计算机专业英语

Chapter1  Introduction of Computer Science    1

1.1  History of Computer Science    1

1.2  Areas of Computer Science    4

 1.2.1  Theoretical Computer Science    4

 1.2.2  Applied Computer Science    6

1.3  Is Computer Science Science?    7

 1.3.1  Common Understandings of Science    7

 1.3.2  Internal Disagreement    10

 1.3.3  Computer Science Thrives on Relationships    10

 1.3.4  Validating Computer Science Claims    11

1.4  The Future of Computer Science    12

 1.4.1  Introduction    12

 1.4.2  Innovative Research Projects    14

 1.4.3  Theoretical Foundation    17

 1.4.4  An Interview    18

1.5  Key Terms and Review Questions    22

References    25

Chapter2  Computer Architecture and Networks    27

2.1  Introduction    27

 2.1.1  Computer Architecture    27

 2.1.2  Design Goals    28

2.2  Computer System    29

 2.2.1  Hardware    29

 2.2.2  Software    31

2.3  Computer Networking    33

 2.3.1  Network Hardware    34

 2.3.2  Network Protocols    35

 2.3.3  Internet and TCP/IP    37

2.4  Wireless Network    40

 2.4.1  Wireless LAN Networking Basics    40

 2.4.2  Mobile Network    41

 2.4.3  Wireless Sensor Network    42

2.5  Key Terms and Review Questions    46

References    51

Chapter3  Operating System    52

3.1  Definition and Function    52

 3.1.1  What is Operating System?    52

 3.1.2  Functions of Operating System    53

 3.1.3  Types of Operating Systems    55

3.2  Tasks of an Operating System    57

 3.2.1  Processor Management    57

 3.2.2  Process Management    59

 3.2.3  Memory and Storage Management    60

 3.2.4  Device Management    61

 3.2.5  Application Interface    62

 3.2.6  User Interface    63

3.3  Examples of Popular Modern Operating Systems    65

 3.3.1  UNIX and UNIX-like Operating Systems    65

 3.3.2  Microsoft Windows    67

3.4  Comparison of Windows and UNIX Environments    69

3.5  Key Terms and Review Questions    82

References    84

Chapter4  Algorithms, Data Structures and Software Engineering    86

4.1  Algorithm    86

 4.1.1  Introduction    86

 4.1.2  Definition of Algorithms    87

 4.1.3  Specifying Algorithms    89

 4.1.4  Examples — Sorting Algorithms    90

 4.1.5  Algorithm Analysis    98

4.2  Data Structures    100

 4.2.1  Definition    100

 4.2.2  Types of Data Structure    102

4.3  Programming    106

 4.3.1  Evolution of Programming Language    106

 4.3.2  Basic Components and Structure of a Program    107

 4.3.3  Object-oriented Programming    112

4.4  Software Engineering    116

 4.4.1  Life Cycle of Software    116

 4.4.2  Software Development Models    118

 4.4.3  Software Quality Characteristics    121

4.5  Key Terms and Review Questions    123

References    127

Chapter 5  Databases and Information Retrieval    129

5.1  Database System    129

 5.1.1  Database    129

 5.1.2  Relational Database    130

 5.1.3  Database Management System    133

 5.1.4  SQL    135

5.2  Information Retrieval    136

 5.2.1  Introduction    136

 5.2.2  An Example of Information Retrieval    138

 5.2.3  Open Source IR System    143

 5.2.4  Performance Measure    144

5.3  Web Search Basics    145

 5.3.1  Background and History    145

 5.3.2  Web Search Features    147

 5.3.3  Web Crawling and Indexes    150

5.4  Key Terms and Review Questions    152

References    155

Chapter 6  Artificial Intelligence    156

6.1  Introduction    156

 6.1.1  History of AI    156

 6.1.2  Research Branches of AI    157

6.2  Turing Test    161

 6.2.1  Introduction    161

 6.2.2  Alan Turing    161

 6.2.3  Inception of the Turing Test    162

 6.2.4  Problems/Difficulties with the Turing Test    163

 6.2.5  The Current State of the Turing Test    165

 6.2.6  Artificial Intelligence Computer System Passes Visual Turing Test    166

6.3  Knowledge Representation and Reasoning    168

 6.3.1  How to Represent Knowledge    168

 6.3.2  Representation    169

 6.3.3  Reasoning about Knowledge    170

 6.3.4  KBS    170

 6.3.5  MYCIN—A Case Study    172

6.4  Case-based Reasoning    173

 6.4.1  Introduction    173

