計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論

•抓住本質(zhì)，正確認(rèn)識(shí)課程性質(zhì)——強(qiáng)化“導(dǎo)論”屬性，俯視計(jì)算學(xué)科全貌，突出“承前啟后”。

•把握重點(diǎn)，全面了解課程作用——了解計(jì)算學(xué)科的發(fā)展史及其發(fā)展趨勢(shì)，深刻認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論課程在課程體系中的作用地位。

•注重引導(dǎo)，合理設(shè)計(jì)知識(shí)結(jié)構(gòu)——教學(xué)重點(diǎn)在于讓學(xué)生了解整個(gè)學(xué)科的概貌，明確相關(guān)知識(shí)將來在哪些課程中可以學(xué)到，自覺搭建整個(gè)知識(shí)體系。

•培養(yǎng)創(chuàng)新，激發(fā)科學(xué)探索欲望——使學(xué)生對(duì)計(jì)算學(xué)科的各個(gè)主題充滿興趣，同時(shí)又產(chǎn)生太多的不理解和疑問，非常渴望探索其中的科學(xué)道理。

•強(qiáng)化實(shí)踐，重視全程能力培養(yǎng)——既要重視理論學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，也要重視實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)，更要重視自學(xué)能力的培養(yǎng)。

“計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論”是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程等專業(yè)學(xué)生的一門必修課程，是電子（電氣）信息類學(xué)生了解計(jì)算機(jī)科學(xué)的內(nèi)容、方法及其發(fā)展的引導(dǎo)性課程。

在計(jì)算機(jī)教育史上，有關(guān)整個(gè)學(xué)科綜述性導(dǎo)引課程的構(gòu)建問題是一個(gè)長(zhǎng)期引起激烈爭(zhēng)論的主題。IEEE-CS&ACM計(jì)算學(xué)科教程（Computing Curricula 2001，CC2001）報(bào)告指出，整個(gè)學(xué)科綜述性導(dǎo)引課程的構(gòu)建有助于推動(dòng)學(xué)科的發(fā)展，并鼓勵(lì)各學(xué)術(shù)團(tuán)體以及教師個(gè)人從事這方面的研究，以適應(yīng)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的需要。因此，自CC2001發(fā)布以來，國(guó)內(nèi)外的許多高校都非常重視計(jì)算機(jī)及其相關(guān)專業(yè)的“導(dǎo)引”課程，絕大部分高校都開設(shè)了“計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論”一類的課程。然而，作為計(jì)算學(xué)科的引導(dǎo)性課程，它應(yīng)該達(dá)到什么目的，起什么作用，如何定位，等等，這既是我們必須認(rèn)真探索的問題，也是我們必須首先明確的問題。為此，自2003年以來，我們一直在對(duì)該“導(dǎo)引”課程進(jìn)行探索，并在探索中不斷提高認(rèn)識(shí)。

首先，“計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論”不同于“計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”。雖然都是計(jì)算機(jī)的入門課程，但是，“計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)”課程所要解決的是對(duì)計(jì)算機(jī)功能的工具性認(rèn)識(shí)，而“計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論”是作為計(jì)算學(xué)科全部教學(xué)內(nèi)容的導(dǎo)引課程，課程構(gòu)建的實(shí)質(zhì)是尋求一種統(tǒng)一的思想來認(rèn)知計(jì)算學(xué)科，并對(duì)計(jì)算學(xué)科進(jìn)行系統(tǒng)化和科學(xué)化的描述，注重學(xué)科發(fā)展的動(dòng)態(tài)性和知識(shí)傳授的有效性。該課程應(yīng)站在學(xué)科的高度，告訴學(xué)生計(jì)算學(xué)科的基本內(nèi)涵；讓學(xué)生知道該學(xué)什么，應(yīng)該怎么學(xué)；使學(xué)生對(duì)本學(xué)科產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和強(qiáng)烈的探索意識(shí)。因此，“計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論”課程在這里不僅要全面系統(tǒng)介紹計(jì)算學(xué)科知識(shí)，而且還要承擔(dān)起一種“承前啟后”的作用。所謂“承前”，一是讓學(xué)生了解計(jì)算學(xué)科的發(fā)展過程以及計(jì)算機(jī)科學(xué)的先驅(qū)者們所做的貢獻(xiàn)，二是了解計(jì)算機(jī)的本質(zhì)問題；所謂“啟后”，一是介紹本學(xué)科的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)，二是讓本專業(yè)的學(xué)生了解應(yīng)該掌握哪些知識(shí)，應(yīng)該具備什么樣的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力。

