本書從計算思維的角度介紹計算機硬件和軟件系統、計算機網絡、信息安全、Python程序設計、文檔處理與排版、數據處理與分析、數據庫技術和演示文稿設計等內容，以及物聯網、云計算、大數據和人工智能等新一代信息技術。本書還配有相應的實驗和課后習題。
適合于計算機初學者，深入淺出，內容豐富，用計算思維引領，在計算機基礎知識內容之外，突出介紹新領域、新知識、新技術，使讀者能跟蹤最新的行業變化。本書還配有豐富的輔助資源。
作者任教于天津科技大學，講授《大學計算機基礎》、《C語言程序設計》、《visual Basic語言》、《visual Foxpro語言》等課程。多年來主編出版教材十余部。
第 1章 計算機系統概述 1
1.1 計算思維與計算 1
1.1.1 計算思維概述 1
1.1.2 計算思維與各學科的關系 2
1.1.3 信息技術與智能科學 2
1.1.4 計算工具的發展 3
1.1.5 元器件的發展 5
1.2 數據編碼 6
1.2.1 進位計數制 6
1.2.2 不同進制數的轉換 7
1.2.3 二進制與元器件 9
1.2.4 存儲單位關系 10
1.2.5 二進制與數字的表示 10
1.2.6 計算機中的字符編碼 11
1.2.7 計算機中的漢字編碼 12
1.2.8 圖像的數字化編碼 14
1.2.9 聲音的數字化編碼 15
1.2.10 數據壓縮技術 15
1.3 計算機體系結構 17
1.3.1 圖靈與圖靈機 17
1.3.2 馮 諾依曼計算機結構 18
1.3.3 存儲程序控制原理 20
1.4 現代計算機結構 20
1.4.1 微型計算機結構 20
1.4.2 主板 21
1.4.3 微處理器 21
1.4.4 計算機存儲體系 23
1.4.5 輸入設備和輸出設備 28
1.4.6 選購計算機策略 32
小 結 33
習 題 33
第 2章 計算機軟件系統 38
2.1 軟件系統概述 38
2.1.1 軟件與硬件的關系 38
2.1.2 系統軟件 38
2.1.3 應用軟件 40
2.2 操作系統 40
2.2.1 進程管理 40
2.2.2 存儲管理 42
2.2.3 磁盤和文件管理 42
2.2.4 設備管理 44
2.3 操作系統的高級應用 45
2.3.1 單機多系統 45
2.3.2 備份和還原操作系統 45
2.4 虛擬機和Linux操作系統 46
2.4.1 虛擬機 46
2.4.2 Linux操作系統 47
2.4.3 使用虛擬機安裝Linux操作系統 50
2.4.4 優麒麟操作系統的使用 54
小 結 60
實驗1 60
實驗2 61
習 題 62
第3章 計算機網絡技術 64
3.1 網絡概述 64
3.1.1 網絡的定義 64
3.1.2 網絡的主要功能 64
3.1.3 網絡的發展歷史 64
3.2 網絡分類 65
3.2.1 從網絡地理范圍分類 65
3.2.2 從網絡使用范圍分類 66
3.2.3 從網絡拓撲結構分類 67
3.3 網絡體系結構和協議 69
3.3.1 網絡體系結構 69
3.3.2 TCP/IP 70
3.4 TCP/IP的網絡訪問層 71
3.4.1 網絡傳輸介質 71
3.4.2數據傳輸與控制 74
3.4.3硬件設備 76
3.5 TCP/IP的網絡層 77
3.5.1 IP地址 77
3.5.2 IP地址的分層結構 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的傳輸層 80
3.7 TCP/IP的應用層 80
3.7.1客戶機/服務器工作模式 81
3.7.2 端口號 81
3.7.3 DNS域名 82
3.7.4 WWW服務 84
3.7.5 電子郵件 85
3.7.6 FTP與文件的上傳下載 86
3.7.7 遠程登錄與遠程桌面 87
3.8局域網接入Internet 89
3.9 信息檢索 93
3.9.1 光盤數據庫檢索系統 93
3.9.2 聯機信息檢索系統 94
3.9.3 網絡信息檢索 95
3.10 互聯網+創新創業 96
小 結 97
實 驗 97
習 題 98
第4章 信息安全技術 102
4.1 信息安全概述 102
4.1.1 信息安全的含義 102
4.1.2 信息安全的風險來源 103
4.2 信息安全防范措施 104
