本书从计算思维的角度介绍计算机硬件和软件系统、计算机网络、信息安全、Python程序设计、文档处理与排版、数据处理与分析、数据库技术和演示文稿设计等内容，以及物联网、云计算、大数据和人工智能等新一代信息技术。本书还配有相应的实验和课后习题。
适合于计算机初学者，深入浅出，内容丰富，用计算思维引领，在计算机基础知识内容之外，突出介绍新领域、新知识、新技术，使读者能跟踪最新的行业变化。本书还配有丰富的辅助资源。
作者任教于天津科技大学，讲授《大学计算机基础》、《C语言程序设计》、《visual Basic语言》、《visual Foxpro语言》等课程。多年来主编出版教材十余部。
第 1章 计算机系统概述 1
1.1 计算思维与计算 1
1.1.1 计算思维概述 1
1.1.2 计算思维与各学科的关系 2
1.1.3 信息技术与智能科学 2
1.1.4 计算工具的发展 3
1.1.5 元器件的发展 5
1.2 数据编码 6
1.2.1 进位计数制 6
1.2.2 不同进制数的转换 7
1.2.3 二进制与元器件 9
1.2.4 存储单位关系 10
1.2.5 二进制与数字的表示 10
1.2.6 计算机中的字符编码 11
1.2.7 计算机中的汉字编码 12
1.2.8 图像的数字化编码 14
1.2.9 声音的数字化编码 15
1.2.10 数据压缩技术 15
1.3 计算机体系结构 17
1.3.1 图灵与图灵机 17
1.3.2 冯 诺依曼计算机结构 18
1.3.3 存储程序控制原理 20
1.4 现代计算机结构 20
1.4.1 微型计算机结构 20
1.4.2 主板 21
1.4.3 微处理器 21
1.4.4 计算机存储体系 23
1.4.5 输入设备和输出设备 28
1.4.6 选购计算机策略 32
小 结 33
习 题 33
第 2章 计算机软件系统 38
2.1 软件系统概述 38
2.1.1 软件与硬件的关系 38
2.1.2 系统软件 38
2.1.3 应用软件 40
2.2 操作系统 40
2.2.1 进程管理 40
2.2.2 存储管理 42
2.2.3 磁盘和文件管理 42
2.2.4 设备管理 44
2.3 操作系统的高级应用 45
2.3.1 单机多系统 45
2.3.2 备份和还原操作系统 45
2.4 虚拟机和Linux操作系统 46
2.4.1 虚拟机 46
2.4.2 Linux操作系统 47
2.4.3 使用虚拟机安装Linux操作系统 50
2.4.4 优麒麟操作系统的使用 54
小 结 60
实验1 60
实验2 61
习 题 62
第3章 计算机网络技术 64
3.1 网络概述 64
3.1.1 网络的定义 64
3.1.2 网络的主要功能 64
3.1.3 网络的发展历史 64
3.2 网络分类 65
3.2.1 从网络地理范围分类 65
3.2.2 从网络使用范围分类 66
3.2.3 从网络拓扑结构分类 67
3.3 网络体系结构和协议 69
3.3.1 网络体系结构 69
3.3.2 TCP/IP 70
3.4 TCP/IP的网络访问层 71
3.4.1 网络传输介质 71
3.4.2数据传输与控制 74
3.4.3硬件设备 76
3.5 TCP/IP的网络层 77
3.5.1 IP地址 77
3.5.2 IP地址的分层结构 78
3.5.3 特殊IP地址 78
3.5.4 Ping命令 78
3.5.5 路由器 80
3.6 TCP/IP的传输层 80
3.7 TCP/IP的应用层 80
3.7.1客户机/服务器工作模式 81
3.7.2 端口号 81
3.7.3 DNS域名 82
3.7.4 WWW服务 84
3.7.5 电子邮件 85
3.7.6 FTP与文件的上传下载 86
3.7.7 远程登录与远程桌面 87
3.8局域网接入Internet 89
3.9 信息检索 93
3.9.1 光盘数据库检索系统 93
3.9.2 联机信息检索系统 94
3.9.3 网络信息检索 95
3.10 互联网+创新创业 96
小 结 97
实 验 97
习 题 98
第4章 信息安全技术 102
4.1 信息安全概述 102
4.1.1 信息安全的含义 102
4.1.2 信息安全的风险来源 103
4.2 信息安全防范措施 104
