21世纪高校计算机系列规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:朱二连

出品人:

页数:245

译者:

出版时间:2009-3

价格:24.00元

装帧:

isbn号码:9787113097073

丛书系列:

图书标签:

• 计算机科学
• 高等教育
• 教材
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• 计算机基础

21世纪高校计算机系列规划教材（不含《21世纪高校计算机系列规划教材》本身） 以下是一系列针对当前信息技术发展前沿、面向21世纪高等教育需求而精心策划的系列教材的简介。本系列旨在培养具备扎实理论基础、强大工程实践能力和创新思维的复合型信息技术人才。 --- 第一部分：核心基础与理论深度 本部分教材着重于构建学生坚实的计算机科学基础，涵盖了从底层硬件逻辑到高级算法设计的核心知识体系，确保学生能够理解现代计算系统的底层原理。 1. 《现代离散数学与计算理论导引》 本书全面覆盖了现代离散数学在计算机科学中的应用，重点强化了逻辑推理、集合论、图论在算法设计与分析中的作用。特别增设了关于计算复杂性理论的前沿章节，深入探讨P、NP、NPC等核心问题，并引入了量子计算背景下的离散结构变化。教材摒弃了过于陈旧的纯数学推导，转而采用大量的编程实例（使用Python和Julia语言辅助）来验证理论的实用性，例如使用图论算法解决大规模网络路由问题，或利用布尔代数设计高效电路。本书的独特之处在于，它将形式验证的思想融入到离散结构的证明过程中，为后续学习形式化方法和软件工程的严谨性打下基础。 2. 《高性能计算系统结构与并行化编程》 本书超越了传统的冯·诺依曼结构讲解，聚焦于后摩尔时代的高性能计算范式。内容涵盖多核/众核处理器架构、GPU异构计算原理（重点讲解CUDA/OpenCL模型），以及新型存储体系（如NVRAM）的影响。理论部分详述了缓存一致性协议（如MESI协议）的细节与性能影响。实践部分则围绕如何有效地利用OpenMP、MPI以及C++的并行库进行高效代码编写。书中提供了大量针对科学计算、大数据处理场景的性能分析案例，旨在教会学生如何诊断并消除并行程序中的锁竞争和内存延迟瓶颈。 3. 《高级数据结构与算法设计：面向大规模数据》 本教材将经典数据结构与算法提升至应对万亿级数据挑战的高度。除了传统的树、图、堆结构外，重点介绍了外部存储数据结构（如B+树的变种）、流式算法（Streaming Algorithms）、以及概率性数据结构（如Bloom Filter、Count-Min Sketch）的应用场景和空间/时间复杂度分析。算法设计部分侧重于近似算法（Approximation Algorithms）和在线算法（Online Algorithms）的原理，并结合动态规划在组合优化中的最新进展进行深入剖析。书中提供了丰富的LeetCode风格的高难度练习，并要求学生使用Rust/Go等现代语言实现高效的并发数据结构。 --- 第二部分：前沿技术与工程实践 本部分教材紧密跟踪信息技术产业的最新浪潮，侧重于培养学生的系统构建、应用开发和安全防护能力。 4. 《全栈Web应用开发与微服务架构实践》 本教材完全摒弃了传统的“三层架构”教学模式，专注于现代的基于事件驱动的微服务架构。前端部分侧重于现代JavaScript框架（如React/Vue的Hooks设计模式），并深入讲解前端性能优化和无障碍设计。后端开发则采用Java Spring Cloud或Go Gin框架，详细讲解服务发现、熔断、API网关、配置中心等核心微服务组件的原理与实现。书中提供了完整的DevOps流程案例，包括使用Docker和Kubernetes进行持续集成与部署（CI/CD），强调可观测性（Observability）工具（如Prometheus/Grafana）的集成。 5. 《深度学习原理与应用：从感知机到生成模型》 本书旨在提供一个严谨且实用的深度学习框架。理论部分详述了反向传播算法的数学推导、优化器（如AdamW、LAMB）的收敛性分析，并对Transformer架构进行细致的分解讲解。应用层面，教材涵盖了计算机视觉（CNN/GANs）、自然语言处理（BERT/GPT家族的结构演化），以及强化学习的基础。特别地，本教材设有专门章节讨论模型的可解释性（XAI）和对抗性攻击与防御，确保学生在应用AI技术时具备伦理和安全意识。所有代码实现均基于PyTorch。 6. 《现代操作系统与系统级编程》 本教材将Linux内核作为主要研究对象，重点培养学生对操作系统底层机制的掌握。内容包括进程/线程管理、内存虚拟化（页表机制、TLB）、文件系统（Ext4/XFS原理）。不同于侧重概念介绍的旧教材，本书大量引用Linux内核源码片段进行讲解，并要求学生完成如系统调用实现、小型内存分配器设计、I/O调度器分析等实践任务。此外，教材还引入了eBPF技术在内核观测和安全审计中的前沿应用，使学生能够“看到”现代操作系统在运行时实际发生的事情。 --- 第三部分：数据科学与智能决策 本部分聚焦于如何从海量数据中提取价值，构建智能决策系统。 7. 《大规模数据处理与分布式计算框架》 本教材侧重于批处理和流式处理的工程实践。系统地介绍了Hadoop生态系统（HDFS/YARN），并深入讲解Apache Spark的RDD、DataFrame/Dataset编程模型，尤其是其DAG调度器和内存管理机制。在流处理方面，重点讲解Apache Flink的精确一次语义保证和状态管理技术。本书提供了大量使用Scala/Python操作这些框架的案例，要求学生设计和实现一个端到端的实时推荐系统原型，涵盖数据清洗、特征工程、模型训练及实时预测的全过程。 8. 《信息安全导论与网络攻防技术》 本教材全面覆盖了现代信息安全的三大支柱：机密性、完整性、可用性。加密学部分深入讲解公钥基础设施（PKI）、椭圆曲线加密算法（ECC）的原理。网络安全部分详述了TLS/SSL协议的握手过程、Web应用漏洞（如SQL注入、XSS、CSRF）的原理和防御。攻防实践部分要求学生不仅要了解攻击手法，更要学会渗透测试流程，并使用Wireshark/Metasploit进行安全分析。最后，教材探讨了零信任架构（Zero Trust Architecture）在企业网络中的部署策略。 --- 结语 本系列教材的编纂遵循“理论为根基，实践为导向，创新为目标”的原则，力求为21世纪的计算机专业学生提供一个既能深入理解计算本质，又能快速适应产业变革的知识体系。每本书均配有在线资源库，包含最新的参考资料、代码实现和互动学习模块。

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