信息处理与数据科学

　　本书是在大数据与人工智能快速发展并对人们的科学研究、生活产生了重大影响的大形势下，结合教育部计算机公共课教学指导委员会提出的“加强在校大学生计算思维能力培养”的指导思想，为高等院校“大学计算机应用基础”类课程的教学而编写的。本书从信息处理与数据科学的视角入手，依据大学计算机公共课的课程体系及本书的设计理念，重点探索并分析了信息在计算机中的表示、各类信息资源的编辑处理技术、数据科学与数据分析的相关概念与技术、人工智能的原理与应用共5个领域的内容。因此全书分为5篇，分别为：第1篇信息及信息的数字化表示、第2篇信息平台与信息交流、第3篇文稿处理与信息呈现、第4篇多媒体信息处理、第5篇数据科学与人工智能。最后，还以Excel的分析工具库为例讲授了数据分析中常见的t-检验、相关性分析和方差分析等技术。与同类教材相比，本书强化了对大学计算机课程知识体系和知识结构的梳理，并在内容上有所加深，重点增加了数据科学与人工智能两个模块的内容，系统地讲授了大数据及人工智能的概念、特征与关键技术。本书注重系统性和理论性，涵盖知识面较广，既可以作为大中专院校的计算机公共课教材，也可作为相关行业从业人员的自学参考资料。

　　马秀麟，教育技术学博士，北京师范大学教育学部副教授，硕士生导师，北京师范大学计算机公共课课程主任。主要从事信息技术促进教学、网络课程设计与开发、线上学习行为分析等领域的教学与研究，关注学习资源重组与重构、知识可视化、思维导图（概念图）应用、在线学习行为监控与分析等方面的教研活动。目前，已经发表学术论文50余篇，出版学术专著3部、教材15部，主持各类项目20余项。2004年获得北师大第三届受本科生欢迎的“十佳教师”称号，2014年获得钱瑗教育基金奖，2015年获得北师大本科教学优秀奖，全国多媒体教学课件大赛一等奖、2016年获得北师大教学名师奖。

第1篇 信息及信息的数字化表示
第1章 信息、数据与信息化社会
1.1 信息及其特征
1.1.1 信息的概念
1.1.2 信息的特征
1.2 信息技术与信息化社会
1.2.1 信息化社会及特征
1.2.2 数据科学已成为科研与社会发展的核心内容
第2章 二进制数与数制转换
2.1 二进制数及其特点
2.2 数制及其相互转换
2.2.1 十六进制数和八进制数
2.2.2 不同数制之间的转换
2.3 计算机中的数词与量词
第3章 信息的数字化表示
3.1 数值型量在计算机中的表示方法
3.1.1 整数在计算机中的表示方法
3.1.2 小数在计算机中的表示方法
3.2 图形、图像及其表示方法
3.2.1 图形、图像的数值化表示
3.2.2 图形、图像的颜色模型
3.3 音频信息在计算机中的数字化表示
3.3.1 声音数字化的技术
3.3.2 数字化声音的质量标准
3.4 中英文字符的表示方法
3.4.1 计算机处理字符的基本思路
3.4.2 英文符号的编码、显示与存储
3.4.3 汉字编码方案及字库
3.5 信息的存储——文件及其类型
3.5.1 信息在计算机中的存储与应用
3.5.2 数据文件与多媒体信息
3.5.3 媒体文件及其格式
思考与实践活动
第2篇 信息平台与信息交流
第4章 计算机系统与结构
4.1 电子计算机的工作原理
4.1.1 计算机系统结构
4.1.2 计算机工作原理
4.2 微型计算机硬件系统
4.2.1 微机的主要硬件
4.2.2 微机的外部接口
4.3 电子计算机的软件系统
4.3.1 计算机软件的概念
4.3.2 常见的软件
4.3.3 程序设计语言
4.4 电子计算机的应用范畴
第5章 操作系统——Windows 10
5.1 Windows 10系统概述
5.1.1 Windows的起源与发展历程
5.1.2 启动与关机
5.1.3 Windows中的键鼠操作
5.2 桌面及操作
5.2.1 桌面及设置
5.2.2 任务栏
5.2.3 Windows的“开始”菜单
5.2.4 窗口的组成与操作
5.2.5 控件与对话框
……
第3篇 文稿处理与信息呈现
第4篇 多媒体信息处理
第5篇 数据科学与人工智能
参考文献