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大学计算机:计算思维与人工智能(第6版)




本书立足人工智能时代人才培养需求,以计算思维能力培养与人工智能应用素养提升为切入点,突出新一代信息技术对学科交叉融合的支撑作用。本书内容涵盖从自动计算到智能计算、数据表示与信息编码、问题求解与智能编程、数据结构与算法、计算机网络与网络安全、数据管理与数据分析、、语言数据分析基础与应用、机器学习与深度学习、大模型技术与应用,构建了从计算基础到人工智能通识的完整知识体系。

本书以思维主线贯穿始终,系统融入计算机科学的方法论与思维规律,帮助读者筑牢知识根基;以智能融合驱动为重点,引入前沿技术成果,助力读者把握新技术、新业态与新模式;以实践应用为落脚点,结合典型案例与程序实例,引导读者在问题求解中深化理解,培养运用计算与智能技术解决复杂任务的能力,提升自主学习与可持续发展能力。

本书配有实践教材《大学计算机实践:计算思维与人工智能》(第6版),方便教师教学和学生自学。

本书既可作为高等学校“大学计算机”或“人工智能通识”课程的教材,也可供计算机专业技术人员阅读参考。



作者:
主编 刘卫国

定价:
49.80 元

出版时间:
2026-08-06

ISBN:
978-7-04-067926-7

物料号:
67926-00

读者对象:
高等教育

重点项目:
暂无

版面字数:
510千字

开本:
16开

装帧形式:
平装

版次:
6

最新版次
印刷时间:
2026年
  • 目录
    • 前辅文
      • 第1章 从自动计算到智能计算
        • 1.1 计算与自动计算
          • 1.1.1 计算的含义
            • 1.1.2 计算自动化
            • 1.2 智能计算的兴起
              • 1.2.1 智能计算的内涵
                • 1.2.2 人工智能的概念
                  • 1.2.3 生成式人工智能应用体验
                  • 1.3 计算机系统
                    • 1.3.1 计算机系统的组成
                      • 1.3.2 计算机的工作原理
                      • 1.4 云计算
                        • 1.4.1 云计算的概念
                          • 1.4.2 云计算服务模式
                          • 1.5 计算思维及其在智能时代的发展
                            • 1.5.1 计算思维概述
                              • 1.5.2 “人工智能+”思维
                              • 习题
                              • 第2章 数据表示与信息编码
                                • 2.1 数制与二进制运算
                                  • 2.1.1 数制
                                    • 2.1.2 数制之间的转换
                                    • 2.2 数值数据在计算机中的表示
                                      • 2.2.1 机器数与真值
                                        • 2.2.2 有符号数的表示方法
                                          • 2.2.3 实数的表示方法
                                          • 2.3 字符编码
                                            • 2.3.1 ASCII码
                                              • 2.3.2 汉字编码
                                              • 2.4 多媒体数据编码
                                                • 2.4.1 声音编码
                                                  • 2.4.2 图像编码
                                                  • 习题
                                                  • 第3章 问题求解与智能编程
                                                    • 3.1 问题求解工具
                                                      • 3.1.1 Python语言简介
                                                        • 3.1.2 Python问题求解范式
                                                        • 3.2 数据对象与数据描述
                                                          • 3.2.1 数据对象及其引用
                                                            • 3.2.2 Python数据类型
                                                              • 3.2.3 系统函数与表达式
                                                              • 3.3 流程控制与函数
                                                                • 3.3.1 简单程序
                                                                  • 3.3.2 实现选择判断
                                                                    • 3.3.3 控制重复操作
                                                                      • 3.3.4 函数的定义与调用
                                                                      • 3.4 类与对象
                                                                        • 3.4.1 类与对象的概念
                                                                          • 3.4.2 类的定义与对象的创建
                                                                          • 3.5 Python生态应用
                                                                            • 3.5.1 NumPy库的应用
                                                                              • 3.5.2 Matplotlib绘图
                                                                                • 3.5.3 SciPy库的应用
                                                                                • 3.6 人机协同的智能编程
                                                                                  • 3.6.1 智能编程的步骤与工具
                                                                                    • 3.6.2 代码生成与代码分析
                                                                                    • 习题
                                                                                    • 第4章 数据结构与算法
                                                                                      • 4.1 数据结构与算法概述
                                                                                        • 4.1.1 数据结构的概念
                                                                                          • 4.1.2 算法及其描述
                                                                                            • 4.1.3 算法复杂度分析
                                                                                            • 4.2 线性结构
                                                                                              • 4.2.1 线性表
                                                                                                • 4.2.2 栈
                                                                                                  • 4.2.3 队列
                                                                                                  • 4.3 树结构
                                                                                                    • 4.3.1 树的基本概念
                                                                                                      • 4.3.2 二叉树
                                                                                                      • 4.4 图结构
                                                                                                        • 4.4.1 图的基本概念
                                                                                                          • 4.4.2 图的存储结构
                                                                                                            • 4.4.3 图的遍历
                                                                                                            • 4.5 排序
                                                                                                              • 4.5.1 选择排序
                                                                                                                • 4.5.2 冒泡排序
                                                                                                                • 4.6 查找
                                                                                                                  • 4.6.1 顺序查找
                                                                                                                    • 4.6.2 二分查找
                                                                                                                    • 习题
                                                                                                                    • 第5章 计算机网络与网络安全
                                                                                                                      • 5.1 计算机网络概述
                                                                                                                        • 5.1.1 计算机网络的概念
                                                                                                                          • 5.1.2 计算机网络的分类
                                                                                                                            • 5.1.3 计算机网络体系结构
                                                                                                                            • 5.2 局域网基础
                                                                                                                              • 5.2.1 计算机网络的拓扑结构
                                                                                                                                • 5.2.2 局域网的组成
                                                                                                                                  • 5.2.3 常用局域网
                                                                                                                                  • 5.3 Internet基础
                                                                                                                                    • 5.3.1 IP地址与域名系统
                                                                                                                                      • 5.3.2 Internet服务