其次，“計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論”課程的特點(diǎn)是內(nèi)容豐富，知識(shí)面寬，涉及計(jì)算機(jī)專業(yè)一級(jí)學(xué)科的所有主題，有相當(dāng)?shù)膹V度和一定的深度。而作為第一個(gè)學(xué)期、第一門專業(yè)基礎(chǔ)核心課程，學(xué)生幾乎沒有任何計(jì)算學(xué)科的知識(shí)背景。因此，應(yīng)力求做到三個(gè)結(jié)合：學(xué)科知識(shí)體系與課程知識(shí)結(jié)構(gòu)相結(jié)合；基本理論知識(shí)與基本應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合；知識(shí)介紹與學(xué)習(xí)引導(dǎo)相結(jié)合。

隨著對(duì)該課程教學(xué)研究和課程改革探索的深入，我們不斷更新課程建設(shè)理念，不斷調(diào)整課程知識(shí)結(jié)構(gòu)，不斷尋求新的突破，多次更版，形成本書特色，力求使課程實(shí)現(xiàn)以下5個(gè)目標(biāo)。

（1）抓住本質(zhì)，正確認(rèn)識(shí)課程性質(zhì)：作為計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論，它應(yīng)該是計(jì)算學(xué)科的窗口，強(qiáng)化“導(dǎo)論”屬性，俯視計(jì)算學(xué)科全貌，突出“承前啟后”。為此，在“課程導(dǎo)學(xué)”中概述了本課程的性質(zhì)、特點(diǎn)和任務(wù)；在第2章“認(rèn)識(shí)計(jì)算學(xué)科”中從理論模型的層次上描述了計(jì)算及計(jì)算機(jī)的本質(zhì)問題，以便了解本學(xué)科的知識(shí)體系及其相互之間的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生掌握正確的學(xué)習(xí)方法；在第10章“離散結(jié)構(gòu)”中描述了數(shù)理邏輯、集合論、代數(shù)結(jié)構(gòu)、圖論在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到基礎(chǔ)理論知識(shí)在計(jì)算學(xué)科中的作用地位。

（2）把握重點(diǎn)，全面了解課程作用：通過本課程學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生了解本學(xué)科的發(fā)展史及其發(fā)展趨勢(shì)，能從中獲得必要的啟示；深刻認(rèn)識(shí)“計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論”課程在課程體系中的作用地位，以及學(xué)好該門課程的重要意義。為此，在第2章粗線條地系統(tǒng)介紹了計(jì)算學(xué)科的主要特點(diǎn)、知識(shí)領(lǐng)域、研究范疇、知識(shí)結(jié)構(gòu)、專業(yè)設(shè)置、課程體系等。通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)本學(xué)科有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)和明確的學(xué)習(xí)方向，讓學(xué)生在往后的學(xué)習(xí)過程中不會(huì)感到困惑和茫然。

（3）注重引導(dǎo)，合理設(shè)計(jì)知識(shí)結(jié)構(gòu)：本課程強(qiáng)調(diào)對(duì)基本概念、基本方法、基本技術(shù)的了解。該課程的教學(xué)重點(diǎn)不在于讓學(xué)生學(xué)到哪些具體知識(shí)，而是了解整個(gè)學(xué)科的概貌，明確相關(guān)知識(shí)將來在哪些課程中可以學(xué)到，自覺搭建整個(gè)知識(shí)體系，并且避免“只見樹木，不見森林”。事實(shí)上，有些知識(shí)要到研究生階段才會(huì)接觸到，這里只要求學(xué)生了解本學(xué)科的基本概念、作用、地位、影響、歷史、現(xiàn)狀和前景等知識(shí)，而不要求學(xué)生全面掌握具體的理論、方法、原理和技術(shù)。

