計(jì)算機(jī)通論：探索明天的技術(shù)

譯者序
前言
第一部分 了解計(jì)算機(jī)——硬件和軟件基礎(chǔ)
第1章 計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢：從計(jì)算到通信
查爾斯·巴比奇、洛夫萊斯夫人和他們設(shè)想的第一臺計(jì)算機(jī)
1.1 沒有計(jì)算機(jī)的生活
1.2 計(jì)算機(jī)發(fā)展透視：一種發(fā)展的觀點(diǎn)
1.2.1 計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之前的計(jì)算工具
1.2.2 信息處理機(jī)
1.2.3 第一臺真正的計(jì)算機(jī)
1.2.4 計(jì)算機(jī)的發(fā)展和加速發(fā)展
1.2.5 微型計(jì)算機(jī)革命
1.3 今天的計(jì)算機(jī)：對計(jì)算機(jī)的簡單分類
1.3.1 大型機(jī)和超級計(jì)算機(jī)
1.3.2 工作站和個人計(jì)算機(jī)
1.3.3 便攜式計(jì)算機(jī)
1.3.4 嵌入式計(jì)算機(jī)和特殊用途的計(jì)算機(jī)
1.4 計(jì)算機(jī)互連：因特網(wǎng)革命
1.4.1 網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)
1.4.2 網(wǎng)絡(luò)爆炸
1.4.3 網(wǎng)絡(luò)文化
1.5 生活在計(jì)算機(jī)時代
1.5.1 說明：明確概念
1.5.2 應(yīng)用：讓計(jì)算機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)起來
1.6 影響：社會問題和倫理道德問題
1.7 不同觀點(diǎn)：前面的陷阱（彼得·麥葛福）
1.8 小結(jié)
1.9 章節(jié)回顧
1.9.1 關(guān)鍵詞
1.9.2 復(fù)習(xí)題
1.9.3 討論題
1.9.4 課后作業(yè)
1.10 參考資料
1.10.1 期刊
1.10.2 參考書目
1.10.3 網(wǎng)絡(luò)資源
第2章 硬件基礎(chǔ)：計(jì)算機(jī)組成
托馬斯·華生和機(jī)器帝國
2.1 計(jì)算機(jī)的用途
2.2 關(guān)于比特的一些知識
2.2.1 用二進(jìn)制構(gòu)造信息
2.2.2 比特、字節(jié)和專業(yè)術(shù)語
2.3 計(jì)算機(jī)的核心：CPU和內(nèi)存
2.4 計(jì)算機(jī)內(nèi)存
2.5 不同觀點(diǎn)：只要能夠?qū)崿F(xiàn)的事情就會有人去實(shí)現(xiàn)它（安德魯·格魯夫）
2.6 小結(jié)
2.7 章節(jié)回顧
2.7.1 關(guān)鍵詞
2.7.2 復(fù)習(xí)題
2.7.3 討論題
2.7.4 課后作業(yè)
2.8 參考資料
2.8.1 參考書目
2.8.2 網(wǎng)絡(luò)資源
第3章 硬件基礎(chǔ)：外圍設(shè)備
史蒂文·沃滋涅夫、史蒂文·喬布斯和使蘋果公司成長起來的車庫
3.1 輸入設(shè)備：從用戶到處理器
3.1.1 鍵盤
3.1.2 點(diǎn)設(shè)備
3.1.3 讀取設(shè)備
3.1.4 現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字化
3.2 輸出：從脈沖到用戶
3.2.1 顯示屏輸出
3.2.2 紙張輸出
3.2.3 有聲輸出
3.2.4 控制其他設(shè)備
3.3 存儲設(shè)備：輸入設(shè)備和輸出設(shè)備的匯接
3.3.1 磁帶
3.3.2 磁盤
3.3.3 光盤
3.3.4 固態(tài)的存儲設(shè)備
3.4 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：各個部件的集成
3.4.1 端口和插槽
3.4.2 內(nèi)置和外置的驅(qū)動器
