本書按照計算機學科知識體系來組織編排,在介紹信息與信息技術的基礎上,重點介紹了目前主要的信息新技術。全書共分14章,主要內容有電子與通信、計算機系統(tǒng)、計算機軟件、計算機網絡、云計算與分布式、物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈技術、數(shù)字媒體與虛擬現(xiàn)實、量子信息技術、信息安全與職業(yè)素養(yǎng)、信息檢索。
1.根據(jù)目前國家信息技術大綱編寫,全面介紹信息技術領域的各種新技術。根據(jù)學校教學需要,增加了電子與通信、量子信息技術等內容。
2.在傳統(tǒng)信息技術教材上重點增加當前發(fā)展現(xiàn)狀及主要應用內容,案例選擇主要為國內的案例,體現(xiàn)課程思政,培養(yǎng)學生家國情懷。
3.內容規(guī)范統(tǒng)一。包括學習目標、本章重點、主要內容、本章小結、本章習題、參考文獻等。
4.力求用簡單通俗的文字和圖表解釋信息新技術理論,同時又保證一定的專業(yè)性。
周龍福,教授,重慶工程學院校長助理。 2005.09—2007.12,重慶正大軟件集團開發(fā)部長、研發(fā)中心副總。 2007.03— 2011.06,重慶郵電大學軟件工程碩士。 2008.02至今,重慶工程學院軟件學院院長、校長助理。 發(fā)表論文20多篇,其中EI檢索5篇,主持主研重慶市教研教改課題12項,主持主研重慶市科研課題4項,編著1部,獲重慶市教學成果三等獎1項,是重慶市特色專業(yè)-重慶工程學院軟件工程專業(yè)、重慶市重點培育學科-重慶工程學院軟件工程學科、重慶市新型二級學院-重慶工程學院軟件與人工智能學院負責人。主編教材3本。
第 1章 信息與信息技術概論 1
1.1 信息與信息科學 1
1.1.1 信息的定義與主要特征 1
1.1.2 信息資源 3
1.1.3 信息科學 4
1.2 信息技術與信息產業(yè) 4
1.2.1 現(xiàn)代信息技術 5
1.2.2 信息產業(yè) 5
1.3 信息化與智慧化 6
1.3.1 信息化的概念與特征 6
1.3.2 智慧化的概念 7
1.3.3 信息化與智慧化社會發(fā)展 8
1.4 新一代信息技術 10
1.4.1 物聯(lián)網 10
1.4.2 云計算 11
1.4.3 大數(shù)據(jù) 12
1.4.4 人工智能 12
1.4.5 區(qū)塊鏈 12
本章小結 13
本章習題 13
第 2章 電子與通信 14
2.1 電子技術發(fā)展概況 14
2.2 電子技術基礎 15
2.2.1 電路基礎 15
2.2.2 模擬電子技術 16
2.2.3 數(shù)字電子技術 17
2.2.4 集成電路技術 18
2.2.5 單片機與嵌入式系統(tǒng) 20
2.2.6現(xiàn)場可編程門陣列 20
2.3 通信技術的發(fā)展概況 22
2.4 通信技術基礎 22
2.4.1 通信的基本原理 22
2.4.2 移動通信 23
2.4.3 光纖通信 26
2.4.4 衛(wèi)星通信 28
2.4.5 交換技術與網絡 28
本章小結 30
本章作業(yè) 30
第3章 計算機系統(tǒng) 32
32
3.1 計算機發(fā)展概況 32
3.1.1 通用電子計算機的誕生 32
3.1.2 計算機的發(fā)展歷程 33
3.2 計算機系統(tǒng)的基本組成 34
3.2.1 計算機硬件 35
3.2.2 計算機軟件 38
3.2.3 軟件與硬件的邏輯等價性 41
3.3 計算機的發(fā)展趨勢及其應用 41
3.3.1數(shù)字計算機的發(fā)展趨勢 41
3.3.2計算機的應用 42
本章小結 45
本章習題 45
第4章 計算機軟件 46
4.1 軟件概念 46
4.1.1 軟件的含義 47
4.1.2 軟件的特征 47
4.1.3 軟件與硬件區(qū)別 47
4.2 軟件的發(fā)展歷程 47
4.3 軟件分類 50
4.3.1 應用范圍劃分 50
4.3.2 授權類別劃分 53
4.4 軟件生命周期及基本任務 53
4.4.1 軟件的生命周期 53