4.2.1 数据备份 104
4.2.2 双机热备份 106
4.2.3 数据加密 107
4.2.4 数字签名 111
4.2.5 身份认证 113
4.2.6 防火墙 115
4.2.7 漏洞、后门、补丁程序和安全卫士 118
4.2.8 提高物理安全 119
4.3 计算机病毒和木马 120
4.3.1 病毒概述 120
4.3.2 病毒的传播途径 122
4.3.3 病毒防治 122
4.3.4 木马 123
4.4 信息社会的道德规范 124
4.5 知识产权保护 124
小 结 125
实 验 126
习 题 126
第5章 Python语言程序设计 130
5.1 Python语言简介 130
5.2 Python语言编程基础 131
5.2.1 标识符和关键字 131
5.2.2 变量 132
5.2.3 数据类型 133
5.2.4 运算符和表达式 133
5.3 程序设计 137
5.3.1 顺序结构 137
5.3.2 选择结构 139
5.3.3 循环结构 142
5.3.4 海龟图形程序设计 146
小 结 148
习 题 148
第6章 物联网导论 153
6.1 物联网概述 153
6.1.1物联网的定义 153
6.1.2 物联网的体系结构 153
6.2 感知层相关技术 155
6.2.1 无线射频识别技术 155
6.2.2 二维条形码 156
6.2.3 传感器技术 157
6.2.4定位技术 157
6.3网络层相关技术 159
6.3.1. 移动通信系统 159
6.3.2 ZigBee 160
6.4 物联网应用案例 161
6.4.1智能家居 161
6.4.2智能交通 163
小 结 164
习 题 164
第7章 云计算导论 166
7.1 云计算概述 166
7.1.1 云计算的由来 166
7.1.2 身边的云计算 166
7.1.3 云计算概念及特征 168
7.1.4 云计算业务模型 169
7.1.5 国内外知名云 171
7.2 云计算技术基础 172
7.2.1 云计算硬件技术基础 172
7.2.2 分布式技术 173
7.2.3 虚拟化技术 174
7.3 云计算应用实践 176
7.3.1 云计算典型案例 176
7.3.2 云计算应用实践 178
7.3.3 虚拟机与虚拟操作系统 180
小 结 181
习 题 181
第8章 大数据导论 183
8.1 大数据概论 183
8.1.1 数据的类型 183
8.1.2 大数据产生的背景 186
8.1.3 大数据概念和特征 186
8.2 大数据的处理流程 187
8.2.1 数据采集与预处理 187
8.2.2 数据管理 192
8.2.3 数据处理 193
8.2.4 数据可视化 196
8.3 大数据的应用领域 197
小 结 200
实 验 1 200
实 验 2 203
实 验 3 205
习 题 206
第9章 人工智能导论 209
9.1 人工智能概述 209
9.1.1 人工智能的起源 209
9.1.2 人工智能的定义 210
9.1.3 人工智能的三次浪潮 210
9.1.4 人工智能的发展趋势 211
9.2 人工智能的流派 212
9.2.1 符号主义 212
9.2.2 连接主义 213
9.2.3 行为主义 214
9.2.4 其他流派 214
9.3 人工智能的研究领域 215
9.3.1 概念表示 215
9.3.2 知识表示 216
9.3.3 专家系统 218
9.3.4 知识图谱 219
9.3.5 搜索技术 220
9.3.6 机器学习 222
9.3.7 人工神经网络与深度学习 224
9.4 机器学习算法及其在Python中的应用 228
9.4.1 机器学习、深度学习、强化学习 228
9.4.2 使用Python进行机器学习 229
9.4.3 有监督学习的K-近邻算法 229
9.4.4 无监督学习的K-均值算法 230
9.5 云计算、大数据与人工智能的关系 231
小 结 232
实 验 1 232
实 验 2 233
习 题 234
第 10章 文档处理与排版 237
10.1样式 237
10.1.1套用内置样式 237
10.1.2创建新样式 237
10.1.３管理样式 239
