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出版者:科学

作者:杨朝凤，王善发，

出品人:

页数:463

译者:

出版时间:2007-7

价格:39.00元

装帧:

isbn号码:9787030193858

丛书系列:

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《现代信息社会与计算思维导论》 本书导读： 在这个信息技术飞速发展的时代，计算机科学已不再是少数专业人士的专属领域，而是渗透到社会、经济、文化乃至日常生活的方方面面。我们正身处一个由数据驱动、算法定义的新纪元。然而，许多人虽然是技术的日常使用者，却对底层逻辑和思维方式感到陌生。《现代信息社会与计算思维导论》正是为填补这一知识鸿沟而精心编纂的。它旨在为非计算机专业背景的读者，提供一个全面、深入且实用的视角，去理解信息社会的运行机制，并掌握至关重要的“计算思维”。 第一部分：信息时代的宏观图景与技术基石 本书的开篇立足于宏观视角，首先剖析了信息社会的基本特征、演变历程及其带来的社会结构性变革。我们探讨了数字化转型如何重塑了商业模式、公共服务和个体交流方式。 第一章：信息社会的基础脉络 本章详细阐述了信息、数据与知识的层级关系。我们不仅讨论了信息论的基本概念——如熵和信道容量，更深入分析了“大数据”时代的特征：数据的爆炸性增长、多样性、高速性与价值密度。本章将引导读者区分“数据噪音”与“有效信息”，理解数据采集、存储和传输的必要基础设施。 第二章：硬件架构的演进与原理 我们摒弃了复杂的晶体管级电路分析，转而聚焦于计算机硬件如何服务于信息处理的逻辑需求。从冯·诺依曼体系结构的基本组成（CPU、内存、I/O）出发，本章解析了中央处理器（CPU）的工作周期、指令集概念，以及现代多核、并行处理架构的优势。我们还将介绍存储技术（从DRAM到SSD）的原理性差异，以及它们对系统性能的影响。此外，移动计算设备（如智能手机）的能效优化设计，也是本章的重点讨论对象。 第三章：操作系统——数字世界的管家 操作系统是人与硬件之间的关键桥梁。本章深入探讨了操作系统的核心职能：进程管理、内存管理（包括虚拟内存的概念及其必要性）、文件系统结构以及设备驱动程序的角色。通过对Windows、Linux和macOS等主流系统的比较分析，读者将理解为什么不同的系统在资源调度和用户交互上有本质区别。我们将重点阐述多任务环境下的资源竞争与调度算法，帮助读者理解程序“卡顿”背后的技术原理。 第二部分：数据的组织、存储与检索 数据是现代计算的血液。本部分将彻底揭示数据如何在计算机中被结构化、高效地访问和管理。 第四章：数据结构：信息的内在逻辑 本章是理解复杂算法的基础。我们系统性地介绍了核心的数据结构：数组、链表（单向、双向、循环）、栈与队列的抽象数据类型（ADT）及其在实际应用（如函数调用栈、缓冲区管理）中的体现。随后，我们将探讨树形结构（如二叉搜索树、平衡树AVL/红黑树）在提高检索效率上的关键作用，并引入图结构在网络分析和路径规划中的强大能力。本章强调的是“选择正确的数据结构来解决特定问题”的思维。 第五章：数据库系统：持久化与关系模型 关系型数据库管理系统（RDBMS）是企业级应用的核心。本章详细讲解了关系代数的基础概念、实体-关系（E-R）模型的设计方法，以及规范化（Normalization）的必要性，以消除数据冗余和更新异常。SQL语言的结构化查询将被深入剖析，不仅仅停留在基础的SELECT/INSERT，更会涵盖视图、存储过程以及事务的ACID特性，确保数据的一致性和完整性。 第六章：信息检索与索引技术 在海量信息中快速定位目标是信息时代的核心挑战。本章将超越传统数据库的范畴，探讨搜索引擎背后的技术。我们将介绍倒排索引（Inverted Index）的构建与使用，TF-IDF（词频-逆文档频率）在衡量信息相关性中的作用，以及PageRank算法的思想演变，帮助读者理解现代搜索引擎如何排序结果。 第三部分：计算思维与解决问题的能力 本书的核心目标是培养读者的计算思维。这是一种将复杂问题分解、抽象、模式识别并设计算法（或自动化流程）来解决问题的系统性方法。 第七章：算法设计与分析基础 本章引入了算法的严谨性分析。我们定义了算法正确性、效率和可行性的标准。时间复杂度和空间复杂度分析是本章的重点，通过大O表示法，读者将学会客观评估不同解决方案的性能差异。我们将介绍几种核心的算法设计范式：分治法（如归并排序）、贪心算法以及动态规划的基本思想，并辅以实际案例说明何时应采用何种范式。 第八章：程序设计范式入门 本章并非教授某一种特定语言的语法细节，而是侧重于编程背后的思维模型。我们将对比面向过程编程（POP）和面向对象编程（OOP）的核心思想。OOP中的封装、继承和多态三大特性，将被视为管理复杂软件系统的工具，而非抽象的术语。通过对代码片段的逻辑分析，读者将理解如何将现实世界的实体映射为程序中的对象，实现模块化和可重用性。 第九章：网络通信与互联网基础 现代应用严重依赖网络。本章系统介绍了计算机网络的层次化模型——TCP/IP协议栈。从物理层到应用层，我们将解析数据包如何在互联网中传输。重点讨论IP寻址、路由的基本原理，以及TCP（可靠传输）和UDP（快速传输）的使用场景区别。此外，HTTP协议（Web通信的基石）的请求-响应周期、状态码的含义，以及HTTPS背后的加密原理，都将被清晰地梳理。 第四部分：新兴技术与计算伦理 本书的最后一部分将目光投向未来，探讨当前最具颠覆性的技术趋势，并强调技术应用中不可回避的伦理和社会责任。 第十章：人工智能的本质与应用 我们清晰界定“人工智能”的范围，区分符号主义与连接主义（机器学习）。本章不涉及复杂的数学模型，而是聚焦于机器学习的基本流程：数据准备、模型训练、评估与泛化能力。我们将探讨监督学习、无监督学习的典型应用场景，并介绍深度学习的基本概念——神经网络的工作逻辑，以及它如何在图像识别、自然语言处理等领域取得突破。 第十一章：信息安全与隐私保护 在数字化程度加深的背景下，信息安全是每个公民的必修课。本章深入探讨了信息安全的三大要素（CIA原则）。我们将分析常见的威胁模型：恶意软件、社会工程学攻击，以及网络钓鱼。加密技术（对称与非对称加密）是本章的重中之重，读者将理解公钥基础设施（PKI）如何保障在线交易的安全。同时，关于数据主权、算法偏见和个人隐私保护的法律与技术挑战，也将引发深入的思考与讨论。 总结：面向未来的数字公民 《现代信息社会与计算思维导论》的最终目标，是赋予读者一种“数字世界的内建理解力”。它不是一本教你如何操作软件的指南，而是一本教你如何思考计算机如何工作、信息如何流动、算法如何决策的思维手册。通过对这些基础概念的掌握，读者将能更批判性地评估新技术，更有效地利用信息工具，最终成为一名真正理解并驾驭数字时代的合格公民。