4.2.1 數據備份 104
4.2.2 雙機熱備份 106
4.2.3 數據加密 107
4.2.4 數字簽名 111
4.2.5 身份認證 113
4.2.6 防火墻 115
4.2.7 漏洞、后門、補丁程序和安全衛士 118
4.2.8 提高物理安全 119
4.3 計算機病毒和木馬 120
4.3.1 病毒概述 120
4.3.2 病毒的傳播途徑 122
4.3.3 病毒防治 122
4.3.4 木馬 123
4.4 信息社會的道德規范 124
4.5 知識產權保護 124
小 結 125
實 驗 126
習 題 126
第5章 Python語言程序設計 130
5.1 Python語言簡介 130
5.2 Python語言編程基礎 131
5.2.1 標識符和關鍵字 131
5.2.2 變量 132
5.2.3 數據類型 133
5.2.4 運算符和表達式 133
5.3 程序設計 137
5.3.1 順序結構 137
5.3.2 選擇結構 139
5.3.3 循環結構 142
5.3.4 海龜圖形程序設計 146
小 結 148
習 題 148
第6章 物聯網導論 153
6.1 物聯網概述 153
6.1.1物聯網的定義 153
6.1.2 物聯網的體系結構 153
6.2 感知層相關技術 155
6.2.1 無線射頻識別技術 155
6.2.2 二維條形碼 156
6.2.3 傳感器技術 157
6.2.4定位技術 157
6.3網絡層相關技術 159
6.3.1. 移動通信系統 159
6.3.2 ZigBee 160
6.4 物聯網應用案例 161
6.4.1智能家居 161
6.4.2智能交通 163
小 結 164
習 題 164
第7章 云計算導論 166
7.1 云計算概述 166
7.1.1 云計算的由來 166
7.1.2 身邊的云計算 166
7.1.3 云計算概念及特征 168
7.1.4 云計算業務模型 169
7.1.5 國內外知名云 171
7.2 云計算技術基礎 172
7.2.1 云計算硬件技術基礎 172
7.2.2 分布式技術 173
7.2.3 虛擬化技術 174
7.3 云計算應用實踐 176
7.3.1 云計算典型案例 176
7.3.2 云計算應用實踐 178
7.3.3 虛擬機與虛擬操作系統 180
小 結 181
習 題 181
第8章 大數據導論 183
8.1 大數據概論 183
8.1.1 數據的類型 183
8.1.2 大數據產生的背景 186
8.1.3 大數據概念和特征 186
8.2 大數據的處理流程 187
8.2.1 數據采集與預處理 187
8.2.2 數據管理 192
8.2.3 數據處理 193
8.2.4 數據可視化 196
8.3 大數據的應用領域 197
小 結 200
實 驗 1 200
實 驗 2 203
實 驗 3 205
習 題 206
第9章 人工智能導論 209
9.1 人工智能概述 209
9.1.1 人工智能的起源 209
9.1.2 人工智能的定義 210
9.1.3 人工智能的三次浪潮 210
9.1.4 人工智能的發展趨勢 211
9.2 人工智能的流派 212
9.2.1 符號主義 212
9.2.2 連接主義 213
9.2.3 行為主義 214
9.2.4 其他流派 214
9.3 人工智能的研究領域 215
9.3.1 概念表示 215
9.3.2 知識表示 216
9.3.3 專家系統 218
9.3.4 知識圖譜 219
9.3.5 搜索技術 220
9.3.6 機器學習 222
9.3.7 人工神經網絡與深度學習 224
9.4 機器學習算法及其在Python中的應用 228
9.4.1 機器學習、深度學習、強化學習 228
9.4.2 使用Python進行機器學習 229
9.4.3 有監督學習的K-近鄰算法 229
9.4.4 無監督學習的K-均值算法 230
9.5 云計算、大數據與人工智能的關系 231
小 結 232
實 驗 1 232
實 驗 2 233
習 題 234
第 10章 文檔處理與排版 237
10.1樣式 237
10.1.1套用內置樣式 237
10.1.2創建新樣式 237
10.1.３管理樣式 239