                                                                                                                                      • 5.4 物联网技术
                                                                                                                                        • 5.4.1 物联网的概念
                                                                                                                                          • 5.4.2 物联网的体系架构与关键技术
                                                                                                                                            • 5.4.3 应用案例——智能家居系统
                                                                                                                                            • 5.5 网络安全技术
                                                                                                                                              • 5.5.1 网络攻击及防范
                                                                                                                                                • 5.5.2 数据加密技术
                                                                                                                                                • 5.6 区块链技术
                                                                                                                                                  • 5.6.1 区块链的概念
                                                                                                                                                    • 5.6.2 区块链的架构模型与关键技术
                                                                                                                                                      • 5.6.3 应用案例——课堂行为管理系统
                                                                                                                                                      • 习题
                                                                                                                                                      • 第6章 数据管理与数据分析
                                                                                                                                                        • 6.1 数据管理概述
                                                                                                                                                          • 6.1.1 数据的分类与管理方式
                                                                                                                                                            • 6.1.2 数据库系统基本概念
                                                                                                                                                              • 6.1.3 数据模型
                                                                                                                                                              • 6.2 关系数据库
                                                                                                                                                                • 6.2.1 关系的数学定义
                                                                                                                                                                  • 6.2.2 关系的运算
                                                                                                                                                                    • 6.2.3 常用的数据库管理系统
                                                                                                                                                                      • 6.2.4 结构化查询语言
                                                                                                                                                                      • 6.3 数据分析基础
                                                                                                                                                                        • 6.3.1 数据分析的基本流程
                                                                                                                                                                          • 6.3.2 常用数据分析方法
                                                                                                                                                                            • 6.3.3 数据可视化
                                                                                                                                                                            • 6.4 网络数据分析
                                                                                                                                                                              • 6.4.1 网络数据获取
                                                                                                                                                                                • 6.4.2 信息提取
                                                                                                                                                                                  • 6.4.3 应用案例——新闻热词分析
                                                                                                                                                                                  • 6.5 大数据分析
                                                                                                                                                                                    • 6.5.1 大数据关键技术
                                                                                                                                                                                      • 6.5.2 常用大数据框架平台
                                                                                                                                                                                        • 6.5.3 应用案例——地铁运营大数据系统
                                                                                                                                                                                        • 习题
                                                                                                                                                                                        • 第7章 R语言数据分析基础与应用
                                                                                                                                                                                          • 7.1 R语言概述
                                                                                                                                                                                            • 7.1.1 R语言简介
                                                                                                                                                                                              • 7.1.2 R语言开发环境
                                                                                                                                                                                              • 7.2 数据对象的创建与数据获取
                                                                                                                                                                                                • 7.2.1 数据对象的创建
                                                                                                                                                                                                  • 7.2.2 数据的获取
                                                                                                                                                                                                  • 7.3 数据预处理
                                                                                                                                                                                                    • 7.3.1 数据清洗
                                                                                                                                                                                                      • 7.3.2 数据合并
                                                                                                                                                                                                        • 7.3.3 数据选取
                                                                                                                                                                                                        • 7.4 数据统计分析与建模
