计算的理论与实践

本书沿着计算发展的历史，介绍计算理论的模型及其在软硬件方面的实践成果。计算理论的模型主要包含递归可计算函数、λ演算、图灵机以及波斯特系统。其次，介绍了受图灵机模型影响而产生的冯·诺依曼模型，以及该模型下计算机的工作原理、硬件组成等。最后，介绍了计算模型对软件系统的影响，包括程序设计方法、系统软件和应用软件。本书可以作为计算机类相关专业本科生的教材，也可以作为想了解计算技术背景、发展过程、理论基础、应用情况人员的参考书目。

第1章 绪论
1.1 计算概念的形成
1.1.1 递归函数
1.1.2 λ演算
1.1.3 图灵机
1.2 计算的发展
1.2.1 字符编码
1.2.2 形式语言及自然语言处理
1.2.3 数字图像处理与计算机视觉
1.2.4 语音信号处理
1.3 计算的本质
1.4 本章小结
1.5 习题
第2章 计算的理论
2.1 可计算的含义
2.1.1 算法与能行过程
2.1.2 算法的描述方法
2.2 构造函数的方法
2.2.1 数论函数
2.2.2 构造函数的方法
2.3 递归函数
2.3.1 初等函数
2.3.2 原始递归函数
2.3.3 Ackermann函数不是原始递归函数
2.3.4 一般递归函数
2.4 λ演算
2.4.1 语法规则
2.4.2 基本函数
2.4.3 归约
2.4.4 增强λ演算
2.4.5 LISP语言简介
2.4.6 其他高级语言中的λ表达式
2.5 波斯特系统及其应用
2.5.1 波斯特系统简介
2.5.2 基于产生式的专家系统
2.5.3 产生式在形式语言中的应用
2.5.4 Prolog语言简介
2.6 图灵机
2.7 本章小结
2.8 习题
第3章 计算在硬件方面的实践
3.1 冯·诺依曼的计算模型
3.2 工作原理
3.3 数字电子计算机系统的基本组成
3.4 计算机的发展历程
3.5 计算机硬件系统
3.6 本章小结
3.7 习题
第4章 计算机中的信息表示
4.1 数制及其相互转换
4.1.1 数据的表示单位
4.1.2 常用进制及其相互转换
4.2 数字和英文字符的表示方法
4.2.1 计算机中数的表示形式
4.2.2 字符的表示
4.3 中文信息的数字化
4.4 图像数字化
4.4.1 图像的数字化表示方法
4.4.2 图像数字化的步骤
4.5 音频数字化
4.5.1 描述音频的物理量
4.5.2 音频数字化的步骤
4.5.3 数字音频还原为模拟音频
4.5.4 常见数字化音频文件的格式
4.6 视频数字化
4.7 本章小结
4.8 习题
第5章 计算在软件方面的实践
5.1 计算机软件系统
5.2 系统软件
5.2.1 操作系统
5.2.2 Windows操作系统简介
5.2.3 语言处理程序
5.2.4 服务程序
5.2.5 数据库管理系统
5.3 应用软件
5.3.1 Word 2010简介
5.3.2 Excel 2010简介
5.3.3 PowerPoint 2010简介
5.4 本章小结
5.5 习题
第6章 软件构造
6.1 程序设计语言发展历史
6.1.1 机器语言
6.1.2 汇编语言
6.1.3 高级程序设计语言
6.2 程序设计方法学
6.2.1 结构化程序设计方法
6.2.2 面向对象程序设计方法
6.3 软件的构造
6.3.1 迭代和递归
6.3.2 软件构造
6.4 本章小结
6.5 习题
第7章 软件工程简介
7.1 软件工程发展历史
7.1.1 软件工程的发展历史
7.1.2 软件工程的定义
7.2 软件生存周期
7.3 常用软件开发模型简介
7.3.1 瀑布模型
7.3.2 喷泉模型
7.3.3 快速原型
7.3.4 增量模型
7.3.5 螺旋模型
7.3.6 基于构件的开发模型
7.3.7 敏捷开发模型
7.3.8 智能模型
7.3.9 总结
7.4 本章小结
7.5 习题
第8章 智能软件新技术
8.1 人工智能
8.1.1 人工智能的产生与发展
8.1.2 人工智能主要学派
8.1.3 人工智能的应用领域
8.1.4 机器学习简介
8.1.5 神经网络与深度机器学习
8.2 智能软件新技术
8.2.1 软件自动化
8.2.2 基于深度学习的程序合成
8.3 本章小结
8.4 习题
参考文献