3.4.3 擴(kuò)展性帶來的方便：涌現(xiàn)出的各種接口界面
3.4.4 把外設(shè)集成起來
3.4.5 網(wǎng)絡(luò)：沒有邊界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
3.4.6 軟件：不可忽略的部分
3.5 不同觀點(diǎn)：如此令人驚嘆的技術(shù)，我們幾乎沒有注意到（史蒂文·摩尼）
3.6 小結(jié)
3.7 章節(jié)回顧
3.7.1 關(guān)鍵詞
3.7.2 復(fù)習(xí)題
3.7.3 討論題
3.7.4 課后作業(yè)
3.8 參考資料
3.8.1 參考書目
3.8.2 期刊
3.8.3 網(wǎng)絡(luò)資源
第4章 軟件基礎(chǔ)：機(jī)器的靈魂
林納斯·托瓦茲和自由軟件
4.1 計(jì)算機(jī)編程
4.1.1 形象的實(shí)例
4.1.2 高速，但是沒有思想的機(jī)器
4.1.3 計(jì)算機(jī)語言
4.2 應(yīng)用軟件：用戶的工具
4.2.1 計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件
4.2.2 集成軟件和軟件套件：軟件包
4.2.3 定制軟件
4.3 系統(tǒng)軟件：硬件和軟件通信的橋梁
4.3.1 操作系統(tǒng)的功能
4.3.2 實(shí)用程序
4.3.3 操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)里駐留的位置
4.4 用戶界面：人機(jī)接口
4.4.1 字符用戶界面：MS－DOS
4.4.2 圖形用戶界面操作系統(tǒng)：Macintosh和Windows
4.4.3 為什么WIMP會取勝
4.4.4 多用戶操作系統(tǒng)：UNIX和Linux
4.4.5 軟硬件平臺
4.4.6 未來的用戶界面
4.5 不同觀點(diǎn)：為什么UCITA如此重要？（埃德·福斯特）
4.6 小結(jié)
4.7 章節(jié)回顧
4.7.1 關(guān)鍵詞
4.7.2 復(fù)習(xí)題
4.7.3 討論題
4.7.4 課后作業(yè)
4.8 參考資料
4.8.1 參考書目
4.8.2 網(wǎng)絡(luò)資源
第二部分 使用計(jì)算機(jī)——基本的應(yīng)用程序
第5章 編輯文字：文字處理軟件和數(shù)字化排版
馬克·吐溫的破產(chǎn)
5.1 文字處理過程
5.1.1 輸入文本
5.1.2 編輯文本
5.1.3 文本的排版
5.2 語言大師的工具箱
5.2.1 提綱和主題生成器
5.2.2 同義詞檢查器
5.2.3 數(shù)字化參考手冊
5.2.4 拼寫檢查器
5.2.5 語法和格式檢查器
5.2.6 信函格式生成器
5.2.7 輔助寫作工具
5.3 桌面出版
5.3.1 什么是桌面出版
5.3.2 為什么需要桌面出版
5.4 未來的文字處理工具
5.4.1 無紙出版和網(wǎng)絡(luò)出版
5.4.2 電子書籍
5.4.3 沒有鍵盤的文字處理
5.4.4 智能文字處理器
5.5 不同觀點(diǎn)：電子書籍的發(fā)展方向（漢斯·安森）
5.6 小結(jié)
5.7 章節(jié)回顧
5.7.1 關(guān)鍵詞
5.7.2 復(fù)習(xí)題
5.7.3 討論題
5.7.4 課后作業(yè)
5.8 參考資料
5.8.1 參考書目
5.8.2 期刊
5.8.3 網(wǎng)絡(luò)資源
第6章 計(jì)算、可視化與模擬
丹·布里克林和米切爾·卡普爾在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)
6.1 電子表格——一個智能模擬軟件
6.1.1 可擴(kuò)展矩陣
6.1.2 “如果……怎么樣”的問題
6.1.3 電子表格的圖形功能：從數(shù)字到繪圖
6.1.4 電子表格的未來
6.2 統(tǒng)計(jì)軟件：不僅僅是電子表格軟件
6.2.1 財(cái)務(wù)管理
6.2.2 自動計(jì)算功能
6.2.3 統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)分析