為了使學(xué)生能夠快速認(rèn)識(shí)計(jì)算學(xué)科和掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)知識(shí)，本書采用進(jìn)階式結(jié)構(gòu)：基本概念（從原始的計(jì)算工具到現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、認(rèn)識(shí)計(jì)算學(xué)科）→基本方法（計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、計(jì)算機(jī)軟件及其形成、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)、軟件工程）→基本技術(shù)（數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、多媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù)）→高級(jí)專題（離散結(jié)構(gòu)、人工智能、計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)）。由第1章引出計(jì)算機(jī)的基本概念，由第2章來認(rèn)識(shí)計(jì)算學(xué)科，然后圍繞計(jì)算學(xué)科的根本問題展開討論，直到計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)。這樣，既有系統(tǒng)性，又有邏輯性，循序漸進(jìn)。

作為計(jì)算機(jī)專業(yè)的第一門課程，為了便于理解，在“課程導(dǎo)學(xué)”中以求解一元二次方程為例，讓學(xué)生從這個(gè)簡(jiǎn)單的案例中“輕松、自然”地掌握計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)、軟件工程的基本概念，然后過渡到數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。最后以高級(jí)專題形式，介紹離散結(jié)構(gòu)、人工智能以及計(jì)算機(jī)專業(yè)人才的培養(yǎng)。這樣，可使學(xué)生全面了解各課程之間的相互依賴關(guān)系，以便在學(xué)習(xí)過程中，把握現(xiàn)在，著眼未來，近遠(yuǎn)兼顧。

（4）培養(yǎng)創(chuàng)新，激發(fā)科學(xué)探索欲望：該課程的教學(xué)效果應(yīng)該使學(xué)生對(duì)計(jì)算學(xué)科的各個(gè)主題充滿興趣和好奇，同時(shí)又產(chǎn)生太多的不理解和疑問，非常渴望探索其中的科學(xué)道理。讓學(xué)生對(duì)本學(xué)科產(chǎn)生強(qiáng)烈的興趣和求知欲望，是學(xué)好本專業(yè)的源動(dòng)力。為此，在第1章通過介紹從原始的計(jì)算工具到現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的形成，揭開計(jì)算機(jī)的神秘面紗，以此克服學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)的神秘感和畏懼心理；在第2章給出了計(jì)算學(xué)科中的4類典型問題，在第11章給出了人工智能的應(yīng)用，以此激發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新和探索意識(shí)，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下伏筆。

（5）強(qiáng)化實(shí)踐，重視全程能力培養(yǎng)：對(duì)計(jì)算學(xué)科的學(xué)生而言，既要重視理論學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，也要重視實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)，更要重視自學(xué)能力的培養(yǎng)。為此，我們編寫了配套的《計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論學(xué)習(xí)輔導(dǎo)》，與本書共同構(gòu)成一個(gè)完整的知識(shí)、技能體系，形成一個(gè)融“教、學(xué)、做”為一體的自然學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)習(xí)輔導(dǎo)的內(nèi)容包括學(xué)習(xí)引導(dǎo)、習(xí)題解析、技能實(shí)訓(xùn)和知識(shí)拓展。通過學(xué)習(xí)引導(dǎo)，了解與該章教學(xué)內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的知識(shí)；通過習(xí)題解析，加深對(duì)基本概念的理解；通過技能實(shí)訓(xùn)，提高基本操作技能；通過知識(shí)拓展，將學(xué)科發(fā)展史與人文知識(shí)和人文精神有機(jī)結(jié)合。

