第1章 人机关系 1
1.1 计算机的诞生 1
1.2 人与计算机之间的关系 2
1.2.1 计算机结构的抽象视图 2
1.2.2 人与计算机的关系及其剖析 2
1.2.3 使用计算机的特殊性 3
1.3 软件及其使用本质 4
1.3.1 三大逻辑体系及其思维特征 4
1.3.2 软件使用的本质 5
1.4 本章小结 6
习题 6
第2章 交互方式使用计算机 7
2.1 系统软件与应用软件 7
2.2 系统软件中的资源管理 8
2.2.1 文件 9
2.2.2 目录 12
2.2.3 路径 20
2.2.4 文件标识符 21
2.3 交互式交流方法的内涵 23
2.3.1 命令式交互方式 24
2.3.2 菜单式交互方式 30
2.4 系统软件交互式使用应用模式 36
2.4.1 自然界面的模拟 36
2.4.2 个性化需求的体现 38
2.4.3 操作模式的建立 38
2.4.4 向导机制的引入 39
2.4.5 树型结构组织和管理思想无处不在 39
2.4.6 网络世界的融合 40
2.4.7 信息共享机制的实现 40
2.5 应用软件交互式使用应用模式 40
2.5.1 应用软件的启动与退出 41
2.5.2 应用软件与其处理对象的关系 42
2.5.3 应用软件的基本使用过程 43
2.6 本章小结 45
习题 46
第3章 程序方式使用计算机 48
3.1 程序式使用方式解析 48
3.2 程序的本质 49
3.2.1 程序与程序设计 49
3.2.2 递归思维的简单解析 49
3.2.3 基本逻辑控制规则及其组合 50
3.3 程序构造的基本方法 51
3.3.1 数据组织 51
3.3.2 算法 56
3.3.3 数据组织＋数据处理 65
3.4 程序设计的三个要素 65
3.4.1 程序设计语言 65
3.4.2 程序设计环境 71
3.4.3 程序设计基本模式与建构 72
3.5 软件和软件工程 77
3.5.1 软件与软件工程的关系 77
3.5.2 软件开发模型 78
3.5.3 软件开发方法 80
3.5.4 文档编制 85
3.6 本章小结 86
习题 87
第4章 认识计算机及其社会 89
4.1 现代数字电子计算机系统的数学基础 90
4.1.1 什么是数 90
4.1.2 数的表示方法——进位计数制 90
4.1.3 二进制及其基本运算 91
4.1.4 其他进位计数制 92
4.1.5 不同进制计数法之间的相互转换 93
4.1.6 布尔代数及其基本运算 96
4.1.7 二进制与布尔代数的关系 99
4.2 计算机系统中的信息表示与基本计算 99
4.2.1 常用二进制位串编码单位 100
4.2.2 数值的表示与基本计算 101
4.2.3 文字符号的表示与基本计算 114
4.2.4 图像的表示与基本计算 119
4.2.5 声音的表示与运算 120
4.2.6 条件的表示与基本计算 122
4.3 计算机系统的基本结构 122
4.3.1 计算机器的发展 122
4.3.2 冯·诺依曼计算机器的基本结构 123
4.3.3 现代微型计算机系统的基本结构 128
4.3.4 抽象计算与图灵机模型 162
4.3.5 对计算机系统基本结构的进一步认识 163
4.4 计算机系统的基本工作原理 166
4.4.1 程序是如何执行的 166
4.4.2 如何构造处理问题的程序 175
4.4.3 大型程序的构造 178
4.4.4 微型计算机系统工作过程解析 178
4.4.5 对计算机系统基本工作原理的进一步认识 180
4.5 认识计算机社会 181
4.5.1 建立计算机社会——计算机网络基础 181
4.5.2 使计算机社会丰富多彩——多媒体技术基础 222
4.5.3 管理计算机社会的信息资源——数据库技术基础 227
4.5.4 构建和谐的计算机社会——信息安全基础 234
4.5.5 生活在计算机社会——信息社会 239
4.6 本章小结 240
习题 242
第5章 深入认识计算机 248
5.1 计算机与计算 248
5.1.1 计算机不仅是实现“计算” 248
5.1.2 计算机的本质还是“计算” 248
5.1.3 计算的历史 249
5.1.4 计算的限制 250
5.2 计算原理 250
5.2.1 计算与函数 251
5.2.2 算法与可计算性 251
5.2.3 抽象计算与图灵机 251
5.2.4 P与NP问题 252
5.2.5 计算原理 253
5.3 算法设计策略与现代算法 253
5.3.1 算法设计策略 253
5.3.2 算法设计的正确性与有效性保证 254
5.3.3 现代算法 255
5.4 本章小结 257
习题 258
第6章 展望计算机的未来 259
6.1 新型计算机 259
6.1.1 光计算机 259
6.1.2 量子计算机 260
6.1.3 生物计算机 260
6.1.4 化学计算机 261
6.1.5 可穿戴式计算机 261
6.1.6 并行计算机 262
6.2 虚拟现实技术 263
6.2.1 虚拟现实的有关技术特征及构成 263
6.2.2 虚拟现实技术的应用领域 264
6.2.3 虚拟现实技术的进一步展望 265
6.3 普适计算 266
6.4 人工智能技术 267
6.4.1 人工智能的研究领域 268
6.4.2 机器人能否超过人？ 271
6.4.3 人工智能的未来展望 272
6.5 本章小结 272
习题 273
参考文献 274