计算机科学与技术概论PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1计算的概念 1

1.1.1计算与计算模型 1

1.1.2计算的复杂性 4

1.1.3计算的要素 6

1.2计算学科 8

1.2.1计算作为一门学科 8

1.2.2计算学科的知识领域 10

1.2.3计算学科的二维定义矩阵 15

1.3计算学科与计算机学科 17

1.3.1计算学科与计算机学科的关系 17

1.3.2我国计算机学科专业设置 18

1.4本章小结 19

思考题 19

第2章 手工计算 21

2.1记数与计算的需求 21

2.1.1实物记数 21

2.1.2结绳记数 22

2.1.3刻痕记数 23

2.1.4算筹记数 24

2.2算盘 26

2.2.1算盘的发展 26

2.2.2中国算盘指法 28

2.2.3中国算盘口诀 28

2.2.4会计算盘指法 28

2.2.5算盘小结 29

2.3数与计算式 29

2.3.1中国数字与数码 29

2.3.2阿拉伯数码 30

2.3.3数制的发展 31

2.3.4十进制与二进制 35

2.3.5计算式 37

2.4本章小结 41

思考题 41

第3章 计算的机械化 42

3.1手动齿轮计算装置 43

3.1.1帕斯卡的加法器 43

3.1.2莱布尼茨的乘法器 44

3.1.3机械计算器的商业化 45

3.2程序控制计算机 45

3.2.1杰卡德提花机 45

3.2.2巴贝奇的差分机和分析机 47

3.3模拟计算机 50

3.4机电计算机 51

3.4.1机电计算机的诞生环境 51

3.4.2霍尔瑞斯的电动制表机 52

3.4.3祖斯的Z系列计算机 54

3.4.4艾肯的自动顺序控制计算机 56

3.5数据的存储与输入输出 58

3.6计算的复杂性思考 58

3.7本章小结 60

思考题 60

第4章 计算的自动化——计算机硬件 61

4.1可计算性与图灵机 61

4.1.1可计算性理论的研究 61

4.1.2图灵等的贡献 62

4.1.3λ演算 65

4.2ENIAC——第一台数字电子计算机 65

4.2.1电子管的发明 65

4.2.2ABC计算机 66

4.2.3ENIAC的诞生 67

4.3冯·诺依曼与计算机体系结构 69

4.3.1冯·诺依曼介入ENIAC的改进前后 69

4.3.2冯·诺依曼体系结构要点 70

4.3.3冯·诺依曼体系结构的意义 73

4.3.4冯·诺依曼体系结构的不足 73

4.4计算机硬件体系结构的发展 74

4.4.1电子管与第一代计算机 74

4.4.2晶体管与第二代计算机 76

4.4.3集成电路与第三代计算机 79

4.4.4VLSI和第四代计算机 82

4.4.5人工智能与第五代计算机 86

4.4.6其他计算机 87

4.5计算机系统及其相关学科 88

4.5.1数字逻辑与数字电路 88

4.5.2集成电路与光电技术 89

4.5.3量子计算与分子计算 91

4.5.4信息网络与网络计算 94

4.6本章小结 95

思考题 95

第5章 计算的自动化——计算机软件 96

5.1计算的抽象与表示 96

5.1.1计算的抽象 96

5.1.2算法及其表示 98

5.1.3数据的表示 101

5.2计算机程序 109

5.2.1程序设计语言 109

5.2.2程序的解释与编译 114

5.2.3调试与运行 115

5.3计算机软件 115

5.3.1软件生存周期 116

5.3.2软件开发方法 118

5.3.3软件结构模式 119

5.3.4软件工具 122

5.4关于软件的思考 125

5.4.1软件危机 126

5.4.2软件工程 127

5.4.3知识产权和软件专利 132

5.5本章小结 134

思考题 134

第6章 计算的智能化 136

6.1机器智能 136

6.1.1人工智能的提出 136

6.1.2人工智能的发展历史 137

6.1.3智能测试 139

6.2智能计算的原理 141

6.2.1思维的计算机模拟 141

6.2.2推理系统的结构 143

6.2.3产生式系统 145

6.2.4专家系统 148

6.3第五代计算机 153

6.3.1研究目标与计划 153

6.3.2系统结构 156

6.3.3软件结构 158

6.3.4关于第五代计算机的思考 160

6.4本章小结 161

思考题 162

第7章 生物计算模型 163

7.1人工神经网络 163

7.1.1神经网络与人工神经网络 163

7.1.2神经网络计算机的特点 167

7.1.3神经网络计算机的实现方式 168

7.1.4重要的神经网络模型 172

7.2DNA计算 174

7.2.1DNA计算基础 174

7.2.2DNA计算模型 178

7.2.3DNA计算的实现 182

7.3膜计算 187

7.3.1膜结构 187

7.3.2膜计算模型 188

7.3.3膜计算的发展 194

7.4本章小结 195

思考题 195

附录 冯·诺依曼其人 197

参考文献 199