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这本《大学计算机基础》的教材，说实话，拿到手的时候我心里是有点忐忑的。毕竟“计算机基础”这四个字，听起来就挺枯燥乏味的，我本来还担心会是一本堆砌了大量晦涩难懂的理论和术语的书。然而，翻开目录才发现，编排的逻辑性很强，它似乎非常注重循序渐进。开篇并没有急着抛出那些复杂的算法或者硬件结构，而是先花了相当大的篇幅来介绍计算机的基本概念和发展历程，用一些生动的小例子来解释二进制、数据表示这些对我这个文科生来说原本是天书的概念。那种感觉就像是领着一个完全不懂计算机的“小白”朋友，耐心地从“什么是信息”讲起，一步步搭建起知识的底层框架。我特别欣赏它在讲解操作系统原理时采用的类比手法，虽然没有深入到内核层面，但对于理解进程管理、内存分配这些抽象概念，简直是茅塞顿开。这本书的目标用户定位很清晰，就是那些需要快速建立扎实基础，但又不想一开始就被技术细节淹没的学生。它给我的感觉是，它提供了一张详尽的、但又不会过度复杂的“数字世界地图”，让你知道各个区域在哪里，功能是什么，而不是直接把你扔进丛林里迷路。这对于我后续学习更深入的编程语言或者网络知识，无疑打下了非常坚实的地基。

