篡改
- 5．价值转移
- 6．匿名性
- 7．智能合约
- 12.1.3 区块链发展阶段
- 1．区块链1.0
- 2．区块链 2.0
- 3．区块链 3.0
- 第12章 区块链
- 12.2 区块链架构与关键技术
- 12.2.1 数据层
- 12.2.2 网络层
- 12.2.3 共识层
- 12.2.4 合约层
- 12.2.5 应用层
- 12.3 区块链类型
- 12.3.1 分类
- 1．公有链（Public Blockchains）
- 2．私有链（Fully Private Blockchains）
- 3．联盟链（Consortium Blockchains）
- 12.3.2 比较
- 1．私有链的优缺点
- 2．公有链的优缺点
- 12.4 区块链应用
- 12.4.1 金融服务
- 1．银行业务
- 2．资产管理
- 3．贸易融资
- 4．保险业务
- 5．反洗钱业务
- 12.4.2 智能制造
- 1．供应链管理
- 2．质量管理
- 12.4.3 政企服务
- 1．审计/监管
- 2．公证/鉴证确权
- 3．选举投票
- 4．电子票据
- 5．数字身份
- 12.4.4 公共服务
- 1．社会公益
- 2．数据公开
- 3．智慧物联
- 4．智慧医疗
- 5．智慧民生
- 12.5 区块链挑战与未来
- 12.5.1 现存挑战
- 1．能效问题
- 2．安全问题
- 3．异构问题
- 4．监管问题
- 12.5.2 未来展望
- 本章小结
- 思考题
- ck
- 参考文献
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计算思维与人工智能基础是2021年由人民邮电出版社出版,作者主编。
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本书是《计算思维与人工智能基础（第2版）》的配套实验教材。本书紧跟计算机技术发展潮流，以“基础性、系统性、先进性、实用性”为指导思想，主要实验内容包括Windows10、Word2016、Excel2016、PowerPoint2016、Visio2016、网络信息检索、算法设计、基于Weka平台的机器学习算法实现等。本书强调计算机实际应用能力的培养，实验内容注重由浅入深、详略得当、图文并茂、示例
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本书主要包括计算思维概述、计算思维之抽象、计算思维之自动化、人工智能、GoogleBlockly语言程序设计等内容。
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本书内容共8章，按照问题求解所需，涵盖了C语言的3个基本结构、函数、数组、指针、结构体和文件等知识。
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本书可作为青少年AI启蒙读物。
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全书以计算思维为导向，凝练了计算机科学与技术中相关的基本理论、基本方法和新一代智能计算技术的基本概念及应用。全书内容分为10章，介绍了计算、计算机与计算思维的基础知识，计算机的计算基础，计算机系统，计算机网络与信息安全，算法设计基础，Python语言程序设计，以及数据库与大数据、云计算、人工智能和物联网等智能计算技术。
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本书内容包括两部分，第一部分为8章实验，共22个实践活动；第二部分为与教材配套的习题解答。
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本书是《计算思维与智能计算基础》的配套实践与习题教材，分实验指导与习题两部分。实验指导部分包括14组实验，对主教材中对应章内容进行有针对性的练习，其中的实验内容立足于实战，可以从不同的角度训练和提升读者的计算思维能力；习题部分内容与主教材相应章节内容对应。
