目录
●学习单元1 人工智能概述 1
学习目标 1
知识图谱 2
1.1 人工智能的概念 3
1.1.1 人工智能的定义 3
1.1.2 图灵测试 3
1.2 人工智能的发展 5
1.2.1 代表人物和事件 6
1.2.2 人工智能发展史 8
1.2.3 我国人工智能的发展状况 13
1.3 人工智能的分类 16
1.3.1 弱人工智能 16
1.3.2 强人工智能 17
1.3.3 超人工智能 17
1.4 人工智能研究的主要学派 17
1.4.1 符号主义学派 17
1.4.2 连接主义学派 19
1.4.3 行为主义学派 20
1.5 人工智能的主要研究领域 21
1.5.1 感知问题 21
1.5.2 模式识别 22
1.5.3 博弈 22
1.5.4 搜索 23
1.5.5 自然语言处理 23
1.5.6 专家系统 24
1.5.7 机器人学 25
1.6 实训 26
1.6.1 实训1 体验“九歌”诗歌写作系统 26
1.6.2 实训2 体验“文心一言” 27
1.7 拓展知识:未来已来,人工智能改变生活 29
1.8 习题 30
学习单元2 人工智能生态 32
学习目标 32
知识图谱 33
2.1 大数据 34
2.1.1 什么是大数据 34
2.1.2 大数据的四大特性 35
2.1.3 大数据与人工智能 36
2.1.4 大数据的应用案例 37
2.2 物联网 38
2.2.1 什么是物联网 38
2.2.2 物联网的技术架构 39
2.2.3 物联网的特点 40
2.2.4 物联网的未来趋势 41
2.2.5 物联网与人工智能 41
2.3 云计算 42
2.3.1 什么是云计算 42
2.3.2 云计算的特点 43
2.3.3 云计算的分类 43
2.3.4 云计算的服务模式 44
2.3.5 云计算的应用 44
2.4 5G通信技术 45
2.4.1 什么是5G 45
2.4.2 5G的关键技术 45
2.4.3 5G的应用场景 48
2.5 实训 49
2.5.1 实训1 使用百度网盘 49
2.5.2 实训2 二维码分享 51
2.6 拓展知识:6G技术将于2030年前后实现商用 52
2.7 习题 53
学习单元3 人工智能软/硬件平台 54
学习目标 54
知识图谱 55
3.1 芯片是人工智能算力的基础 56
3.1.1 什么是芯片 56
3.1.2 芯片的分类 57
3.1.3 芯片的制造工艺 59
3.1.4 摩尔定律 59
3.2 智能芯片 59
3.2.1 什么是智能芯片 59
3.2.2 智能芯片的分类 60
3.2.3 智能芯片的发展历程 64
3.2.4 智能芯片产业发展现状 64
3.3 人工智能开发框架 68
3.3.1 开发框架的作用 68
3.3.2 开发框架的核心特征 69
3.3.3 典型的人工智能开发框架 69
3.4 实训:人工智能芯片相关企业调研 72
3.5 拓展知识:我国科学家研发新一代神经拟态类脑计算机 73
3.6 习题 74
学习单元4 机器学习 75
学习目标 75
知识图谱 76
4.1 机器学习概述 76
4.1.1 什么是机器学习 76
4.1.2 机器学习的发展历程 79
4.2 机器学习类型 80
4.2.1 监督学习 81
4.2.2 无监督学习 82
4.2.3 半监督学习 82
4.2.4 强化学习 83
4.3 机器学习常用算法 83
4.3.1 线性回归 83
4.3.2 支持向量机 86
4.3.3 决策树 86
4.3.4 K近邻算法 87
4.3.5 K均值聚类算法 88
4.3.6 关联分析 89
4.3.7 深度学习 89
4.4 实训 90
4.4.1 实训1 “线性回归算法”的可视化演示 90
4.4.2 实训2 “K近邻算法”的可视化演示 91
4.4.3 实训3 “形色”识别植物 93
4.5 拓展知识:AI为首张黑洞照片“美颜” 94
4.6 习题 95
学习单元5 人工神经网络与深度学习 97
学习目标 97
知识图谱 98
5.1 人工神经网络概述 98
5.1.1 人工神经网络简介 98
5.1.2 人工神经网络的发展历程 99
5.2 MP模型 100
5.2.1 生物神经元 100
5.2.2 MP模型的结构 101
5.2.3 MP模型实现逻辑“与”运算功能 102
5.3 感知机 102
5.3.1 感知机模型 103
5.3.2 感知机的学习过程 103
5.3.3 多层感知机实现逻辑“异或”运算功能 104
5.4 BP神经网络 106
5.4.1 BP神经网络结构 106