本書由李云峰教授和李婷博士（副教授）編寫。丁紅梅、曹守富、劉屹、周國(guó)棟、范榮、彭歡燕、劉慶、劉冠群、姚波、劉艷、陸燕等老師參加了課程教學(xué)資源建設(shè)。在編寫過程中，參閱了大量近年來出版的國(guó)內(nèi)外同類優(yōu)秀教材，并從中吸取了許多寶貴的營(yíng)養(yǎng)，在此謹(jǐn)向這些著作者表示衷心感謝！由于計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，作者水平有限，加之時(shí)間倉(cāng)促，書中不妥或疏漏之處在所難免，敬請(qǐng)專家和廣大讀者批評(píng)指正！

前言

課程導(dǎo)學(xué) 1
第一層次 基本概念
第1章 從原始的計(jì)算工具到現(xiàn)代計(jì)算機(jī) 7
§1.1 人類計(jì)算工具的進(jìn)步 7
1.1.1 手工時(shí)代 8
1.1.2 機(jī)械時(shí)代 9
1.1.3 機(jī)電時(shí)代 11
1.1.4 ENIAC的誕生 12
§1.2 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系的形成 13
1.2.1 布爾及其布爾代數(shù) 14
1.2.2 香農(nóng)等人對(duì)布爾代數(shù)的研究 14
1.2.3 維納提出計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的原則 15
1.2.4 圖靈及其TM和TT 15
1.2.5 馮•諾依曼及其EDVAC 17
§1.3 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的基本概況 20
1.3.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展過程 20
1.3.2 計(jì)算機(jī)的基本類型 22
1.3.3 計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn) 23
1.3.4 計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用 24
1.3.5 計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 27
§1.4 計(jì)算機(jī)與信息化 28
1.4.1 信息的相關(guān)概念 28
1.4.2 信息技術(shù) 30
1.4.3 信息社會(huì) 32
1.4.4 信息產(chǎn)業(yè) 33
本章小結(jié) 34
習(xí)題一 34
第2章 認(rèn)識(shí)計(jì)算學(xué)科 37
§2.1 計(jì)算學(xué)科的基本概念 37
2.1.1 計(jì)算作為一門學(xué)科 37
2.1.2 計(jì)算學(xué)科的根本問題 39
2.1.3 計(jì)算學(xué)科的主要特點(diǎn) 40
2.1.4 計(jì)算學(xué)科的三個(gè)形態(tài) 41
§2.2 計(jì)算學(xué)科的知識(shí)體系 43
2.2.1 計(jì)算學(xué)科的知識(shí)領(lǐng)域 43
2.2.2 計(jì)算學(xué)科的研究范疇 44
2.2.3 計(jì)算學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu) 46
2.2.4 計(jì)算學(xué)科與其它學(xué)科的關(guān)系 47
§2.3 中國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科 48
2.3.1 CCC2002與專業(yè)規(guī)范 48
2.3.2 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的專業(yè)設(shè)置 49
2.3.3 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的知識(shí)體系 51
§2.4 計(jì)算學(xué)科的經(jīng)典問題 55
2.4.1 圖論問題 55
2.4.2 算法復(fù)雜性問題 59
2.4.3 計(jì)算機(jī)智能問題 61
2.4.4 并發(fā)控制問題 63
本章小結(jié) 65
習(xí)題二 65
第二層次 基本方法
第3章 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成 67
§3.1 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 67
3.1.1 進(jìn)位計(jì)數(shù)制 67
3.1.2 數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 69
§3.2 數(shù)據(jù)的運(yùn)算與編碼表示 72
3.2.1 二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算 72
3.2.2 二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算 74
3.2.3 數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼表示 76
3.2.4 字符數(shù)據(jù)的編碼表示 82
3.2.5 字符與漢字的處理過程 87
§3.3 計(jì)算機(jī)組成原理 88
3.3.1 基本結(jié)構(gòu)組成 88
3.3.2 計(jì)算機(jī)主機(jī) 89
3.3.3 基本工作原理 91
