Компьютерные науки. Базовый курс

Description

данная книга представляет собой введение в область компьютерных наук. В ней необходимая широта обзора предмета сочетается с достаточно глубоким проникновением в сущность излагаемого материала. Аудитория Предисловие Аудитория Что нового в 13-м издании Структура книги Преподавателю Студенту Благодарности Глава 0. Введение 0.1. Знакомство с алгоритмами 0.2. Происхождение вычислительных машин 0.3. Обзор этого курса 0.4. Дополнительные темы компьютерных наук Глава 1. Хранение данных 1.1. Биты и их хранение 1.2. Основная память 1.3. Массовая память 1.4. Представление информации в виде комбинации двоичных разрядов 1.5. Двоичная система счисления 1.6. Представление целых чисел 1.7. Представление дробных значений 1.8. Данные и программирование 1.9. Сжатие данных 1.10. Ошибки при передаче информации Глава 2. Обработка данных 2.1. Архитектура компьютера 2.2. Машинный язык 2.3. Выполнение программы 2.4. Арифметические и логические команды 2.5. Взаимодействие с другими устройствами 2.6. Манипулирование данными в программе 2.7. Другие типы архитектуры компьютеров Глава 3. Операционные системы 3.1. Эволюция операционных систем 3.2. Архитектура операционных систем 3.3. Координация действий машины 3.4. Организация конкуренции между процессами 3.5. Безопасность Глава 4. Компьютерные сети и Интернет 4.1. Основы компьютерных сетей 4.2. Интернет 4.3. Всемирная паутина: World Wide Web 4.4. Протоколы Интернета 4.5. Простой пример модели “клиент/сервер” 4.6. Кибербезопасность Глава 5. Алгоритмы 5.1. Понятие алгоритма 5.2. Представление алгоритма 5.3. Создание алгоритма 5.4. Итерационные структуры 5.5. Рекурсивные структуры 5.6. Эффективность и правильность Глава 6. Языки программирования 6.1. Исторический обзор 6.2. Концепции традиционного программирования 6.3. Процедурные элементы программ 6.4. Реализация языка 6.5. Объектно-ориентированное программирование 6.6. Программирование параллельных процессов 6.7. Декларативное программирование Глава 7. Технология разработки программного обеспечения 7.1. Предмет технологии разработки программного обеспечения 7.2. Жизненный цикл программного обеспечения 7.3. Методологии разработки программного обеспечения 7.4. Модульность 7.5. Инструменты и методы проектирования 7.6. Обеспечение качества программ 7.7. Документирование программного обеспечения 7.8. Интерфейс “человек–машина” 7.9. Право собственности и ответственность за создаваемое программное обеспечение Глава 8. Структуры данных 8.1. Базовые структуры данных 8.2. Связанные концепции 8.3. Реализация структур данных 8.4. Небольшой практический пример: реализация бинарного дерева 8.5. Специализированные типы данных 8.6. Классы и объекты 8.7. Указатели в машинном языке Глава 9. Системы баз данных 9.1. Общие понятия 9.2. Реляционная модель 9.3. Объектно-ориентированные базы данных 9.4. Обеспечение целостности баз данных 9.5. Традиционные файловые структуры 9.6. Интеллектуальный анализ данных 9.7. Влияние технологий баз данных на общество Глава 10. Компьютерная графика 10.1. Предмет компьютерной графики 10.2. Что такое 3D-графика 10.3. Моделирование 10.4. Рендеринг 10.5. Моделирование глобального освещения 10.6. Анимация Глава 11. Искусственный интеллект 11.1. Интеллект и машины 11.2. Способность к восприятию 11.3. Способность к рассуждению 11.4. Дополнительные области исследований 11.5. Искусственные нейронные сети 11.6. Робототехника 11.7. Осмысливание последствий Глава 12. Теория вычислений 12.1. Функции и их вычисление 12.2. Машины Тьюринга 12.3. Универсальные языки программирования 12.4. Невычислимые функции 12.5. Сложность задач 12.6. Криптография с открытым ключом Приложение А. Код ASCII Приложение Б. Электронные схемы обработки чисел в двоичном дополнительном коде Приложение В. Vole: пример простого машинного языка Архитектура машины Vole Машинный язык Vole Приложение Г. Высокоуровневые языки программирования Язык Ada Язык C Язык C++ Язык C# Язык FORTRAN Язык Java Приложение Д. Эквивалентность итеративных и рекурсивных структур Приложение Е. Ответы к разделам “Вопросы и упражнения” Предметный указатель