摩尔定律趋于失效，数据密集型应用日益增加，在此背景下，本书拓展了在国际上具有广泛影响力的计算思维，从历史、计算、数据以及结构等维度论述新时代计算机设计方法学。通过本书，读者能够了解计算机系统设计方法学，了解计算机系统的研究和设计，体验计算机科学带来的乐趣，丰富计算机科学的思维，获得计算带来的效益。本书适用于对人工智能、编程、计算、数据科学、计算机体系结构等主题感兴趣的读者。

Ⅰ 总论
1 新时代计算机设计方法学的四个思维角度
1.1 引言
1.2 历史思维的角度——找到设计在历史中的方位
1.2.1 历史思维的作用
1.2.2 计算机考据学
1.3 计算思维的角度——通过计算的办法解决问题
1.3.1 计算思维的作用
1.3.2 计算思维的内涵
1.4 数据思维的角度——通过数据解决问题
1.4.1 数据思维的内涵
1.4.2 数据与计算的对称性
1.5 结构思维的角度——通过优化结构提高效能节省资源
1.5.1 结构对算力的影响
1.5.2 结构思维的内涵
1.6 四种思维之间的相互关系
1.7 结束语
思考题
参考文献
2 新时代计算机领域面临的若干科学问题
2.1 引言
2.2 问题一：意识的生物学基础是什么
2.3 问题二：记忆如何存储和恢复
2.4 问题三：怎样从海量生物数据中产生大的可视图片
2.5 问题四：什么是传统计算的极限
2.6 问题五：量子不确定性和非局域性背后是否有更深刻的原理
2.7 问题六：通过计算机进行学习的极限是什么
2.8 结束语
思考题
参考文献
3 深入理解基本的数理逻辑
3.1 引言
3.2 形式化对于科学的意义
3.3 形式化过程的基本步骤
3.4 集合的含义
3.5 数学的物理解释
3.6 悖论的实例及图形化
3.7 数学的图形化理解
3.8 排中律、同一性和矛盾律的统一
3.9 最小完全集
3.10 概率
3.11 指数函数
3.12 结束语
思考题
参考文献
Ⅱ 历史思维——基于历史角度的设计方法学
4 冯·诺依曼《计算机与人脑》的要点与启发
4.1 引言
4.2 提出应对经验进行形式化
4.3 提出由一组基本操作通过组合反馈实现复杂操作
4.4 提出人造计算机和人脑在本质上都是自动机
4.5 提出存储程序的思想
4.6 提出摩尔定律的雏形
4.7 提出在记忆器官附近要有活跃器官提供服务和管理
4.8 提出存储系统的层次化原理
4.9 提出Amdahl定律的雏形
4.10 提到图灵的工作作为虚拟化的雏形
4.11 提出从“语言”的角度理解人脑
4.12 结束语
思考题
参考文献
5 第三代体系结构可虚拟化的形式化条件
5.1 引言
5.2 虚拟机的三个本质属性
5.3 第三代机的一个模型
……
Ⅲ 计算思维——基于计算角度的设计方法学
Ⅳ 数据思维——基于数据角度的设计方法学
Ⅴ 结构思维——基于结构角度的设计方法学
术语中英文对照