新一代信息技术与人工智能 / 普通高等院校计算机基础教育“十五五”规划教材
定价：￥49.80
作者： 钟琦，曾春梅，严深海
出版时间：2025-06
最新印次日期：2025-6
出版社：中国铁道出版社
试读
- 中国铁道出版社
- 9787113324544
- 1版
- 572065
- 16开
- 2025-06
- 公共基础课
- 公共基础课
- 计算机类
- 本科
作者简介
内容简介
在全面推进智能化、人工智能深度赋能教育变革的时代背景下,本书深度融合新工科、新文科理念,致力于打造人工智能通识教育核心教材,旨在帮助学生构建坚实的信息技术知识体系,深刻理解从计算机基础到人工智能前沿的演进逻辑,着重培养面向智能时代的计算思维、信息素养以及运用新一代信息技术解决复杂实际问题的核心能力。
全书共七章,内容循序渐进,从计算机系统基础、信息数字化表示,到软件系统、网络与安全,进而深入算法与程序设计,最终聚焦人工智能(发展、机器学习、深度学习、大模型、自然语言处理)及新一代信息技术(虚拟现实、增强现实、物联网、云计算、大数据、区块链)。每章辅以拓展阅读和思考练习,强化理论与实践的结合。
本书结构严谨、通俗易懂、实用性强,适合作为高等院校大学计算机通识教育系列课程的教材,也可作为计算机技术培训用书和自学用书,助力读者在智能化时代提升竞争力。
全书共七章,内容循序渐进,从计算机系统基础、信息数字化表示,到软件系统、网络与安全,进而深入算法与程序设计,最终聚焦人工智能(发展、机器学习、深度学习、大模型、自然语言处理)及新一代信息技术(虚拟现实、增强现实、物联网、云计算、大数据、区块链)。每章辅以拓展阅读和思考练习,强化理论与实践的结合。
本书结构严谨、通俗易懂、实用性强,适合作为高等院校大学计算机通识教育系列课程的教材,也可作为计算机技术培训用书和自学用书,助力读者在智能化时代提升竞争力。
目录
第1章踏入计算机的神奇大门1
1.1初识计算机1
1.1.1计算工具演变1
1.1.2计算机发展史4
1.2图灵机与冯·诺依曼结构8
1.2.1图灵与图灵机8
1.2.2冯·诺依曼结构10
1.2.3计算机工作原理12
1.3计算机系统的组成13
1.3.1计算机硬件13
1.3.2计算机软件30
1.4计算机的主要技术指标32
1.5如何选购一台符合自己需要的计算机33
1.5.1明确需求33
1.5.2确认配置33
拓展阅读:改变世界的计算机先驱35
思考与练习37
第2章信息表示揭秘39
2.10和1的世界39
2.1.1数制40
2.1.2数制转换41
2.1.3二进制运算法则43
2.2数值信息表示44
2.2.1数值数据的表示44
2.2.2数值数据的编码46
2.3文字信息表示47
2.3.1ASCII编码47
2.3.2字符串49
2.3.3汉字编码49
2.4图像信息表示51
2.4.1图形51
2.4.2图像51
2.4.3图形与图像的关系53
2.5音频信息表示53
2.5.1波形音频53
2.5.2MIDI音乐54
2.6动态图像表示54
2.6.1数字动画54
2.6.2数字视频56
拓展阅读:信息的编码57
思考与练习59
第3章计算机要“飞”起来，必备软件得安装60
3.1软件的起源60
3.2软件的分类61
3.3操作系统63
3.3.1操作系统概述63
3.3.2操作系统的发展63
3.3.3操作系统的功能64
3.3.4操作系统的分类66
3.3.5智能手机操作系统68
3.3.6国产操作系统69
3.4数据库管理系统71
3.4.1基本概念72
3.4.2数据模型73
3.4.3关系数据库的设计76
3.4.4SQL语言与数据检索78
3.4.5数据库的应用场景80
3.4.6数据库应用的新格局81
拓展阅读:让计算机不卡顿的实用技巧83
思考与练习85
第4章上网无忧，安全冲浪87
4.1计算机网络概述87
4.1.1计算机网络的概念87
4.1.2计算机网络的发展历程88
4.1.3我国计算机网络的发展90
4.1.4计算机网络的分类91
4.1.5网络基本结构93
4.1.6网络拓扑结构93
4.1.7网络协议与体系结构94
4.1.8局域网100
4.2互联网连接103
4.2.1互联网接入方式104
4.2.2互联网协议和IP地址105
4.3信息浏览与搜索107
4.4电子邮件使用109
4.5文件传输110
4.6网络安全保障111
4.6.1网络安全概述111
4.6.2网络安全的层次112
4.6.3计算机病毒113
4.6.4信息系统安全技术114
4.6.5网络安全趋势与展望119
拓展阅读:网上支付及其安全性122
思考与练习124
第5章让计算机来解决难题吧126
5.1计算机语言126
5.2算法130
5.2.1算法的概念130
5.2.2算法的表示131
5.2.3算法的评价133
5.3Python程序设计134
5.3.1Python简介134
5.3.2Python编程环境137
5.3.3Python基础语法139
5.3.4数据类型与运算140
5.3.5Python程序基础142
5.4数据结构与程序设计149
5.4.1数据结构概念149
5.4.2线性结构150
5.4.3树状结构150
5.4.4图状结构152
拓展阅读:日常生活中的应用程序与算法154
思考与练习155
第6章与人工智能火花碰撞157
6.1人工智能的定义157
6.2人工智能的发展史158
6.3人工智能研究的不同学派160
6.4机器人161
6.5机器学习与深度学习163
6.5.1机器学习163
6.5.2深度学习165
6.6生成式人工智能和大模型165