6.2.4 科學(xué)可視化
6.3 風(fēng)險計(jì)算：計(jì)算機(jī)建模和模擬
6.3.1 計(jì)算機(jī)模擬的優(yōu)點(diǎn)
6.3.2 計(jì)算機(jī)模擬的缺點(diǎn)
6.4 不同觀點(diǎn)：好像……（查爾·戴維斯）
6.5 小結(jié)
6.6 章節(jié)回顧
6.6.1 關(guān)鍵詞
6.6.2 復(fù)習(xí)題
6.6.3 討論題
6.6.4 課后作業(yè)
6.7 參考資料
6.7.1 參考書目
6.7.2 網(wǎng)絡(luò)資源
第7章 圖形、超媒體和多媒體
道格·英格爾伯特對超媒體的探索
7.1 計(jì)算機(jī)圖形
7.1.1 繪圖：位圖
7.1.2 數(shù)字圖像處理：利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像編輯
7.1.3 繪圖：面向?qū)ο蟮膱D像
7.1.4 三維圖形處理軟件
7.1.5 CAD／CAM：將圖形設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的工具
7.1.6 圖像演示：給演講賦予生動性
7.2 動畫媒體：超越紙張的媒體
7.2.1 動畫：隨時間變化的圖像
7.2.2 視頻播放：計(jì)算機(jī)、電視機(jī)和電影
7.2.3 音樂合成：計(jì)算機(jī)和音頻
7.2.4 超文本和超媒體
7.3 交互式多媒體：眼睛、耳朵、手和思維并用
7.3.1 交互式多媒體：它是什么？
7.3.2 多媒體制作：合并多種媒體
7.3.3 交互式多媒體：未來的前景
7.4 不同觀點(diǎn)：回首數(shù)字革命（布魯斯·斯特林）
7.5 小結(jié)
7.6 本章回顧
7.6.1 關(guān)鍵詞
7.6.2 復(fù)習(xí)題
7.6.3 討論題
7.6.4 課后作業(yè)
7.7 參考資料
7.7.1 參考書目
7.7.2 光盤
7.7.3 期刊
7.7.4 網(wǎng)絡(luò)資源
第8章 數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用和影響
比爾·蓋茨領(lǐng)導(dǎo)數(shù)字化革命
8.1 電子文檔的櫥柜：數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)
8.1.1 數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點(diǎn)
8.1.2 數(shù)據(jù)庫剖析
8.1.3 數(shù)據(jù)庫操作
8.1.4 專用數(shù)據(jù)庫程序
8.2 高級技術(shù)：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
8.2.1 從文件管理系統(tǒng)到數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)
8.2.2 何為關(guān)系數(shù)據(jù)庫
8.2.3 數(shù)據(jù)庫的多種界面
8.3 數(shù)據(jù)庫發(fā)展的趨勢
8.3.1 實(shí)時計(jì)算
8.3.2 小型化和分散化
8.3.3 數(shù)據(jù)挖掘
8.3.4 數(shù)據(jù)庫和Web
8.3.5 面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫
8.3.6 多媒體數(shù)據(jù)庫
8.3.7 自然語言數(shù)據(jù)庫
8.4 不再有秘密：計(jì)算機(jī)和個人隱私
8.4.1 個人隱私的問題
8.4.2 “老大哥”和大企業(yè)
8.5 不同觀點(diǎn)：口袋中的間諜（簡·布賴恩特·奎恩）
8.6 小結(jié)
8.7 章節(jié)回顧
8.7.1 關(guān)鍵詞
8.7.2 復(fù)習(xí)題
8.7.3 討論題
8.7.4 課后作業(yè)
8.8 參考資料
8.8.1 參考書目
8.8.2 影片
8.8.3 期刊
8.8.4 組織