3.3.4 計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo) 92
§3.4 計(jì)算機(jī)外部設(shè)備 94
3.4.1 外存儲(chǔ)器 94
3.4.2 輸入設(shè)備 96
3.4.3 輸出設(shè)備 97
3.4.4 系統(tǒng)總線與接口電路 98
§3.5 對(duì)未來新一代計(jì)算機(jī)的展望 100
3.5.1 超越馮•諾依曼結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī) 100
3.5.2 非電子器件的計(jì)算機(jī) 101
本章小結(jié) 102
習(xí)題三 103
第4章 計(jì)算機(jī)軟件及其形成 105
§4.1 軟件的基本概念 105
4.1.1 什么是軟件 105
4.1.2 軟件的功能特點(diǎn) 105
4.1.3 軟件的分類 106
4.1.4 軟件與硬件的關(guān)系 108
§4.2 操作系統(tǒng)的基本概念 109
4.2.1 操作系統(tǒng)的作用地位 109
4.2.2 操作系統(tǒng)的功能 111
4.2.3 操作系統(tǒng)的特征 116
4.2.4 操作系統(tǒng)的類型 117
§4.3 計(jì)算機(jī)主流操作系統(tǒng) 120
4.3.1 Windows操作系統(tǒng) 120
4.3.2 UNIX操作系統(tǒng) 121
4.3.3 Linux操作系統(tǒng) 122
4.3.4 手機(jī)常見操作系統(tǒng) 123
§4.4 計(jì)算機(jī)軟件的形成 124
4.4.1 翻譯方式 124
4.4.2 編譯原理 125
4.4.3 編譯技術(shù)的新發(fā)展 127
本章小結(jié) 128
習(xí)題四 128
第5章 計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì) 130
§5.1 程序設(shè)計(jì)概念 130
5.1.1 什么是程序設(shè)計(jì) 130
5.1.2 程序設(shè)計(jì)步驟 131
§5.2 程序設(shè)計(jì)語言 132
5.2.1 面向過程程序設(shè)計(jì)語言 132
5.2.2 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言 134
§5.3 程序設(shè)計(jì)語言的成分 135
5.3.1 程序的基本構(gòu)成 136
5.3.2 程序的基本要素 137
5.3.3 程序的數(shù)據(jù)類型 138
5.3.4 程序的基本運(yùn)算 138
5.3.5 程序的語句類型 139
§5.4 程序設(shè)計(jì)方法 140
5.4.1 面向過程程序設(shè)計(jì) 140
5.4.2 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì) 141
5.4.3 可視化程序設(shè)計(jì) 142
5.4.4 程序設(shè)計(jì)方法的發(fā)展 142
§5.5 算法設(shè)計(jì) 143
5.5.1 算法的基本概念 143
5.5.2 算法的設(shè)計(jì)要求 145
5.5.3 算法的描述方法 146
5.5.4 常用算法簡(jiǎn)介 150
5.5.5 算法的復(fù)雜度 152
§5.6 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 154
5.6.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念 154
5.6.2 線性表結(jié)構(gòu) 155
5.6.3 棧結(jié)構(gòu) 157
5.6.4 隊(duì)列結(jié)構(gòu) 159
5.6.5 樹結(jié)構(gòu) 161
5.6.6 圖結(jié)構(gòu) 163
本章小結(jié) 166
習(xí)題五 166
第6章 軟件工程 169
§6.1 軟件工程概述 169
6.1.1 軟件危機(jī) 169
6.1.2 軟件工程概念 170
6.1.3 軟件工程目標(biāo) 171
6.1.4 軟件工程原則 172
§6.2 軟件過程 173
6.2.1 軟件生存周期 174
6.2.2 軟件開發(fā)模型 174
6.2.3 軟件開發(fā)方法 178
§6.3 軟件工程實(shí)施 180
6.3.1 系統(tǒng)分析 180
6.3.2 需求分析 181
6.3.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 182
6.3.4 軟件編碼 183
6.3.5 軟件測(cè)試 184
6.3.6 軟件維護(hù) 185
§6.4 軟件質(zhì)量評(píng)價(jià) 186
6.4.1 軟件質(zhì)量概念 186
6.4.2 軟件質(zhì)量保證策略 186
6.4.3 軟件的可靠性 187
本章小結(jié) 187
習(xí)題六 188
第三層次 基本技術(shù)
第7章 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 190
§7.1 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)概述 190
7.1.1 數(shù)據(jù)與信息 190
7.1.2 數(shù)據(jù)庫(kù) 192
7.1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 194
