本書(shū)是諾伊曼在1955-1956年為西里曼講座而準(zhǔn)備的未完成講稿，是作者對(duì)過(guò)去十幾年在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域所做研究的一個(gè)總結(jié)性梳理。諾伊曼在書(shū)中首先概述了模擬計(jì)算機(jī)和數(shù)字計(jì)算機(jī)的一些基本設(shè)計(jì)思想和理論基礎(chǔ)，然后從數(shù)學(xué)的角度，主要是邏輯和統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的角度，探討了人腦的神經(jīng)系統(tǒng)的控制和邏輯結(jié)構(gòu)，對(duì)計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)運(yùn)算和人腦思維的過(guò)程進(jìn)行了比較研究。
引 言
第一部分 計(jì)算機(jī)
第 1 章 模擬計(jì)算機(jī)
1 常規(guī)基本運(yùn)算
2 非常規(guī)基本運(yùn)算
第 2 章 數(shù)字計(jì)算機(jī)
1 記號(hào)及其組合和實(shí)例
2 數(shù)字計(jì)算機(jī)種類及其基本單元
3 并行和串行方案
4 常規(guī)基本運(yùn)算
第 3 章 邏輯控制
1 插入控制
2 邏輯紙帶控制
3 每項(xiàng)基本運(yùn)算僅需一個(gè)器件的運(yùn)行原則
4 由此帶來(lái)的對(duì)特定存儲(chǔ)器件的需求
5 用“控制序列”點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制
6 存儲(chǔ)控制
7 存儲(chǔ)控制的模運(yùn)算
8 混合控制形式
第 4 章 混合計(jì)算機(jī)
數(shù)的混合表示法
第 5 章 精度
要求高（數(shù)字）精度的原因
第 6 章 現(xiàn)代模擬計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)
第 7 章 現(xiàn)代數(shù)字計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)
1 活躍器件的速度問(wèn)題
2 所需活躍器件的數(shù)量
3 存儲(chǔ)器的存取時(shí)間和存儲(chǔ)容量
4 由活躍器件構(gòu)成的存儲(chǔ)寄存器
5 存儲(chǔ)器的分級(jí)原理
6 存儲(chǔ)元件與存取問(wèn)題
7 存取時(shí)間概念的復(fù)雜性
8 直接尋址原理
第二部分 人腦
第 8 章 神經(jīng)元功能簡(jiǎn)述
第 9 章 神經(jīng)沖動(dòng)的性質(zhì)
1 刺激的過(guò)程
2 刺激的機(jī)制及其數(shù)字特性
3 神經(jīng)反應(yīng)、疲勞和恢復(fù)的時(shí)間特性
4 神經(jīng)元的大小以及與計(jì)算機(jī)器件的比較
5 能耗以及與計(jì)算機(jī)器件的比較
6 比較結(jié)果小結(jié)
第 10 章 刺激標(biāo)準(zhǔn)
1 最簡(jiǎn)單的初等邏輯
2 較復(fù)雜的刺激標(biāo)準(zhǔn)
3 閾值
4 總和時(shí)間
5 受體的刺激標(biāo)準(zhǔn)
第 11 章 神經(jīng)系統(tǒng)的記憶問(wèn)題
1 神經(jīng)系統(tǒng)記憶容量的估值原理
2 運(yùn)用這些規(guī)則來(lái)估計(jì)記憶容量
3 記憶各種可能的物理體現(xiàn)方法
4 與計(jì)算機(jī)類比
5 記憶的基本組成成分不必與基本活躍器件相同
第 12 章 神經(jīng)系統(tǒng)的數(shù)字部分和模擬部分
遺傳機(jī)制在上述背景下的作用
第 13 章 代碼以及在控制計(jì)算機(jī)功能中的作用
1 完整代碼概念
2 短代碼概念
3 短代碼的功能
第 14 章 神經(jīng)系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)
1 數(shù)值的重要性
2 數(shù)值與邏輯的相互作用
3 期望高精度要求的原因
第 15 章 所用記號(hào)系統(tǒng)的本質(zhì)：強(qiáng)調(diào)統(tǒng)計(jì)性，忽略數(shù)字性
1 算術(shù)運(yùn)算造成的惡化算術(shù)深度和邏輯深度的作用
2 算術(shù)精度或邏輯可靠性的備選方案
3 可用消息系統(tǒng)的其他統(tǒng)計(jì)特性
第 16 章 人腦語(yǔ)言而不是數(shù)學(xué)語(yǔ)言
術(shù)語(yǔ)表
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