8.8.5 網(wǎng)絡(luò)資源
第三部分 探索計(jì)算機(jī)——網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)關(guān)
第9章 網(wǎng)絡(luò)和通信
阿瑟·克拉克神奇的預(yù)言
9.1 鏈接：網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)
9.1.1 網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)
9.1.2 近距離的網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)距離的網(wǎng)絡(luò)
9.1.3 通信軟件
9.1.4 網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢
9.2 電子郵件、電話會議和遠(yuǎn)程通信：人與人的聯(lián)系方式
9.2.1 郵寄的新選擇
9.2.2 與電話的比較
9.2.3 會議的小型化
9.2.4 網(wǎng)絡(luò)存在的一些問題：可靠性、安全性、隱私權(quán)和人權(quán)
9.3 通信技術(shù)的合成：從信息到貨幣
9.3.1 在線信息服務(wù)
9.3.2 傳真機(jī)和傳真調(diào)制解調(diào)器
9.3.3 語音郵件和計(jì)算機(jī)電話
9.3.4 全球定位系統(tǒng)
9.3.5 遠(yuǎn)程視頻會議
9.3.6 電子貨幣
9.3.7 建立寬帶網(wǎng)絡(luò)
9.3.8 數(shù)字通信走入家庭
9.4 不同觀點(diǎn)：另一種差異（詹姆斯·霍路士）
9.5 小結(jié)
9.6 章節(jié)回顧
9.6.1 關(guān)鍵詞
9.6.2 復(fù)習(xí)題
9.6.3 討論題
9.6.4 課后作業(yè)
9.7 參考資料
9.7.1 參考書目
9.7.2 電影
9.7.3 期刊
9.7.4 網(wǎng)絡(luò)資源
第10章 從因特網(wǎng)到信息基礎(chǔ)設(shè)施
ARPANE7：因特網(wǎng)的雛形
10.1 因特網(wǎng)：網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)
10.1.1 連接計(jì)數(shù)
10.1.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
10.1.3 因特網(wǎng)接入選項(xiàng)
10.1.4 內(nèi)部網(wǎng)和外部網(wǎng)
10.2 因特網(wǎng)應(yīng)用：通信和連接
10.2.1 因特網(wǎng)地址
10.2.2 因特網(wǎng)上的電子郵件
10.2.3 郵件列表
10.2.4 網(wǎng)絡(luò)新聞
10.2.5 實(shí)時通信
10.2.6 Telnet和FTP
10.3 透視萬維網(wǎng)
10.3.1 瀏覽萬維網(wǎng)
10.3.2 網(wǎng)絡(luò)地址
10.3.3 搜索Web：搜索引擎和門戶網(wǎng)站
10.3.4 從超文本到多媒體
10.3.5 網(wǎng)絡(luò)廣告：推送技術(shù)
10.3.6 發(fā)布網(wǎng)頁
10.3.7 HTML之外
10.4 發(fā)展中的因特網(wǎng)
10.4.1 Internet2和下一代因特網(wǎng)
10.4.2 因特網(wǎng)的問題：倫理和政府的尷尬
10.4.3 隨處可見的網(wǎng)絡(luò)：可見的信息基礎(chǔ)設(shè)施
10.4.4 網(wǎng)絡(luò)空間：電子前沿
10.5 不同觀點(diǎn)：地球披上了一件電子外衣（尼爾·格雷斯）
10.6 小結(jié)
10.7 章節(jié)回顧
10.7.1 關(guān)鍵詞
10.7.2 復(fù)習(xí)題
10.7.3 討論題
10.7.4 課后作業(yè)
10.8 參考資料
10.8.1 參考書目
10.8.2 期刊
10.8.3 網(wǎng)絡(luò)資源
