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出版者:电子工业

作者:周维武主编

出品人:

页数:468

译者:

出版时间:2007-8

价格:39.80元

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isbn号码:9787121046155

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探寻数据洪流中的智慧之光：现代信息技术与社会变革 书籍简介 本书旨在为读者构建一个全面而深入的现代信息技术知识图谱，探讨信息技术（IT）如何渗透并重塑我们当今世界的方方面面。它超越了单纯的工具使用教学，着重剖析信息科学的底层逻辑、发展脉络及其对社会结构、经济形态乃至人类认知模式带来的深刻影响。 第一部分：数字世界的基石——计算理论与硬件架构的演进 本部分首先带领读者回溯计算科学的源头，从图灵的理论模型到冯·诺依曼架构的奠定，理解“计算”的本质是什么。我们不会停留在简单的“开机”和“关机”层面，而是深入探究二进制系统的数学魅力，以及布尔代数如何成为所有现代数字逻辑的基石。 信息编码与存储的奥秘： 详细解析数据在计算机内部的表示形式，包括字符编码（如ASCII到Unicode的演变）、多媒体信息的数字化过程（图像、音频、视频的采样与压缩技术，如JPEG和MPEG的原理）。同时，对比分析不同存储介质的特性与瓶颈——从机械硬盘（HDD）到固态存储（SSD），再到新兴的非易失性内存技术，理解它们如何共同支撑起TB级乃至PB级的数据需求。 中央处理器（CPU）的精密运作： 揭示现代微处理器的核心架构，如流水线技术、缓存层级（L1、L2、L3）的设计哲学，以及并行处理能力的提升如何驱动着计算速度的飞跃。我们将讨论多核、多线程的概念，并简要介绍指令集架构（ISA）对软件性能的决定性影响。 并行计算与异构计算的崛起： 随着摩尔定律的放缓，单一核性能提升受阻，本书将重点探讨如何通过集群和分布式系统来应对海量计算挑战。特别是图形处理器（GPU）如何从图形渲染工具转变为通用并行计算的强大引擎（GPGPU），以及FPGA等可重构硬件在特定领域中的应用前景。 第二部分：软件的构建与生命的逻辑——编程范式与操作系统 如果硬件是数字世界的骨架，那么软件便是赋予其生命力的血液。本部分将深入剖析支撑一切应用的基础软件——操作系统，以及构建复杂程序的思想体系。 操作系统的核心职能与内存管理： 探讨操作系统如何充当资源协调者的角色。我们将详细分析进程与线程的区别、调度算法（如时间片轮转、优先级调度）的工作机制。内存管理部分将深入讲解虚拟内存的概念、分页与分段技术如何欺骗程序拥有比物理内存更大的空间，以及内存保护的重要性。 文件系统与I/O的优化： 介绍不同类型文件系统（如日志型文件系统）的设计，以及操作系统如何高效地处理输入/输出操作，平衡磁盘访问速度与系统吞吐量之间的矛盾。 编程范式的演进与选择： 本书不会教授某一特定语言的语法细节，而是着重分析编程思想的流变。从过程式编程到面向对象编程（OOP）的封装、继承与多态思想，再到函数式编程（FP）对纯函数和不可变性的强调，理解不同范式背后的哲学差异，以及它们如何适用于解决不同性质的问题（如并发处理、数据分析）。 