Książka jest przeznaczona dla Czytelników, którzy nie mając specjalnego przygotowania matematycznego i wiadomości wykraczających poza przeciętną szkolną wiedzę, chcą poznać pojęcia i idee stanowiące fundament współczesnej informatyki.

W początkowych rozdziałach przedstawiono najważniejsze właściwości algorytmów, metody algorytmiczne, różnice między obliczeniami analogowymi i cyfrowymi oraz metody cyfrowego przetwarzania sygnałów. W kolejnych rozdziałach Czytelnik jest zaznajamiany z maszyną Turinga, lingwistyką matematyczną i automatami skończonymi.

Autor omawia także budowę i działanie urządzeń cyfrowych, począwszy od operacji na dwójkowych danych poprzez algebrę Boole’a oraz zasady projektowania cyfrowych podzespołów, aż do architektury współczesnych komputerów i współdziałania sprzętu z oprogramowaniem.

Książka jest przeznaczona dla amatorów, którzy chcą być świadomymi użytkownikami sprzętu informatycznego, dla studentów informatyki i kierunków pokrewnych, a także dla informatyków chcących lepiej poznać i zrozumieć korzenie dziedziny, w której się specjalizują.

Spis treści:

1. O czym będzie traktować ta książka
Od zadania obliczeniowego do jego wykonania przez komputer     11
O czym opowiemy  16

2. O algorytmach i złożoności obliczeniowej na kilku łatwych przykładach
Co to właściwie jest „obliczenie”?  23
Weź, Jasiu, kajecik i notuj  25
Przeszukiwanie listy nieuporządkowanej i uporządkowanej      30
Pojęcie złożoności obliczeniowej (czasowej). Notacja O(.)  35
Problem Collatza i badanie własności stopu      42

3. Trudne problemy, które wybuchają
Komiwojażer ma problem  47
Dlaczego NP?      53
Plecak, układanki i różne zabawy z kredkami  56
Pytanie za milion dolarów: czy P = NP?      63

4. O metodach konstruowania algorytmów
Skąd się biorą algorytmy?  67
Metoda „dziel i zwyciężaj”  71
Algorytmy zachłanne  73
Algorytmy heurystyczne      75
Algorytmy rekurencyjne      78

5. Algorytmy probabilistyczne i ewolucyjne
Metody Monte Carlo      91
Symulacja losowych zjawisk zachodzących w czasie      97
Algorytmy ewolucyjne     103

6. Obliczenia analogowe i cyfrowe
Czy obliczenie musi się wykonywać w jakichś krokach?     118
Analogowe i cyfrowe techniki przetwarzania informacji 119
Domowe i szkolne przykłady obliczeń analogowych 123
Analogowe urządzenia w technice 126
Analogowe układy automatycznej regulacji 128
Cybernetyczne wizje: serwomechanizmy czy komputery?     133

7. Cyfrowe przetwarzanie sygnałów
Dyskretyzacja ciągłego sygnału 138
Widmo sygnału i przekształcenie (transformata) Fouriera 143
Korzyści ze znajomości widma     152
Matematyka i francuska epopeja 159

8. Maszyna Turinga
Zasada działania maszyny Turinga     163
Teza Churcha–Turinga dla obliczeń sekwencyjnych 177
Enigma życia i działalności Alana Turinga 181

9. O lingwistyce matematycznej
Czy lingwistyka może być matematyczna? 189
Język jako zbiór 190
Model gramatyki kombinatorycznej Chomsky’ego i notacja BNF 194
Panie gryzą psy ponieważ dzieci lubią koty 196
Języki skończone i nieskończone     202
Poziom leksykalny i składniowy (syntaktyczny) gramatyki 205
Języki bezkontekstowe i kontekstowe     209
A jak się to ma do języków naturalnych? 210
Intelekt i lewicowość     213

10. Automaty skończone
Podstawowa definicja automatu skończonego     217
Niezupełność i niedeterminizm automatu     224
Automat skończony a badanie poprawności składniowej 226
Automat skończony jako model zachowania fizycznego urządzenia     231

11. System dwójkowy
Dlaczego właśnie dwójkowy? 235
Dwójkowe liczby całkowite i podstawowe arytmetyczne operacje na nich 238
Inne sposoby przedstawiania liczb całkowitych 251
Liczby stałoprzecinkowe i zmiennoprzecinkowe     253
Notacja heksadecymalna (szesnastkowa) 258
Kodowanie znaków alfanumerycznych 259
Projekt Unicode     266

12. Elementarz syntezy logicznej
Co oznacza ten tytuł? 273
Od Arystotelesa ze Stagiry do Claude'a Shannona z Gaylord w stanie
Michigan     274
Układy przełączające 279
Niezwykła kariera naukowa Claude'a Shannona 286
Algebra Boole’a i pomysł na „automatyzację” obliczeń logicznych     289
Od tabelki prawdy do sieci logicznej     298
Jak zrobić trzydziestodwubitowy sumator?     303
Inne „prefabrykowane” podzespoły logiczne     309

13. Układy sekwencyjne
Przerzutniki 313
Rejestry i liczniki 320
Wrzuć monetę. czyli prosty układ sterowania     324

14. Wiek informatyki
Praojcowie informatyki     341
Potrzeby obliczeniowe okresu II wojny światowej     347
Bariera niezawodnościowa 350
Bardzo dobry, ale bardzo drogi pomysł 352
Powojenne problemy globalnej polityki 355
Wielki program na przełomowe lata sześćdziesiąte 356
Komputery lat sześćdziesiątych 358
Lata siedemdziesiąte: postęp nie zwalnia 362
Kolejny przełom: komputery prywatne 364
Od internetów do Internetu 367
A co tam, panie, w polityce?     368
Nieoczekiwany koniec zimnej wojny 372

15. Von Neumanna komputer z programem w pamięci
Jak to się zaczęło     376
Od prostego kalkulatora do czegoś w rodzaju własnej roboty ENIAC-a 378
Zasada maszyny z programem w pamięci 383
Kilka słów o programowaniu maszyn z pamiętanym programem 392
Inżynieria oprogramowania i inżynieria systemowa     397

16. Organizacja jednoprocesorowego systemu komputerowego
O jakim komputerze mowa?     401
Podstawowy schemat blokowy systemu 402
Pan, sługa i arbiter, czyli jak uzyskać dostęp do magistrali 407
Czego pan może wymagać od sługi     409

17. Procesor
Schemat blokowy procesora     419
Stos systemowy i operacje na stosie     431

18. System przerwań
Zasada przerwań     437
Od zgłoszenia przerwania do reakcji układu sterowania procesora     442
Inicjowanie obsługi przerwania 445
Program obsługi przerwania     448
Programy i procesy 450

19. Co było dalej?
Zakończenie 470
Skorowidz nazwisk 471
Skorowidz rzeczowy     473