4.4.2開發(fā)階段及任務 53
4.4.3 軟件開發(fā)模型 55
4.5 軟件定義一切 58
4.5.1 軟件定義的概念 59
4.5.2 軟件定義的技術方向 59
4.5.3無處不在的軟件 59
4.5.4 軟件定義的挑戰(zhàn) 62
本章小結 63
本章習題 63
第5章 計算機網絡 64
5.1 計算機網絡基礎 64
5.1.1 計算機網絡的概念與分類 64
5.1.2 網絡傳輸介質及通信設備 68
5.1.3局域網 71
5.2 互聯(lián)網技術 72
5.2.1互聯(lián)網概述 73
5.2.2 Internet的常見術語 73
5.2.3 Internet的應用 75
5.3 移動互聯(lián)網技術 77
5.3.1移動互聯(lián)網的定義及特點 77
5.3.2移動互聯(lián)網的發(fā)展 78
5.3.3移動互聯(lián)網的應用 79
本章小結 80
本章習題 80
第6章 云計算與分布式 81
81
6.1 云計算概述 81
6.1.1 云計算的定義 81
6.1.2 云計算的分類與特征 82
6.1.3 云計算的相關概念 83
6.1.4 云計算的部署模式 84
6.2 云計算技術 85
6.2.1 虛擬化技術 85
6.2.2 分布式存儲技術 86
6.2.3 超大規(guī)模資源管理技術 88
6.2.4 云平臺管理技術 89
6.2.5 信息安全技術 89
6.2.6 綠色節(jié)能技術 89
6.3 云計算的應用 89
6.3.1平臺即服務的典型應用 89
6.3.2云計算綜合應用案例 90
本章小結 92
本章習題 93
第7章 物聯(lián)網 94
7.1物聯(lián)網概述及特征 94
7.1.1物聯(lián)網的概念 94
7.1.2物聯(lián)網的發(fā)展與形成 95
7.1.3物聯(lián)網的特征 97
7.2物聯(lián)網技術 98
7.2.1物聯(lián)網的體系結構 98
7.2.2物聯(lián)網感知層關鍵技術 99
7.2.3物聯(lián)網網絡層關鍵技術 100
7.2.4物聯(lián)網應用層關鍵技術 102
7.3物聯(lián)網的應用 103
7.3.1智慧交通應用案例 103
7.3.2智能建筑應用實例 103
7.3.3智能物流 104
7.3.4環(huán)境監(jiān)測 105
本章小結 106
本章習題 106
第8章 大數(shù)據(jù) 107
8.1 大數(shù)據(jù)發(fā)展歷程 107
8.1.1 計數(shù)時代 107
8.1.2 數(shù)據(jù)文明時代 108
8.1.3 數(shù)字系統(tǒng)時代 109
8.1.4 互聯(lián)網時代 109
8.1.5 感知系統(tǒng)時代 110
8.1.6 大數(shù)據(jù)時代 110
8.2 大數(shù)據(jù)定義與特征 110
8.2.1 海量性 110
8.2.2 多樣性 111
8.2.3 高速性 112
8.2.4 價值度 112
8.3 大數(shù)據(jù)關鍵技術 112
8.3.1 大數(shù)據(jù)采集技術 113
8.3.2 大數(shù)據(jù)預處理技術 114
8.3.3 大數(shù)據(jù)存儲技術 115
8.3.4 大數(shù)據(jù)分析技術 118
8.3.5 大數(shù)據(jù)挖掘技術 120
8.3.6 大數(shù)據(jù)可視化技術 121
8.4 大數(shù)據(jù)典型應用 124
8.4.1 醫(yī)療大數(shù)據(jù) 124
8.4.2 金融大數(shù)據(jù) 125
8.4.3 交通大數(shù)據(jù) 126
8.4.4 電商大數(shù)據(jù) 126
本章小結 127
本章習題 127
第9章 人工智能 128
9.1 人工智能概述 128
9.1.1 人工智能的定義 128
9.1.2 人工智能的起源 129
9.1.3 人工智能的三次浪潮 130
9.2 人工智能關鍵技術 132
9.2.1 技術流派 132