10.2項目符號、編號與多級列表 239
10.2.1項目符號 239
10.2.2編號 240
10.2.3多級列表 241
10.3題注和交叉引用 244
10.3.1插入題注 244
10.3.2交叉引用 245
10.4腳注與尾注 246
10.4.1添加腳注 246
10.4.2添加尾注 247
10.4.3管理腳注和尾注 247
10.5分欄 248
10.6頁眉、頁腳和頁碼 248
10.6.1設置頁眉、頁腳和頁碼 249
10.6.2分節設置不同的頁眉和頁腳 251
10.7編制目錄 252
10.7.1根據樣式自動生成目錄 252
10.7.2大綱目錄 253
10.7.3管理目錄 254
10.8郵件合并 255
10.9使用Visio繪制流程圖 256
小 結 258
實驗1 258
實驗2 259
實驗3 261
習 題 262
第 11章 數據處理與分析 266
11.1輸入特殊數據 266
11.1.1文本型數據 266
11.1.2數值型數據 266
11.1.3日期型數據 266
11.2 高級編輯技巧 267
11.2.1填充 267
11.2.2選擇性粘貼 269
11.2.3查找和替換 269
11.2.4條件格式 271
11.3 Excel中的公式 272
11.3.1運算符與表達式 272
11.3.2輸入公式 272
11.4單元格引用 273
11.4.1相對地址引用 273
11.4.2絕對地址引用 273
11.4.3混合地址引用 273
11.4.4跨表引用 274
11.5函數 274
11.5.1 MAX函數 274
11.5.2 MIN函數 274
11.5.3 AVERAGE函數 275
11.5.4 SUM函數 275
11.5.5 IF函數 275
11.5.6 SUMIF函數 276
11.5.7 AVERAGEIF函數 276
11.5.8 COUNT函數 277
11.5.9 COUNTA函數 277
11.5.10 COUNTIF函數 277
11.6 圖表 278
11.6.1創建圖表 278
11.6.2編輯圖表 279
11.7 數據分析 282
11.7.1數據的排序 282
11.7.2數據篩選 284
11.7.3數據有效性 286
11.7.4分類匯總 287
11.7.5數據透視表 289
小 結 292
實 驗 1 292
實 驗 2 294
習 題 297
第 12章 數據庫技術基礎 303
12.1 數據庫概述 303
12.1.1 數據庫體系結構 303
12.1.2 概念模型 304
12.1.3 關系模型 306
12.2 關系數據庫 306
12.2.1 關系術語 307
12.2.2 關系完整性 308
12.3 Microsoft Access 2010簡介 308
12.4 數據庫的基本操作 309
12.4.1 創建數據庫 309
12.4.2 創建表 310
12.4.3 數據記錄操作 315
12.4.4 定義表之間的關系 316
12.5 查詢 317
12.5.1 選擇查詢 317
12.5.2 交叉表查詢 318
12.5.3 SQL語言 319
小 結 323
實 驗 323
習 題 326
第 13章 演示文稿設計 329
13.1 幻燈片版式 329
13.2 幻燈片主題和母版 329
13.2.1 主題 329
13.2.2 幻燈片母版 330
13.3 添加元素 331
13.3.1 添加音頻 331
13.3.2 添加視頻 332
13.3.3 添加SmartArt圖示 332
13.3.4 添加圖表 333
13.4 幻燈片動畫 333
13.5 動畫刷 335
13.6 創建交互式演示文稿 336
13.6.1 創建超鏈接 336
13.6.2 添加動作按鈕 336
13.7 幻燈片放映 337
13.7.1 幻燈片的切換方式 337
13.7.2 設置放映方式 338
13.7.3 控制幻燈片放映 338
13.7.4 設置排練計時 339
13.8 演示文稿的設計理念 340
小 結 340
實 驗 341
習 題 341
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