《計算機學科概論》是2011年清華大學出版社出版的圖書。
本書內容豐富，知識面寬，涉及計算機專業一級學科的幾乎所有主題，有相當的深度和廣度，可作為計算機及相關專業的入門教材，也可作為非計算機專業了解計算機學科的參考書。
基本介紹
- 書名：計算機學科概論
- ISBN：9787302253600, 7302253609
- 頁數：225頁
- 出版社：清華大學出版社
- 出版時間：第2版 (2011年7月1日)
- 裝幀：平裝
- 開本：16
內容簡介,目錄,
內容簡介
《計算機學科概論(第2版)》是計算機及相關專業第一門專業基礎課的教材，在整個課程體系中處於入門的引導地位，分為認識篇、系統篇、職業道德篇。認識篇從專業的角度認知計算機和計算機學科，為學習計算機學科提供正確的方法指導；系統篇以自底向上的方式介紹計算機系統，由內到外地討論計算機可以做什麼以及是如何做的，使學生了解學科富有智慧的核心思想；職業道德篇通過典型案例、道德選擇、法律法規使學生了解計算機專業人員的行為規範和道德指引。
目錄
第1部分 認識篇
第1章 認識計算機3
【情景問題】 無處不在的計算機3
1.1 計算機的史前史——計算工具的發展簡史4
1.1.1 手動式計算工具4
1.1.2 機械式計算工具5
1.1.3 機電式計算機7
1.1.4 電子計算機8
1.2 計算機的歷史和未來9
1.2.1 計算機的發展簡史9
1.2.2 計算機的發展趨勢12
1.3 什麼是計算機14
1.3.1 馮·諾依曼體系結構14
1.3.2 計算機的工作原理16
1.3.3 計算機的分類和特點17
1.4 什麼是計算機系統20
1.4.1 系統科學與分層方法20
1.4.2 計算機系統的分層結構20
閱讀材料——中國計算機發展簡史22
習題123
第2章 認識計算機學科25
【情景問題】 “計算作為一門學科”的存在性證明25
2.1 什麼是計算機學科26
2.1.1 計算機學科的定義26
2.1.2 計算機學科的三個形態27 計算機學科概論（第2版）目錄
2.1.3 計算機學科的核心概念28
2.2 計算機學科的根本問題30
2.2.1 圖靈對計算本質的揭示30
2.2.2 可計算問題與不可計算問題33
2.2.3 易解問題與難解問題33
2.2.4 NP問題與NP完全問題35
2.3 計算機學科的科學問題36
2.3.1 計算的平台與環境問題36
2.3.2 計算過程的能行操作與效率問題38
2.3.3 計算的正確性問題40
閱讀材料——著名計算機組織42
習題242
第3章 學習計算機學科45
【情景問題】 大學——人生的轉折點45
3.1 計算機學科的知識體系和課程體系46
3.1.1 計算機學科及其專業方向46
3.1.2 計算機學科的知識體系47
3.1.3 計算機學科的課程體系49
3.2 學科基本知識和基本能力50
3.2.1 知識、能力和素質50
3.2.2 學科基本知識51
3.2.3 學科基本能力52
閱讀材料——大學應該怎樣聽課和記筆記54
習題356
第2部分 硬體層
第4章 計算機的運算基礎61
【情景問題】 模擬數據和數字數據61
4.1 數理邏輯基礎62
4.1.1 數理邏輯的起源和發展62
4.1.2 命題代數與邏輯代數63
4.2 二進制64
4.2.1 進位計數制65
4.2.2 二進制數和十進制數之間的轉換66
4.3 數位化原理——信息的編碼68
4.3.1 整數的編碼68
4.3.2 浮點數的編碼69
4.3.3 字元的編碼70
4.3.4 漢字的編碼71
4.3.5 聲音的編碼72
4.3.6 圖形和圖像的編碼73
4.3.7 指令的編碼74
4.4 邏輯電路75
4.4.1 門75
4.4.2 邏輯電路76
4.4.3 積體電路78
閱讀材料——著名計算機獎項79
習題480
第5章 計算機部件83
【情景問題】 計算機的基本配置83
5.1 存儲器84
5.1.1 存儲器的層次結構84
5.1.2 記憶體儲器85
5.1.3 外存儲器86
5.1.4 高速緩衝存儲器87
5.2 中央處理器CPU88
5.2.1 匯流排88
5.2.2 運算器88
5.2.3 控制器89
5.3 輸入輸出設備91
5.3.1 輸入設備91
5.3.2 輸出設備92
5.3.3 輸入輸出接口93
閱讀材料——著名計算機公司94
習題595
第3部分 程式設計
第6章 問題求解與程式設計99
【情景問題】 七橋問題99
6.1 問題求解與程式設計100
6.1.1 程式設計的一般過程100
6.1.2 程式設計的關鍵101
6.2 數據結構102
6.2.1 基本的數據結構 102
6.2.2 數據結構的存儲表示103
6.3 算法和算法分析
1046.3.1 算法及描述算法的方法104
6.3.2 算法分析105
6.4 程式設計語言106
6.4.1 程式設計語言的發展106
6.4.2 程式設計語言的基本要素108
6.4.3 程式設計的環境109
6.5 翻譯程式110
6.5.1 翻譯程式的工作方式110
6.5.2 編譯程式的基本過程111
閱讀材料——幾種經典的高級語言113
習題6114
第4部分 系統軟體層
第7章 作業系統119
【情景問題】 作業系統為我們做了什麼119
7.1 什麼是作業系統120
7.1.1 作業系統的定義120