第四部分 精通計(jì)算機(jī)——問題、算法和人工智能
第11章 計(jì)算機(jī)安全和風(fēng)險
令人驚訝的坎比林奕棋機(jī)
11.1 網(wǎng)絡(luò)中的違法行為：計(jì)算機(jī)犯罪
11.1.1 計(jì)算機(jī)犯罪檔案
11.1.2 計(jì)算機(jī)盜竊
11.1.3 軟件盜版和知識產(chǎn)權(quán)法
11.1.4 軟件破壞：病毒和其他入侵者
11.1.5 黑客和電子入侵
11.2 計(jì)算機(jī)安全：降低風(fēng)險
11.2.1 物理訪問限制
11.2.2 密碼
11.2.3 防火墻、加密技術(shù)和審計(jì)機(jī)制
11.2.4 備份和其他防范措施
11.2.5 人類的信息安全控制手段：法律、管理和道德
11.3 安全、隱私、自由和道德：微妙的平衡
11.3.1 當(dāng)安全威脅到隱私
11.3.2 電子領(lǐng)域的公平性
11.4 安全性和可靠性
11.4.1 缺陷和崩潰
11.4.2 戰(zhàn)爭中的計(jì)算機(jī)
11.5 不同觀點(diǎn)：自己做黑客（波利·斯普倫格）
11.6 小結(jié)
11.7 章節(jié)回顧
11.7.1 關(guān)鍵詞
11.7.2 復(fù)習(xí)題
11.7.3 討論題
11.7.4 課后作業(yè)
11.8 參考資料
11 8.1 參考書目
11.8.2 期刊
11.8.3 網(wǎng)絡(luò)資源
第12章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)
引領(lǐng)軟件業(yè)的葛利斯·哈伯
12.1 怎樣編寫程序
12.1.1 從想法到算法
12.1.2 從算法到程序
12.2 編程語言和方法論
12.2.1 機(jī)器語言和匯編語言
12.2.2 高級語言
12.2.3 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)
12.2.4 面向?qū)ο缶幊?br />12.2.5 可視化編程
12.2.6 用戶級語言
12.3 合理的程序：系統(tǒng)分析和系統(tǒng)生命周期
12.3.1 調(diào)查
12.3.2 分析
12.3.3 設(shè)計(jì)
12.3.4 開發(fā)
12.3.5 實(shí)施
12.3.6 維護(hù)
12.3.7 廢棄
12.3.8 計(jì)算科學(xué)
12.4 軟件狀態(tài)
12.4.1 軟件問題
12.4.2 軟件解決方法
12.5 不同觀點(diǎn)：阻止世界末日（基思·潘瑞恩）
12.6 小結(jié)
12.7 章節(jié)回顧
12.7.1 關(guān)鍵詞
12.7.2 復(fù)習(xí)題
12.7.3 討論題
12.7.4 課后作業(yè)
12.8 參考資料
12.8.1 參考書目
12.8.2 網(wǎng)絡(luò)資源
第13章 人工智能是否可行
阿蘭·圖靈，軍用人工智能和智能機(jī)器
13.1 關(guān)于智能機(jī)器
13.1.1 機(jī)器能思考嗎？
13.1.2 什么是人工智能？
13.1.3 開放式游戲
13.2 自然語言交流
13.2.1 機(jī)器翻譯的鴻溝
13.2.2 沒有理解的會話
13.2.3 沒有意義的句子和常識
13.3 知識庫和專家系統(tǒng)
13.3.1 知識庫
13.3.2 人造專家
13.4 模式識別：認(rèn)識世界
13.4.1 圖像分析
13.4.2 光學(xué)字符識別
13.4.3 自動語音識別
13.4.4 會說話的計(jì)算機(jī)
13.4.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
13.5 機(jī)器人革命
13.5.1 什么是機(jī)器人？
13.5.2 鋼領(lǐng)工人
13.6 人工智能的含義和倫理問題
13.7 不同觀點(diǎn)：機(jī)器寶寶的誕生（安妮·霍斯特）
13.8 小結(jié)
13.9 章節(jié)回顧
13.9.1 關(guān)鍵詞
13.9.2 復(fù)習(xí)題
13.9.3 討論題
13.9.4 課后作業(yè)