6.6.1生成式人工智能166
6.6.2大模型应用167
6.7自然语言处理175
6.7.1基于语法规则的自然语言处理175
6.7.2基于统计的自然语言处理175
6.7.3基于深度学习的自然语言处理176
6.8人工智能的发展趋势176
6.8.1人工智能与经济社会发展176
6.8.2人工智能发展带来的挑战178
6.8.3人工智能伦理179
拓展阅读:如何在AI时代提升自己的职业竞争力180
思考与练习182
第7章闪亮的新一代信息技术184
7.1虚拟现实184
7.1.1虚拟现实的概念185
7.1.2虚拟现实的分类186
7.1.3虚拟现实系统的组成187
7.2增强现实188
7.2.1强现实的概念和系统显示技术188
7.2.2强现实的关键技术190
7.3联网191
7.4计算192
7.5数据194
7.6块链196
拓展阅读:跨界融合创新案例197
思考与练习198
1.1初识计算机1
1.1.1计算工具演变1
1.1.2计算机发展史4
1.2图灵机与冯·诺依曼结构8
1.2.1图灵与图灵机8
1.2.2冯·诺依曼结构10
1.2.3计算机工作原理12
1.3计算机系统的组成13
1.3.1计算机硬件13
1.3.2计算机软件30
1.4计算机的主要技术指标32
1.5如何选购一台符合自己需要的计算机33
1.5.1明确需求33
1.5.2确认配置33
拓展阅读:改变世界的计算机先驱35
思考与练习37
第2章信息表示揭秘39
2.10和1的世界39
2.1.1数制40
2.1.2数制转换41
2.1.3二进制运算法则43
2.2数值信息表示44
2.2.1数值数据的表示44
2.2.2数值数据的编码46
2.3文字信息表示47
2.3.1ASCII编码47
2.3.2字符串49
2.3.3汉字编码49
2.4图像信息表示51
2.4.1图形51
2.4.2图像51
2.4.3图形与图像的关系53
2.5音频信息表示53
2.5.1波形音频53
2.5.2MIDI音乐54
2.6动态图像表示54
2.6.1数字动画54
2.6.2数字视频56
拓展阅读:信息的编码57
思考与练习59
第3章计算机要“飞”起来，必备软件得安装60
3.1软件的起源60
3.2软件的分类61
3.3操作系统63
3.3.1操作系统概述63
3.3.2操作系统的发展63
3.3.3操作系统的功能64
3.3.4操作系统的分类66
3.3.5智能手机操作系统68
3.3.6国产操作系统69
3.4数据库管理系统71
3.4.1基本概念72
3.4.2数据模型73
3.4.3关系数据库的设计76
3.4.4SQL语言与数据检索78
3.4.5数据库的应用场景80
3.4.6数据库应用的新格局81
拓展阅读:让计算机不卡顿的实用技巧83
思考与练习85
第4章上网无忧，安全冲浪87
4.1计算机网络概述87
4.1.1计算机网络的概念87
4.1.2计算机网络的发展历程88
4.1.3我国计算机网络的发展90
4.1.4计算机网络的分类91
4.1.5网络基本结构93
4.1.6网络拓扑结构93
4.1.7网络协议与体系结构94
4.1.8局域网100
4.2互联网连接103
4.2.1互联网接入方式104
4.2.2互联网协议和IP地址105
4.3信息浏览与搜索107
4.4电子邮件使用109
4.5文件传输110
4.6网络安全保障111
4.6.1网络安全概述111
4.6.2网络安全的层次112
4.6.3计算机病毒113
4.6.4信息系统安全技术114
4.6.5网络安全趋势与展望119
拓展阅读:网上支付及其安全性122
思考与练习124
第5章让计算机来解决难题吧126
5.1计算机语言126
5.2算法130
5.2.1算法的概念130
5.2.2算法的表示131
5.2.3算法的评价133
5.3Python程序设计134
5.3.1Python简介134
5.3.2Python编程环境137
5.3.3Python基础语法139
5.3.4数据类型与运算140
5.3.5Python程序基础142
5.4数据结构与程序设计149
5.4.1数据结构概念149
5.4.2线性结构150
5.4.3树状结构150
5.4.4图状结构152
拓展阅读:日常生活中的应用程序与算法154
思考与练习155
第6章与人工智能火花碰撞157
6.1人工智能的定义157
6.2人工智能的发展史158
6.3人工智能研究的不同学派160
6.4机器人161
6.5机器学习与深度学习163
6.5.1机器学习163
6.5.2深度学习165
6.6生成式人工智能和大模型165
6.6.1生成式人工智能166
6.6.2大模型应用167
6.7自然语言处理175
6.7.1基于语法规则的自然语言处理175
6.7.2基于统计的自然语言处理175
6.7.3基于深度学习的自然语言处理176
6.8人工智能的发展趋势176
6.8.1人工智能与经济社会发展176
6.8.2人工智能发展带来的挑战178
6.8.3人工智能伦理179
拓展阅读:如何在AI时代提升自己的职业竞争力180
思考与练习182
第7章闪亮的新一代信息技术184
7.1虚拟现实184
7.1.1虚拟现实的概念185
7.1.2虚拟现实的分类186
7.1.3虚拟现实系统的组成187
7.2增强现实188
7.2.1强现实的概念和系统显示技术188
7.2.2强现实的关键技术190
7.3联网191
7.4计算192
7.5数据194
7.6块链196
拓展阅读:跨界融合创新案例197
思考与练习198