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这本书最让我感到惊喜的地方，是它对现代计算趋势的把握，即便是作为一本“基础”教材，它也没有显得落伍。它并没有沉溺于早已被淘汰的技术细节，而是把更多的笔墨放在了那些具有长久生命力的核心概念上。例如，云计算的基本架构、虚拟化的初步概念，这些在如今的工作环境中几乎是标配的知识点，在这本书里得到了简洁而清晰的介绍。这使得我们这些初学者在接触到实际工作环境时，不会对这些术语感到完全陌生。此外，书中关于“信息可视化”的部分也很有启发性，它教导我们如何将枯燥的数据转化成易于理解的图形化信息，这对于任何需要进行报告和演示的专业人士来说，都是一项非常实用的技能。这本书就像是一个坚固的基座，它不提供华丽的装饰，但保证了整栋楼的稳固。读完之后，我感觉自己看待数字世界的方式发生了根本性的转变，从一个单纯的“用户”视角，转变成了一个略带“构建者”思维的观察者。它给我的帮助，远远超出了考试及格的要求。

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阅读这本书的过程中，我明显感受到作者在努力平衡“深度”与“广度”之间的关系，而且在“广度”的拿捏上做得相当出色。它不像某些专业深挖的书籍那样，一旦涉及到编程语言部分就陷入无休止的语法细节罗列，而是把重点放在了通用性的编程思维训练上。例如，它在介绍流程控制、数据结构这些核心编程要素时，选用的范例都非常贴近生活实际，而不是那种纯粹为了展示功能而设计的“玩具代码”。我记得有一次在学习循环结构时，作者用了一个模拟超市收银结账的场景来解释迭代的必要性，瞬间就理解了为什么我们需要循环，而不是死记硬背 `for` 和 `while` 的书写格式。更值得称道的是，它对信息安全和网络基础知识的覆盖，虽然篇幅不算多，但信息密度非常高。它没有停留在“防火墙很重要”这种口号式的介绍，而是简要地解释了对称加密与非对称加密的基本原理，让我们对网络交互的安全机制有了一个初步但正确的认知。这本书的价值就在于，它成功地将计算机科学从一个“技术学科”转化成了一种“思维工具”，让非计算机专业的学生也能体会到逻辑构建和问题分解的乐趣。

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坦白说，这本书的装帧设计和排版风格，一开始让我觉得它可能过于“学院派”了，那种标准的黑白打印、严谨的章节划分，让人有点提不起精神。但当我真正沉浸在内容里时，这种设计反而成了它的优点——它有效地屏蔽了外界的干扰。没有花哨的彩色图片分散注意力，所有的图表都是功能性的，精确地服务于概念的阐释。我尤其喜欢它在每个章节末尾设置的“知识回顾与自测”部分。这些题目设计得非常巧妙，它们不是简单地重复课本上的定义，而是需要你进行简单的逻辑推理或概念联系才能作答。这种方式强迫我必须真正理解知识点之间的关联，而不是机械地背诵。比如，有一道题是让你判断在特定场景下，使用哪种数据存储方式（顺序存储还是链式存储）的效率会更高，这立刻将理论和应用场景连接了起来。这本书的整体氛围是严谨的、务实的，它没有承诺能让你成为一个顶尖的程序员，但它百分之百地保证能让你成为一个“合格的、有逻辑的、不被技术潮流轻易迷惑的数字世界公民”。

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从整体的教学设计来看，这本书显然经过了精心打磨，它非常注重培养读者的“计算思维”。我过去总觉得计算机科学就是编程，但读完这本书，我发现它远不止于此。它探讨了算法效率、资源管理，甚至还涉及了计算机伦理和技术社会影响，虽然这些内容都很基础，但提供了宏观的视野。比如，在讨论数据存储时，它会引入大O表示法来粗略地评价算法的性能，这对于后续理解“更快”的含义至关重要。这本书的难点控制得非常到位，对于那些第一次接触计算机科学概念的学生来说，它没有设置难以逾越的门槛。那些需要深入学习的、细节繁复的部分，都被巧妙地“软化”了，或者放在了扩展阅读的提示中，而不是硬塞在主干内容里。这使得读者可以带着一种积极探索的心态去面对那些稍微困难的概念，而不是望而却步。对我而言，它成功地扮演了一个优秀的“引路人”角色，指明了计算机科学的大致方向和基本法则，让人知道下一步应该往哪个更专业化的方向去探索。

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