7.1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 195
§7.2 數(shù)據(jù)模型 201
7.2.1 數(shù)據(jù)模型概念 201
7.2.2 概念模型 202
7.2.3 關(guān)系數(shù)據(jù)模型 203
7.2.4 面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型 205
§7.3 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 206
7.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 206
7.3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程 207
7.3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 209
§7.4 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究與發(fā)展 212
7.4.1 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的研究 212
7.4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的發(fā)展 213
本章小結(jié) 216
習(xí)題七 217
第8章 多媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 219
§8.1 多媒體概念 219
8.1.1 媒體與多媒體 219
8.1.2 多媒體的技術(shù)特征 221
8.1.3 多媒體的數(shù)據(jù)特點(diǎn) 221
§8.2 多媒體計(jì)算機(jī) 222
8.2.1 多媒體計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng) 223
8.2.2 多媒體計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 225
§8.3 多媒體信息處理技術(shù) 227
8.3.1 音頻信息處理 227
8.3.2 圖形、圖像信息處理 230
8.3.3 活動(dòng)圖像信息處理 235
8.3.4 多媒體數(shù)據(jù)壓縮技術(shù) 238
8.3.5 其它處理技術(shù) 241
§8.4 多媒體技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展 243
8.4.1 多媒體技術(shù)的應(yīng)用 243
8.4.2 多媒體技術(shù)的發(fā)展 245
§8.5 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù) 245
8.5.1 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本概念 245
8.5.2 虛擬現(xiàn)實(shí)中的關(guān)鍵技術(shù) 247
8.5.3 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用 248
本章小結(jié) 249
習(xí)題八 250
第9章 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù) 252
§9.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 252
9.1.1 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程 252
9.1.2 網(wǎng)絡(luò)的基本功能 253
9.1.3 網(wǎng)絡(luò)的基本類型 254
9.1.4 網(wǎng)絡(luò)的基本應(yīng)用 255
§9.2 網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)組成 257
9.2.1 網(wǎng)絡(luò)硬件的組成 257
9.2.2 網(wǎng)絡(luò)軟件的組成 258
9.2.3 網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 259
9.2.4 網(wǎng)絡(luò)的邏輯結(jié)構(gòu) 261
9.2.5 網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) 262
§9.3 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng) 263
9.3.1 局域網(wǎng)的基本概念 263
9.3.2 局域網(wǎng)的計(jì)算模式 265
9.3.3 局域網(wǎng)的基本類型 266
§9.4 計(jì)算機(jī)因特網(wǎng) 267
9.4.1 Internet的基本概念 267
9.4.2 Internet的IP地址 268
9.4.3 Internet的域名系統(tǒng) 270
9.4.4 Internet提供的服務(wù) 271
9.4.5 移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用 273
§9.5 計(jì)算機(jī)信息安全技術(shù) 274
9.5.1 防病毒技術(shù) 274
9.5.2 防黑客技術(shù) 277
9.5.3 防火墻技術(shù) 278
9.5.4 計(jì)算機(jī)密碼技術(shù) 280