13.10 參考資料
13.10.1 參考書目
13.10.2 視頻
13.10.3 網(wǎng)絡(luò)資源
第五部分 計(jì)算機(jī)時代的生活——信息時代的含義
第14章 工作中的計(jì)算機(jī)
技術(shù)狂史蒂夫·羅伯茨
14.1 信息時代的到來
14.1.1 三次里程碑式的變革
14.1.2 計(jì)算機(jī)和變革
14.2 計(jì)算機(jī)工作的場所
14.2.1 自動化工廠
14.2.2 自動化辦公室
14.2.3 電子家庭
14.3 計(jì)算機(jī)管理
14.3.1 管理信息系統(tǒng)
14.3.2 決策支持系統(tǒng)
14.3.3 其他管理工具
14.4 計(jì)算機(jī)和工作
14.4.1 工作效率的問題
14.4.2 計(jì)算機(jī)和工作質(zhì)量
14.5 就業(yè)和失業(yè)
14.6 不同觀點(diǎn)：在混亂中做出最好（卡莉·費(fèi)奧莉）
14.7 小結(jié)
14.8 章節(jié)回顧
14.8.1 關(guān)鍵詞
14.8.2 復(fù)習(xí)題
14.8.3 討論題
14.8.4 課后作業(yè)
14.9 參考資料
14.9.1 參考書目
14.9.2 期刊
14.9.3 網(wǎng)絡(luò)資源
第15章 學(xué)校和生活中的計(jì)算機(jī)
生德和羅賓·米勒創(chuàng)造了一個世界
15.1 信息時代的教育方式
15.1.1 教育系統(tǒng)的基礎(chǔ)
15.1.2 信息時代的教育
15.2 計(jì)算機(jī)進(jìn)入學(xué)校
15.2.1 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)
15.2.2 程序設(shè)計(jì)工具
15.2.3 模擬系統(tǒng)和游戲
15.2.4 生產(chǎn)力工具
15.2.5 計(jì)算機(jī)控制的媒體
15.2.6 遠(yuǎn)程教學(xué)：虛擬學(xué)校
15.3 計(jì)算機(jī)在學(xué)校：中期發(fā)展
15.3.1 出色表現(xiàn)
15.3.2 提高的空間
15.3.3 未來的教室
15.4 計(jì)算機(jī)走進(jìn)家庭
15.4.1 家庭商務(wù)
15.4.2 教育和信息
15.4.3 家庭娛樂的新定義
15.4.4 創(chuàng)新和娛樂
15.5 不同現(xiàn)點(diǎn)：互聯(lián)網(wǎng)時代的問題（蒂姆·瑞斯）
15.6 小結(jié)
15.7 本章回顧
15.7.1 關(guān)鍵詞
15.7.2 復(fù)習(xí)題
15.7.3 討論題
15.7.4 課后作業(yè)
15.8 參考資料
15.8.1 參考書目
15.8.2 期刊
15.8.3 網(wǎng)絡(luò)資源
第16章 創(chuàng)造未來
阿倫·凱創(chuàng)造了未來
16.1 不可預(yù)知的未來
16.1.1 預(yù)測未來的風(fēng)險
16.1.2 預(yù)測未來的四種方法
16.2 從研究到現(xiàn)實(shí)：21世紀(jì)的信息技術(shù)
16.2.1 未來的硬件：趨勢和變革
16.2.2 未來的軟件：演變中的應(yīng)用和接口
16.2.3 未來的服務(wù)：真正的智能代理
16.2.4 未來的生活方式：透明技術(shù)
16.2.5 未來的未來：信息技術(shù)與生物技術(shù)的結(jié)合
16.3 計(jì)算機(jī)時代給人類提出的問題
16.3.1 計(jì)算機(jī)是民主的嗎
16.3.2 地球是否會形成一個地球村
16.3.3 我們是否會成為信息的奴隸
16.3.4 展望未來
16.4 不同觀點(diǎn)：信息技術(shù)發(fā)展的思考（彼得·柯克藍(lán)）
16.5 小結(jié)
16.6 本章回顧
16.6.1 關(guān)鍵詞
16.6.2 復(fù)習(xí)題
16.6.3 討論題
16.6.4 課后作業(yè)
16.7 參考資料
16.7.1 參考書目
16.7.2 期刊
16.7.3 網(wǎng)絡(luò)資源