第三部分：连接万物的网络——互联网、通信协议与信息安全 互联网是现代社会运行的神经系统。本部分致力于解析支撑这个系统的复杂技术栈，并严肃探讨随之而来的安全挑战。 TCP/IP协议栈的层级结构： 详细拆解互联网模型中的七层或五层结构，重点解析TCP的可靠性保证机制（如三次握手、滑动窗口）和UDP的无连接特性。DHCP、DNS等应用层协议如何协同工作，将用户友好的域名解析为IP地址。 Web技术的演进与应用架构： 探讨从静态网页到动态交互式体验的技术飞跃。解析HTTP协议（包括HTTP/1.1、HTTP/2乃至HTTP/3的QUIC协议）的演变如何提升了传输效率。理解客户端-服务器（C/S）架构到分布式微服务架构的转变，以及负载均衡、API网关等概念在现代Web服务中的作用。 网络安全与隐私保护： 剖析现代网络安全威胁的种类（如DDoS攻击、SQL注入、跨站脚本XSS）。重点讲解密码学在保障通信安全中的地位，包括对称加密与非对称加密（RSA、椭圆曲线加密）的工作原理，以及数字证书和公钥基础设施（PKI）如何建立信任链。 第四部分：数据驱动的决策——大数据、分析与人工智能的边界 信息技术发展至今，其最显著的成果之一便是从数据中提取知识和智能的能力。本部分聚焦于处理和利用海量数据的技术前沿。 分布式存储与处理框架： 解释“大数据”的特征（Volume, Velocity, Variety, Veracity）。深入介绍Hadoop生态系统（HDFS、MapReduce）的基本思想，以及新一代实时数据处理框架（如Spark）相比传统批处理的优势所在，强调数据局部性原理对提升性能的关键作用。 数据管理与数据库范式： 对比关系型数据库（SQL）的ACID特性与非关系型数据库（NoSQL，如文档型、键值型、图数据库）的BASE特性。理解何时选择哪种数据存储模型，以及数据仓库和数据湖的概念区别。 机器学习的核心思想与应用场景： 本章不进行复杂的数学推导，而是侧重于概念的清晰界定。解释监督学习、无监督学习和强化学习的基本差异。探讨深度学习（如卷积神经网络CNN和循环神经网络RNN）在图像识别、自然语言处理（NLP）等领域带来的革命性突破，及其在商业决策、医疗诊断中的实际应用案例。 第五部分：信息技术与社会重构 本书的终极目标是引导读者思考技术与人类社会之间的动态关系。 云计算的范式转变： 详述IaaS、PaaS、SaaS的层次结构，理解虚拟化和容器化（如Docker、Kubernetes）如何实现了计算资源的弹性供给与高效管理，以及“一切皆服务”对传统IT运维模式的颠覆。 伦理、监管与数字鸿沟： 讨论数据所有权、算法偏见（Algorithmic Bias）对社会公平可能造成的影响。探讨去中心化技术（如区块链）在金融、供应链管理中的潜在价值，以及技术发展对就业结构、隐私权和信息获取平等性带来的长期挑战。 本书面向所有对现代信息技术体系感兴趣的求知者，无论您是希望系统了解IT全貌的管理者、希望拓展技术视野的非技术专业人士，还是正在起步阶段的技术学习者。它提供的是一幅宏大而精密的数字世界蓝图，帮助读者在信息洪流中，明确方向，驾驭未来。