                                                                                                                                                                                                          • 7.4.1 数据统计
                                                                                                                                                                                                            • 7.4.2 线性回归
                                                                                                                                                                                                              • 7.4.3 逻辑斯谛回归
                                                                                                                                                                                                              • 7.5 R语言数据可视化
                                                                                                                                                                                                                • 7.5.1 R基础绘图
                                                                                                                                                                                                                  • 7.5.2 R包绘图
                                                                                                                                                                                                                  • 7.6 应用案例——新生儿低体重危险因素分析
                                                                                                                                                                                                                    • 习题
                                                                                                                                                                                                                    • 第8章 机器学习与深度学习
                                                                                                                                                                                                                      • 8.1 人工智能涉及的主要领域
                                                                                                                                                                                                                        • 8.1.1 人工智能的研究内容
                                                                                                                                                                                                                          • 8.1.2 人工智能的主要技术
                                                                                                                                                                                                                            • 8.1.3 人工智能的发展趋势
                                                                                                                                                                                                                            • 8.2 机器学习概述
                                                                                                                                                                                                                              • 8.2.1 机器学习的概念
                                                                                                                                                                                                                                • 8.2.2 机器学习的类型
                                                                                                                                                                                                                                • 8.3 机器学习算法
                                                                                                                                                                                                                                  • 8.3.1 监督学习算法:回归问题
                                                                                                                                                                                                                                    • 8.3.2 监督学习算法:分类问题
                                                                                                                                                                                                                                      • 8.3.3 无监督学习算法:聚类问题
                                                                                                                                                                                                                                        • 8.3.4 应用案例——二维数据集聚类
                                                                                                                                                                                                                                        • 8.4 神经网络
                                                                                                                                                                                                                                          • 8.4.1 人工神经网络
                                                                                                                                                                                                                                            • 8.4.2 反向传播算法
                                                                                                                                                                                                                                              • 8.4.3 应用案例——使用神经网络实现鸢尾花分类
                                                                                                                                                                                                                                              • 8.5 深度学习模型
                                                                                                                                                                                                                                                • 8.5.1 卷积神经网络
                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.5.2 常用深度学习框架
                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.5.3 应用案例——用Keras实现CIFAR-10图像分类
                                                                                                                                                                                                                                                    • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                    • 第9章 大模型技术与应用
                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.1 大模型概述
                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.1.1 大模型的概念
                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.1.2 大语言模型
                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.1.3 常见的大模型
                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.2 大模型的架构与技术
                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.2.1 Transformer架构
                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.2.2 自注意力机制
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.2.3 编码器和解码器的作用原理
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.3 提示词设计与优化
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.3.1 提示词概述
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.3.2 提示词设计原则
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.3.3 提示词优化策略
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.4 智能体的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.4.1 智能体概述
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.4.2 智能体的工作原理
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.4.3 应用案例——AI编程助手
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.5 WPS AI智能办公应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.5.1 智能文档处理
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.5.2 智能数据分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.5.3 智能演示文稿制作
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                    1