大學計算機基礎

本書以數據、信息及計算機運行原理為基礎，通過介紹計算機前沿應用領域，培養大學生的數據思維、計算思維能力。全書共分為8個部分，分別涉及信息與數據、計算機運行原理、計算機軟體、計算機組成結構、數據管理、人工智慧、物聯網、虛擬現實等方面的內容。

本書既可作為高等院校非計算機專業大學計算機基礎課程的教材，也可供相關從業人員學習參考。

第1章信息與計算1

1.1信息與數據1

1.1.1信息1

1.1.2數據3

1.1.3信息的分類4

1.2信息處理與計算5

1.2.1信息處理5

1.2.2信息技術與計算8

1.3信息化社會法律意識與道德規範9

1.3.1信息化社會9

1.3.2信息安全相關的法律和知識產權的保護10

1.3.3網路用戶的行為規範與道德準則11

第2章電子數字計算機12

2.1計算機的產生12

2.1.1計算機的發展12

2.1.2計算機的分類16

2.1.3計算機的特點17

2.1.4未來計算機18

2.2計算機的工作原理19

2.2.1計算機系統的組成19

2.2.2馮·諾依曼體系結構20

2.2.3計算機系統的硬體組成21

2.2.4計算機的基本工作原理23

2.3微型計算機的硬體系統24

2.3.1中央處理器24

2.3.2存儲器26

2.3.3匯流排標準和主板28

2.3.4常用的輸入/輸出設備29

2.4信息的數字化表示31

2.4.1數制31

2.4.2不同數制間的轉換33

2.4.3符號數的表示方式37

2.4.4數的定點表示和浮點表示37

2.4.5信息的計算機編碼38

2.5計算機的應用領域41

2.5.1計算機在製造業中的應用41

2.5.2計算機在商業中的應用43

2.5.3計算機在銀行與證券業中的應用45

2.5.4計算機在交通運輸業中的應用46

2.5.5計算機在辦公自動化與電子政務中的應用47

2.5.6計算機在教育中的應用48

2.5.7計算機在醫學中的應用48

2.5.8計算機在科學研究中的應用49

2.5.9計算機在藝術與娛樂中的應用50

本章小結50

第3章計算機軟體51

3.1概述51

3.2系統軟體52

3.2.1操作系統的歷史52

3.2.2計算機操作系統55

3.2.3手機操作系統59

3.3應用軟體61

3.3.1辦公軟體61

3.3.2行業軟體62

3.4程序設計基礎65

3.4.1演演算法66

3.4.2RAPTOR介紹67

3.4.3RAPTOR程序設計67

3.4.4RAPTOR控制結構71

本章小結73

第4章計算機網路74

4.1概述74

4.1.1計算機網路的發展74

4.1.2計算機網路分類76

4.1.3計算機網路功能79

4.1.4計算機網路硬體80

4.1.5計算機網路安全87

4.2信息檢索88

4.2.1搜索引擎88

4.2.2數字資源檢索88

4.3電子郵件90

4.3.1電子郵件概述90

4.3.2電子郵件客戶端91

4.4在線學習91

4.4.1MOOC92

4.4.2網路公開課92

4.5其他網路應用93

本章小結94

第5章數據管理95

5.1資料庫技術95

5.1.1資料庫技術簡介95

5.1.2數據倉庫99

5.2關係資料庫101

5.2.1關係模型101

5.2.2簡單的資料庫設計102

5.2.3結構化查詢語言SQL105

5.3數據挖掘117

5.3.1數據挖掘簡介117

5.3.2數據挖掘的技術工具118

5.4數據挖掘的應用119

5.4.1商業應用案例119

5.4.2競技運動中的數據挖掘案例120

第6章人工智慧121

6.1概述121

6.1.1圖靈機122

6.1.2人工智慧發展史123

6.2人工智慧應用126

6.2.1機器人127

6.2.2機器翻譯135

6.2.3模式識別141

6.2.4機器學習144

6.3人工智慧發展方向151

本章小結152

第7章物聯網153

7.1概述153

7.1.1物聯網概念153

7.1.2物聯網的發展154

7.2物聯網相關技術156

7.2.1感測器156

7.2.2數據融合與智能處理158

7.3物聯網技術的應用160

7.3.1智能家居160

7.3.2車聯網161

7.3.3智慧地球162

本章小結164

第8章虛擬現實165

8.1概述165

8.1.1虛擬現實基本概念165

8.1.2虛擬現實的發展歷史166

8.2虛擬現實的實現170

8.2.1技術基礎170

8.2.2虛擬現實的交互工具171

8.3虛擬現實的應用175

8.3.1軍事應用176

8.3.2醫療應用177