 6.4.2  Fundamental of Case-based Reasoning    174

 6.4.3  The CBR Process    175

 6.4.4  Example-based Machine Translation    177

6.5  Robotics    180

 6.5.1  Components of Robot    180

 6.5.2  Control System    184

 6.5.3  Environmental Interaction and Navigation    185

 6.5.4  Top 10 Humanoid Robots    187

6.6  Computer Vision    192

 6.6.1  Brief Introduction    192

 6.6.2  Tasks of Computer Vision    194

 6.6.3  An Example — Facial Recognition System    196

6.7  Existential Risk from Artificial General Intelligence    198

 6.7.1  Overview    198

 6.7.2  Risk Scenarios    199

 6.7.3  Different Reactions on the Thesis    203

6.8  Key Terms and Review Questions    204

References    208

Chapter 7  Computer Graphics and Visualization    210

7.1  Computer Graphics    210

 7.1.1  What Is Computer Graphics    210

 7.1.2  Types of Graphics    211

 7.1.3  Techniques Used in CG    214

 7.1.4  Computer-aided Design    217

 7.1.5  3D Modeling    219

7.2  Virtual Reality    221

 7.2.1  What Is Virtual Reality?    222

 7.2.2  Types of Virtual Reality    223

 7.2.3  Equipment Used in Virtual Reality    225

 7.2.4  Applications of Virtual Reality    227

 7.2.5  Pros and Cons of Virtual Reality    228

7.3  Data Visualization    229

 7.3.1  Characteristics of Effective Graphical Displays    230

 7.3.2  Quantitative Messages    230

 7.3.3  Visual Perception and Data Visualization    231

 7.3.4  Examples of Diagrams Used for Data Visualization    232

7.4  Key Terms and Review Questions    237

References    240

Chapter 8  Human-Computer Interaction    241

8.1  Human-Computer Interaction    241

 8.1.1  History of HCI    241

 8.1.2  From Cabal to Community    242

 8.1.3  Beyond the Desktop    243

 8.1.4  The Task-artifact Cycle    245

 8.1.5  A Caldron of Theory    246

 8.1.6  Implications of HCI for Science, Practice, and Epistemology    247

8.2  User Interface Design Adaptation    248

 8.2.1  Introduction    248

 8.2.2  User Interface/Task/Platform Relations    251

 8.2.3  Authoring Multi-Device Interactive Applications    251

 8.2.4  Adaptation Rules    252

 8.2.5  Model-based UI Design in Multi-Device Contexts    254

 8.2.6  Vocal Interfaces    256

 8.2.7  Multimodal User Interfaces    256

8.3  HRI    258

 8.3.1  Introduction of HRI    258

 8.3.2  HRI — About (not) Romanticizing Robots    260

 8.3.3  HRI — There Is No Such Thing as “Natural Interaction”    261

 8.3.4  HRI — There Is a Place For Non-humanoid Robots    263

8.4  Key Terms and Review Questions    265

References    267

Chapter 9  Computer Security    269

9.1  Computer Security Issues    269

 9.1.1  Basic Security Concepts    269

 9.1.2  Threats and Attacks    271

 9.1.3  A Model for Network Security    275

9.2  Security Countermeasure    277

9.3  Cryptography    282

 9.3.1  Basic Concepts    283

 9.3.2  History of Cryptography    283

 9.3.3  Modern Cryptography    287

9.4  Top 10 Cyber-security Issues in 2016    290

9.5  Cyberwar    292

 9.5.1  A Cybersecurity Wargame Scenario    292

 9.5.2  The First Casualty of Cyberwar Is The Web    293

 9.5.3  Building Digital Armies    294

 9.5.4  How Cyber Weapons Work    296

 9.5.5  When Is a Cyberwar Not a Cyberwar?    297

 9.5.6  The Targets in Cyberwar    298

 9.5.7  Cyberwar: Coming to a Living Room Near You?    298

9.6  Key Terms and Review Questions    299

References    303

Chapter 10  Latest Progresses in Computer Science    304

10.1  Quantum Information Science    304

 10.1.1  Quantum Computing    304

 10.1.2  Quantum Cryptography    308

10.2  Deep Learning    311

 10.2.1  Introduction    311

 10.2.2  Historical Trends in Deep Learning    315

10.3  Cloud Computing    319

 10.3.1  The Vision of Cloud Computing    320

 10.3.2  Defining a Cloud    322

 10.3.3  A Closer Look    323

 10.3.4  The Cloud Computing Reference Model    325

10.4  Big Data    326

 10.4.1  Let the Data Speak    326

 10.4.2  Definition and Characteristic of Big Data    329

 10.4.3  Value of Big Data    330

 10.4.4  Risk of Big Data    332

10.5  Key Terms and Review Questions    333

References    337