7.1.2 作業系統的用戶界面121
7.1.3 作業系統的啟動122
7.1.4 作業系統的分類123
7.2 作業系統的基本功能124
7.2.1 處理器管理124
7.2.2 存儲管理125
7.2.3 設備管理126
7.2.4 檔案管理126
閱讀材料——幾種流行的作業系統127
習題7128
第8章 資料庫管理系統131
【情景問題】 查找肇事車輛131
8.1 什麼是資料庫132
8.1.1 資料庫DB132
8.1.2 資料庫管理系統DBMS133
8.1.3 結構化查詢語言SQL133
8.2 資料庫的建立和使用134
8.2.1 數據表示——建立資料庫134
8.2.2 數據處理——運算元據庫137
8.2.3 數據保護機制138
閱讀材料——常用的資料庫管理系統139
習題8140
第5部分 套用軟體層
第9章 軟體工程143
【情景問題】 “著名”軟體錯誤143
9.1 軟體危機144
9.1.1 軟體危機的表現144
9.1.2 軟體開發的複雜性144
9.2 什麼是軟體工程146
9.2.1 軟體工程的定義146
9.2.2 軟體工程的基本原理147
9.3 軟體過程148
9.3.1 軟體生命周期149
9.3.2 軟體開發模型150
9.4 軟體質量150
9.4.1 軟體質量特性150
9.4.2 軟體測試151
閱讀材料——軟體、硬體和人件152
習題9152
第10章 人機互動155
【情景問題】 用戶界面的作用155
10.1 什麼是人機互動156
10.1.1 人機互動的定義156
10.1.2 人機互動的基本形式156
10.1.3 人機互動的發展趨勢157
10.2 人機互動的接口——用戶界面158
10.2.1 命令行互動界面158
10.2.2 圖形互動界面158
10.2.3 多媒體互動界面158
10.2.4 虛擬現實互動界面159
閱讀材料——如何預防計算機對人體健康的危害160
習題10161
第11章 人工智慧163
【情景問題】 人與計算機的能力對比163
11.1 什麼是人工智慧164
11.1.1 人工智慧的定義164
11.1.2 人工智慧的研究意義165
11.2 人工智慧的研究方法166
11.2.1 符號智慧型一枝獨秀166
11.2.2 計算智慧型異軍突起167
11.2.3 智慧型Agent方興未艾167
11.3 人工智慧的研究與套用領域168
11.3.1 機器博弈168
11.3.2 專家系統169
11.3.3 數據挖掘與知識發現170
11.3.4 自然語言理解171
11.3.5 模式識別172
11.3.6 機器人172
閱讀材料——人機共生173
習題11174
第6部分 通信層
第12章 計算機通信179
【情景問題】 通信系統與物流系統179
12.1 概述180
12.1.1 通信的起源和發展180
12.1.2 計算機通信系統模型180
12.1.3 通信協定181
12.2 信息的編碼182
12.2.1 信號182
12.2.2 信道184
12.3 數據交換185
12.3.1 線路交換185
12.3.2 存儲轉發交換185
12.4 定址186
12.4.1 通信方向186
12.4.2 地址標識186
12.4.3 路由187
閱讀材料——未來通信188
習題12189
第13章 計算機網路191
【情景問題】 網路帶來的變化191
13.1 什麼是計算機網路192
13.1.1 計算機網路的定義192
13.1.2 計算機網路的分類192
13.1.3 計算機網路的拓撲結構193
13.2 計算機網路的基本組成194
13.2.1 網路硬體系統194
13.2.2 網路軟體系統195
13.3 網路體系結構196
13.3.1 網路體系結構的分層原則196
13.3.2 OSI參考模型197
13.4 網際網路198
13.4.1 網際網路的起源和發展198
13.4.2 TCP/IP分層模型198
13.4.3 網際網路提供的服務199
閱讀材料： 我國Internet的起源和發展201
習題13201
第14章 網路安全203
【情景問題】 在網際網路時代還有個人隱私嗎203
14.1 什麼是網路安全204
14.1.1 網路安全的定義204
14.1.2 常見的網路安全問題204
14.2 信息加密205
14.2.1 什麼是信息加密205
14.2.2 對稱加密206
14.2.3 非對稱加密206
14.3 數字認證207
14.3.1 身份認證207
14.3.2 數字簽名208
14.4 網路檢測與防範208
14.4.1 防火牆208
14.4.2 入侵檢測209
閱讀材料——邏輯炸彈210
習題14211
第7部分 職業道德篇
第15章 職業與職業道德215
【情景問題】 誰來為軟體錯誤負責215
15.1 專業崗位216
15.1.1 資訊時代對計算機人才的需求216
15.1.2 有關職位217
15.2 職業道德219
15.2.1 道德選擇219
15.2.2 工程師的道德規範219
15.2.3 軟體工程師的道德規範220
15.3 計算機法律法規221
15.3.1 新的法律問題221
15.3.2 軟體智慧財產權222
15.3.3 其他法律法規224
閱讀材料——QQ與360之戰224
習題15225
參考文獻226