8.3.3教育應用178

8.3.4工業領域應用179

8.4虛擬現實與增強現實179

本章小結180

課後習題181

附錄AASCII碼錶190

參考文獻195

第1章信息與計算1

1.1信息與數據1

1.1.1信息1

1.1.2數據3

1.1.3信息的分類4

1.2信息處理與計算5

1.2.1信息處理5

1.2.2信息技術與計算8

1.3信息化社會法律意識與道德規範9

1.3.1信息化社會9

1.3.2信息安全相關的法律和知識產權的保護10

1.3.3網路用戶的行為規範與道德準則11

第2章電子數字計算機12

2.1計算機的產生12

2.1.1計算機的發展12

2.1.2計算機的分類16

2.1.3計算機的特點17

2.1.4未來計算機18

2.2計算機的工作原理19

2.2.1計算機系統的組成19

2.2.2馮·諾依曼體系結構20

2.2.3計算機系統的硬體組成21

2.2.4計算機的基本工作原理23

2.3微型計算機的硬體系統24

2.3.1中央處理器24

2.3.2存儲器26

2.3.3匯流排標準和主板28

2.3.4常用的輸入/輸出設備29

2.4信息的數字化表示31

2.4.1數制31

2.4.2不同數制間的轉換33

2.4.3符號數的表示方式37

2.4.4數的定點表示和浮點表示37

2.4.5信息的計算機編碼38

2.5計算機的應用領域41

2.5.1計算機在製造業中的應用41

2.5.2計算機在商業中的應用43

2.5.3計算機在銀行與證券業中的應用45

2.5.4計算機在交通運輸業中的應用46

2.5.5計算機在辦公自動化與電子政務中的應用47

2.5.6計算機在教育中的應用48

2.5.7計算機在醫學中的應用48

2.5.8計算機在科學研究中的應用49

2.5.9計算機在藝術與娛樂中的應用50

本章小結50

第3章計算機軟體51

3.1概述51

3.2系統軟體52

3.2.1操作系統的歷史52

3.2.2計算機操作系統55

3.2.3手機操作系統59

3.3應用軟體61

3.3.1辦公軟體61

3.3.2行業軟體62

3.4程序設計基礎65

3.4.1演演算法66

3.4.2RAPTOR介紹67

3.4.3RAPTOR程序設計67

3.4.4RAPTOR控制結構71

本章小結73

第4章計算機網路74

4.1概述74

4.1.1計算機網路的發展74

4.1.2計算機網路分類76

4.1.3計算機網路功能79

4.1.4計算機網路硬體80

4.1.5計算機網路安全87

4.2信息檢索88

4.2.1搜索引擎88

4.2.2數字資源檢索88

4.3電子郵件90

4.3.1電子郵件概述90

4.3.2電子郵件客戶端91

4.4在線學習91

4.4.1MOOC92

4.4.2網路公開課92

4.5其他網路應用93

本章小結94

第5章數據管理95

5.1資料庫技術95

5.1.1資料庫技術簡介95

5.1.2數據倉庫99

5.2關係資料庫101

5.2.1關係模型101

5.2.2簡單的資料庫設計102

5.2.3結構化查詢語言SQL105

5.3數據挖掘117

5.3.1數據挖掘簡介117

5.3.2數據挖掘的技術工具118

5.4數據挖掘的應用119

5.4.1商業應用案例119

5.4.2競技運動中的數據挖掘案例120

第6章人工智慧121

6.1概述121

6.1.1圖靈機122

6.1.2人工智慧發展史123

6.2人工智慧應用126

6.2.1機器人127

6.2.2機器翻譯135

6.2.3模式識別141

6.2.4機器學習144

6.3人工智慧發展方向151

本章小結152

第7章物聯網153

7.1概述153

7.1.1物聯網概念153

7.1.2物聯網的發展154

7.2物聯網相關技術156

7.2.1感測器156

7.2.2數據融合與智能處理158

7.3物聯網技術的應用160

7.3.1智能家居160

7.3.2車聯網161

7.3.3智慧地球162

本章小結164

第8章虛擬現實165

8.1概述165

8.1.1虛擬現實基本概念165

8.1.2虛擬現實的發展歷史166

8.2虛擬現實的實現170

8.2.1技術基礎170

8.2.2虛擬現實的交互工具171

8.3虛擬現實的應用175

8.3.1軍事應用176

8.3.2醫療應用177

8.3.3教育應用178

8.3.4工業領域應用179

8.4虛擬現實與增強現實179

本章小結180

課後習題181

附錄AASCII碼錶190

參考文獻195