9.5.5 數(shù)字認(rèn)證技術(shù) 283
本章小結(jié) 285
習(xí)題九 286
第四層次 高級(jí)專題
*第10章 離散結(jié)構(gòu) 288
§10.1 數(shù)理邏輯 288
10.1.1 命題邏輯 289
10.1.2 謂詞邏輯 293
10.1.3 數(shù)理邏輯在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用 296
§10.2 集合論 296
10.2.1 集合的基本概念 297
10.2.2 關(guān)系和函數(shù) 298
10.2.3 集合論在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用 301
§10.3 代數(shù)結(jié)構(gòu) 301
10.3.1 代數(shù)結(jié)構(gòu)的基本概念 302
10.3.2 格與布爾代數(shù) 303
10.3.3 代數(shù)結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用 304
§10.4 圖論 304
10.4.1 圖論的基本概念 304
10.4.2 路徑、回路與連通圖 306
10.4.3 歐拉圖和哈密爾頓圖 307
10.4.4 圖的矩陣表示 308
10.4.5 圖論在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用 309
本章小結(jié) 310
習(xí)題十 310
*第11章 人工智能 312
§11.1 人工智能概述 312
11.1.1 什么是人工智能 312
11.1.2 人工智能的形成與發(fā)展 313
11.1.3 人工智能學(xué)派 316
11.1.4 研究人工智能的意義 317
§11.2 智能感知 318
11.2.1 模式識(shí)別 319
11.2.2 自然語言理解 319
11.2.3 計(jì)算機(jī)視覺 321
§11.3 智能推理 322
11.3.1 知識(shí)表示 322
11.3.2 知識(shí)推理 324
11.3.3 智能搜索 325
11.3.4 問題求解 326
11.3.5 專家系統(tǒng) 329
§11.4 智能學(xué)習(xí) 330
11.4.1 記憶與聯(lián)想 330
11.4.2 機(jī)器學(xué)習(xí) 330
11.4.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 333
11.4.4 智能計(jì)算 335
§11.5 智能行為 336
11.5.1 智能檢索與調(diào)度 336
11.5.2 智能控制 336
11.5.3 機(jī)器人學(xué) 337
11.5.4 機(jī)器博弈 339
本章小結(jié) 340
習(xí)題十一 340
第12章 計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng) 342
§12.1 計(jì)算機(jī)專業(yè)人才能力培養(yǎng) 342
12.1.1 理論學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng) 342
12.1.2 數(shù)學(xué)思維能力的培養(yǎng) 344
12.1.3 程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng) 345
12.1.4 實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng) 345
12.1.5 專業(yè)英語能力的培養(yǎng) 347
12.1.6 自我提高能力的培養(yǎng) 348
§12.2 對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)人才的要求 350
12.2.1 基本素質(zhì)要求 350
12.2.2 職業(yè)習(xí)慣要求 352
12.2.3 業(yè)務(wù)能力要求 352
12.2.4 事業(yè)責(zé)任要求 354
12.2.5 法律法規(guī)要求 355
§12.3 計(jì)算機(jī)專業(yè)人才需求與認(rèn)證 356
12.3.1 計(jì)算機(jī)軟件類 356
12.3.2 計(jì)算機(jī)硬件類 357
12.3.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)類 358
12.3.4 信息系統(tǒng)類 360
12.3.5 應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)類 361
12.3.6 計(jì)算機(jī)專業(yè)職業(yè)資格認(rèn)證 362
§12.4 職業(yè)生涯規(guī)劃 363
12.4.1 職業(yè)生涯規(guī)劃的內(nèi)涵 363
12.4.2 職業(yè)生涯規(guī)劃的意義 364
12.4.3 職業(yè)生涯規(guī)劃的方法 365
12.4.4 職業(yè)生涯規(guī)劃的步驟 366
本章小結(jié) 368
習(xí)題十二 369
參考文獻(xiàn) 371

1. 計(jì)算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論學(xué)習(xí)輔導(dǎo)與技能實(shí)訓(xùn) [李云峰 李婷 編著]
2. 計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)導(dǎo)論（第二版） [葛建梅 等編著]