10.2项目符号、编号与多级列表 239
10.2.1项目符号 239
10.2.2编号 240
10.2.3多级列表 241
10.3题注和交叉引用 244
10.3.1插入题注 244
10.3.2交叉引用 245
10.4脚注与尾注 246
10.4.1添加脚注 246
10.4.2添加尾注 247
10.4.3管理脚注和尾注 247
10.5分栏 248
10.6页眉、页脚和页码 248
10.6.1设置页眉、页脚和页码 249
10.6.2分节设置不同的页眉和页脚 251
10.7编制目录 252
10.7.1根据样式自动生成目录 252
10.7.2大纲目录 253
10.7.3管理目录 254
10.8邮件合并 255
10.9使用Visio绘制流程图 256
小 结 258
实验1 258
实验2 259
实验3 261
习 题 262
第 11章 数据处理与分析 266
11.1输入特殊数据 266
11.1.1文本型数据 266
11.1.2数值型数据 266
11.1.3日期型数据 266
11.2 高级编辑技巧 267
11.2.1填充 267
11.2.2选择性粘贴 269
11.2.3查找和替换 269
11.2.4条件格式 271
11.3 Excel中的公式 272
11.3.1运算符与表达式 272
11.3.2输入公式 272
11.4单元格引用 273
11.4.1相对地址引用 273
11.4.2绝对地址引用 273
11.4.3混合地址引用 273
11.4.4跨表引用 274
11.5函数 274
11.5.1 MAX函数 274
11.5.2 MIN函数 274
11.5.3 AVERAGE函数 275
11.5.4 SUM函数 275
11.5.5 IF函数 275
11.5.6 SUMIF函数 276
11.5.7 AVERAGEIF函数 276
11.5.8 COUNT函数 277
11.5.9 COUNTA函数 277
11.5.10 COUNTIF函数 277
11.6 图表 278
11.6.1创建图表 278
11.6.2编辑图表 279
11.7 数据分析 282
11.7.1数据的排序 282
11.7.2数据筛选 284
11.7.3数据有效性 286
11.7.4分类汇总 287
11.7.5数据透视表 289
小 结 292
实 验 1 292
实 验 2 294
习 题 297
第 12章 数据库技术基础 303
12.1 数据库概述 303
12.1.1 数据库体系结构 303
12.1.2 概念模型 304
12.1.3 关系模型 306
12.2 关系数据库 306
12.2.1 关系术语 307
12.2.2 关系完整性 308
12.3 Microsoft Access 2010简介 308
12.4 数据库的基本操作 309
12.4.1 创建数据库 309
12.4.2 创建表 310
12.4.3 数据记录操作 315
12.4.4 定义表之间的关系 316
12.5 查询 317
12.5.1 选择查询 317
12.5.2 交叉表查询 318
12.5.3 SQL语言 319
小 结 323
实 验 323
习 题 326
第 13章 演示文稿设计 329
13.1 幻灯片版式 329
13.2 幻灯片主题和母版 329
13.2.1 主题 329
13.2.2 幻灯片母版 330
13.3 添加元素 331
13.3.1 添加音频 331
13.3.2 添加视频 332
13.3.3 添加SmartArt图示 332
13.3.4 添加图表 333
13.4 幻灯片动画 333
13.5 动画刷 335
13.6 创建交互式演示文稿 336
13.6.1 创建超链接 336
13.6.2 添加动作按钮 336
13.7 幻灯片放映 337
13.7.1 幻灯片的切换方式 337
13.7.2 设置放映方式 338
13.7.3 控制幻灯片放映 338
13.7.4 设置排练计时 339
13.8 演示文稿的设计理念 340
小 结 340
实 验 341
习 题 341
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