计算思维与人工智能基础

本书是中国高等教育学会高等教育科学研究“十三五”规划课题主要成果之一，是“十三五”江苏省高等学校重点教材。 本书紧跟计算机技术发展潮流，以“基础性、系统性、先进性、实用性”为指导思想，主要内容包括计算机技术与计算思维基础、计算机中信息的表示、计算机系统的基本组成和基本工作原理、互联网与物联网、算法、人工智能初探、搜索与博弈、机器学习、网络空间安全、大数据、云计算和区块链等。 本书充分吸收计算机领域的新知识、新技术、新方法和新概念，符合人才培养标准。全书站在科学高度，提炼教学内容，以精练的语言讲述计算思维和人工智能基础知识，通过丰富的示例引导读者进行深度探索，内容新颖，特色鲜明。本书适合高等学校非计算机专业作为计算机课程的教材使用，同时也可供对计算机感兴趣的读者自学使用。

周勇教授入选江苏省“333人才工程”和“六大人才高峰”培养对象。曾在美国明尼苏达大学进修。从事数据挖掘、机器学习、人工智能、进化计算和无线传感器网络等方面的理论与应用研究。近年来，出版专著1部；在国内外重要学术期刊上发表学术论文60余篇，其中SCI检索20余篇，EI检索30余篇；作为项目负责人，先后主持国家自然科学基金面上项目1项，国家863计划子课题1项，江苏省产学研前瞻性项目1项，国家博士后科学基金项目1项，江苏省博士后科学基金项目1项，作为核心成员，参与了国家自然科学基金项目多项。在横向科研方面，主要从事煤矿监测监控和数字化矿山相关的项目研究与开发。

第1章 计算机技术与计算思维基础 1.1 计算机技术 1.1.1 计算机的发展 1.1.2 计算机的特点 1.1.3 计算机的分类 1.1.4 计算机的应用 1.2 计算思维基础 1.2.1 计算思维的定义 1.2.2 计算思维的特征 1.2.3 计算思维的本质 1.2.4 计算思维的基本方法 1.2.5 计算思维与计算机的关系 1.2.6 计算思维的应用 本章小结 思考题 第2章 计算机中信息的表示 2.1 常用数制及进制数转换 2.1.1 常用数制 2.1.2 进制数转换 2.2 二进制数的运算 2.2.1 算术运算 2.2.2 逻辑运算 2.3 数值型数据的表示和处理 2.3.1 定点数表示 2.3.2 浮点数表示 2.4 文字的表示和处理 2.4.1 西文字符编码 2.4.2 汉字编码 2.4.3 汉字的输入和输出 2.5 音频信息的表示和处理 2.5.1 音频的数字化 2.5.2 声音合成技术 2.5.3 常用音频文件格式 2.5.4 声音处理软件 2.6 图形图像的表示和处理 2.6.1 图像的数字化 2.6.2 矢量图形表示 2.6.3 常用的图形图像文件格式 2.6.4 图形图像处理软件 本章小结 思考题 第3章 计算机系统的基本组成和基本工作原理 3.1 计算机系统的基本组成 3.1.1 计算机系统的组成 3.1.2 计算机的逻辑组成 3.1.3 图灵机简介 3.2 微型计算机系统的组成 3.2.1 微型计算机系统的硬件基本组成 3.2.2 微型计算机系统的主要性能指标 3.3 微型计算机的主机系统 3.3.1 中央处理器 3.3.2 微机主板及其主要部件 3.3.3 内存储器 3.3.4 I/O操作、I/O控制器、I/O总线与I/O接口 3.4 微型计算机的外部设备 …… 第4章 互联网与物联网 第5章 算法 第6章 人工智能初探 第7章 搜索与博弈 第8章 机器学习 第9章 网络空间安全 第10章 大数据 第11章 云计算 第12章 区块链 参考文献