9.2.2 機器學習 134
9.2.3 深度學習 137
9.3 人工智能行業(yè)應用 138
9.3.1 自動駕駛 139
9.3.2 圖像識別 139
9.3.3 機器翻譯 140
9.3.4 情感識別 141
9.3.5 內容生成 141
9.3.6 個性化推薦 142
9.3.7 醫(yī)療影像判讀 143
本章小結 143
本章習題 144
第 10章 區(qū)塊鏈技術 145
10.1區(qū)塊鏈 145
10.1.1區(qū)塊鏈概念 145
10.1.2區(qū)塊鏈的特性 148
10.1.3區(qū)塊鏈分類 148
10.2區(qū)塊鏈關鍵技術 149
10.2.1 P2P網絡技術 149
10.2.2 非對稱加密算法 149
10.2.3 分布式賬本 149
10.2.4 共識機制 150
10.2.5 智能合約 152
10.3區(qū)塊鏈典型應用 153
10.3.1 金融領域的應用案例 153
10.3.2 物流領域的應用案例 154
本章小結 155
本章作業(yè) 155
第 11章 數(shù)字媒體與虛擬現(xiàn)實 156
11.1 數(shù)字媒體 156
11.1.1 媒體 156
11.1.2 媒體的分類 156
11.1.3 自媒體 157
11.1.4 媒體的特點 158
11.1.3 數(shù)字媒體的概念和發(fā)展 158
11.2 虛擬現(xiàn)實 159
11.2.1虛擬現(xiàn)實的概念 159
11.2.2虛擬現(xiàn)實的特征 160
11.2.3虛擬現(xiàn)實的關鍵技術 161
11.2.4虛擬現(xiàn)實的應用 161
11.3 增強現(xiàn)實 163
11.3.1增強現(xiàn)實的概念 163
11.3.2 增強現(xiàn)實的特征 163
11.3.3增強現(xiàn)實的工作原理 163
11.3.4增強現(xiàn)實的典型應用 164
本章小結 165
本章習題 165
第 12章 量子信息技術 166
12.1 量子理論的發(fā)展概況 166
12.1.1 量子理論發(fā)展的簡要歷程 166
12.1.2 量子力學發(fā)展的基本路徑 168
12.2 量子信息技術 168
12.2.1 量子比特 169
12.2.2 量子糾纏 169
12.2.3 量子計算 169
12.2.4 量子通信 170
12.3 量子信息技術典型應用 173
12.3.1 由量子力學支撐的信息技術 173
12.3.2 量子信息技術的最新應用 174
本章小結 176
本章作業(yè) 176
第 13章 信息安全與職業(yè)素養(yǎng) 177
13.1 信息安全概述 177
13.1.1 信息安全概念與屬性 177
13.1.2 信息安全的發(fā)展歷程 178
13.1.3 影響信息安全的因素 180
13.2 計算機病毒與網絡攻擊 182
13.2.1 計算機病毒及其防范 182
13.2.2 網絡攻擊及其防范 185
13.2.3 信息安全防護典型案例 186
13.3 相關法律法規(guī)與職業(yè)道德 187
13.3.1計算機使用安全原則 187
13.3.2 信息安全相關的法律法規(guī) 188
13.3.3 信息安全職業(yè)道德 189
本章小結 190
本章習題 190
第 14章 信息檢索 191
14.1信息檢索概述 191
14.1.1信息檢索概念 191
14.1.2 信息檢索技術 192
14.1.3信息檢索過程 193
14.1.4信息資源鑒別與分析 194
14.2 中外文數(shù)據(jù)庫信息檢索 194
14.2.1常見中文數(shù)據(jù)庫檢索 195
14.2.2常見外文數(shù)據(jù)庫檢索 199
14.2.3特種文獻檢索 200
14.3 信息檢索綜合利用 202
14.3.1 圖書館資源和OPAC檢索 202
14.3.2 網絡信息資源檢索 204
14.3.3 個人文獻管理工具 205
14.3.4 科技查新及應用 205
14.3.5 論文撰寫及投稿 206
本章小結 208
本章作業(yè) 208