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这本书在内容组织的逻辑性上展现出一种近乎偏执的严谨，它似乎是从一个对计算机一无所知的“小白”视角出发，层层递进，构建起一个完整的知识体系框架。初学者最怕的就是“知识断层”，即学了A点却完全无法理解如何应用到B点。但这本书巧妙地将基础概念（比如硬件组成、操作系统基础）与实际应用技巧（比如办公软件的高级功能、基础网络常识）进行了无缝衔接。我特别喜欢它在引入新模块时，总会先用一个贴近生活的案例来激发读者的兴趣，而不是直接抛出定义。例如，在介绍文件管理系统时，它没有直接讲“目录结构”，而是先讲了“你在家里如何整理文件和文件夹”，这种类比思维极大地帮助我理解了抽象的概念是如何在实际环境中运作的。更难得的是，它在介绍完基础操作后，总会提供一个“进阶思考”的小栏目，引导读者思考“为什么会这样设计”，这种对“知其所以然”的追求，让这本书不仅仅停留在“教会你如何操作”的层面，更提升到了“理解技术背后的逻辑”的高度。这种循序渐进、步步为营的结构，让我在阅读过程中始终保持着一种被引导和被赋能的感觉，而不是被海量信息淹没的恐慌。

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这本教材的排版设计实在是让人眼前一亮，完全颠覆了我对传统技术类书籍的刻板印象。封面色彩的搭配大胆而又不失专业感，仿佛在暗示着书中的内容会是充满活力和创新思维的。内页的字体选择和行间距处理得非常人性化，即便是初学者，面对大量的专业术语和图示时，也不会感到视觉疲劳。尤其值得称赞的是，作者在关键概念的解释部分，大量采用了色彩高亮的技巧，使得那些容易混淆的知识点能够迅速抓住读者的眼球。很多教材往往只注重内容的堆砌，却忽视了阅读体验，而这本书显然在这方面下了大功夫。我记得在讲解某个软件操作流程时，它用了一整页的流程图，并且箭头和步骤的编号设计得极为清晰，几乎不需要对照着说明文字也能大致理解每一步该做什么。这种以视觉引导为主的学习方式，极大地降低了学习的心理门槛，让我感觉学习计算机知识不再是一件枯燥乏味的任务，而更像是在探索一个精心设计的数字迷宫。当然，这种对美学的追求有时也会让我稍微疑惑，比如在某些深层次的原理探讨部分，精美的插图是否会分散我对核心理论的注意力，但这似乎是现代教育设计中一个难以避免的权衡，总体而言，视觉呈现的成功远远盖过了这个小小的顾虑。

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这本书在配套资源的丰富性上，展现出了极强的实用主义倾向。一本好的教材，绝不仅仅是纸张和油墨的组合，它必须是一个完整的学习生态系统。这本书在这方面做得非常出色，它在每一章的末尾都设置了“上机实践环节”，并且这些实践任务的设计非常贴近我们日常的工作和学习场景。我注意到，很多任务并非仅仅是重复书本上的例子，而是要求我们将学到的知识进行简单的组合应用，比如“设计一个表格来统计你的本月开支，并利用条件格式突出显示超支项”。更关键的是，随书附带的在线资源包（我需要自行登录网站获取）内容极其详尽，不仅包含了所有示例文件的源文件，还有针对特定难点问题的视频讲解链接。特别是当我在一个数据处理的函数应用上卡住时，我发现在线视频的讲解角度和书面描述略有不同，这种多维度的解析方式，完美地弥补了单一媒介的局限性。这种“纸质书提供框架，在线资源提供深度和辅助支持”的模式，体现了出版方对现代学习习惯的深刻理解和尊重，真正做到了让读者学有所获，并且能立即上手操作。

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从语言风格和专业术语的处理上来看，作者无疑是站在了教育最前沿的立场。这本书最让人称道的一点，就是它成功地找到了“专业性”与“口语化”之间的黄金平衡点。面对那些拗口的计算机术语，作者并没有采用直接罗列的枯燥方式，而是采取了“先释义、后引用”的策略。第一次出现一个专业名词时，作者会用非常通俗易懂、甚至带有一点幽默感的语言进行解释，确保读者能够立刻领会其核心含义。比如，对于“缓存”这个概念，它可能不会直接给出内存管理层面的定义，而是会用“图书馆里你最常翻阅的书籍会被放在离你最近的桌子上”这样的比喻来解释其加速访问的原理。随着章节的深入，当该术语被读者反复接触到后，作者便会逐渐切换到更标准的、更学术的表述。这种学习路径的设计，极大地降低了初次接触技术词汇时的挫败感。此外，全书的行文节奏把握得非常好，长句少见，多用短促有力的陈述句，读起来非常流畅，仿佛是一位经验丰富、善于表达的老师在面对面讲解，没有那种教科书特有的疏离感。

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我必须强调，这本书在知识的“时效性”和“前瞻性”上的平衡把握得相当到位，这在快速迭代的计算机领域尤为重要。很多基础教材的内容可能过于陈旧，讲授的软件版本可能早已被淘汰，使得读者学到的技能在现实工作中难以应用。然而，这本教材显然经过了近期的仔细审校。它在讲解办公软件的高级功能时，所采用的界面和快捷键，与目前主流的最新版本高度吻合，这让我在将书本知识迁移到实际工作中时，几乎没有遇到“版本不符”的尴尬。同时，它又没有一味追求最新的、转瞬即逝的热点技术，而是将更多的篇幅留给了那些被证明是稳固的、底层逻辑的知识，比如文件系统的基础原理、信息安全的基本常识等。这种既扎根于当前实践，又放眼于长期技能保值的策略，使得这本书的投资回报率非常高。它没有被短期的技术浪潮裹挟，而是沉稳地为读者打下了坚实的、不易过时的基础，确保我们今天学到的知识在未来几年内依然具有强大的生命力。

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