5.4.2 激活函数 108
5.4.3 BP神经网络学习算法 109
5.5 深度学习 111
5.5.1 深度学习的概念 111
5.5.2 卷积神经网络 112
5.5.3 循环神经网络 116
5.6 实训 118
5.6.1 实训1 体验神经网络可视化工具Playground 118
5.6.2 实训2 使用前馈神经网络对鸢尾花进行分类 121
5.7 拓展知识:两名科学家分享2024年诺贝尔物理学奖 123
5.8 习题 124
学习单元6 计算机视觉 126
学习目标 126
知识图谱 127
6.1 计算机视觉概述 127
6.1.1 什么是计算机视觉 127
6.1.2 计算机视觉的发展历程 128
6.1.3 计算机视觉的主要任务 129
6.1.4 计算机视觉的主要应用 130
6.2 图像处理与视觉系统 130
6.2.1 图像的基本原理 130
6.2.2 图像处理技术 132
6.2.3 计算机视觉系统 137
6.3 人脸识别 140
6.3.1 人脸识别概述 140
6.3.2 人脸识别的一般步骤 142
6.3.3 人脸识别基本技术 143
6.3.4 人脸识别的应用 147
6.4 实训 149
6.4.1 实训1 物体检测 149
6.4.2 实训2 图像分割 151
6.4.3 实训3 人脸属性识别 154
6.5 拓展知识:人机大战,百度AI以3 : 2战胜“不错大脑”王峰 155
6.6 习题 156
学习单元7 自然语言处理 158
学习目标 158
知识图谱 159
7.1 自然语言处理概述 159
7.1.1 自然语言处理的定义 160
7.1.2 自然语言处理的发展历程 160
7.1.3 自然语言处理的应用 161
7.1.4 自然语言处理的一般流程 164
7.1.5 自然语言处理的构成 166
7.2 自然语言理解 167
7.2.1 自然语言理解的难点 167
7.2.2 自然语言理解的层次 167
7.3 机器翻译 169
7.3.1 机器翻译的基本原理 169
7.3.2 机器翻译的方法 169
7.3.3 机器翻译的应用 171
7.4 语音识别 173
7.4.1 语音识别的定义 173
7.4.2 语音识别的发展历程 174
7.4.3 语音识别系统 174
7.4.4 语音识别的应用 175
7.5 语音合成 176
7.5.1 语音合成概述 176
7.5.2 语音合成的应用 176
7.6 实训 177
7.6.1 实训1 体验百度在线翻译 177
7.6.2 实训2 体验讯飞AI 177
7.7 拓展知识:讯飞输入法 178
7.8 习题 179
学习单元8 大语言模型与AIGC 180
学习目标 180
知识图谱 181
8.1 大语言模型概述 181
8.1.1 大语言模型的定义 181
8.1.2 大语言模型的特点 182
8.1.3 大语言模型的分类 183
8.1.4 国内外主要大模型简介 183
8.2 AIGC简介 186
8.2.1 AIGC的定义 186
8.2.2 AIGC与大模型的关系 186
8.2.3 生成对抗网络 187
8.2.4 AIGC的应用领域 188
8.3 提示词设计 190
8.3.1 提示词的定义 191
8.3.2 提示词的构成元素 191
8.3.3 提示词的基本格式 191
8.3.4 提示词的优化方法 192
8.4 实训 193
8.4.1 实训1 使用DeepSeek+Kimi一键生成PPT 193
8.4.2 实训2 使用即梦AI平台实现文生图和文生视频 196
8.4.3 实训3 使用蝉镜平台生成数字人播报视频 198
8.5 拓展知识:DeepSeek震动美国科技界 202
8.6 习题 203
学习单元9 智能体与机器人 204
学习目标 204
知识图谱 205
9.1 智能体 205
9.1.1 智能体的定义和属性 205
9.1.2 智能体的特性 207
9.1.3 智能体的分类 208
9.2 多智能体 211
9.2.1 多智能体系统 211
9.2.2 多智能体协商 211
9.2.3 多智能体系统的应用 214
9.3 机器人 214
9.3.1 机器人的定义 215
9.3.2 机器人的应用 216
9.3.3 智能机器人的关键技术 221
9.3.4 具身智能机器人 222
9.4 实训 222
9.4.1 实训1 在扣子平台创建AI智能体 222
9.4.2 实训2 机器人路径规划算法演示 225
9.5 拓展知识:宇树科技与机器人 227
9.6 习题 227
学习单元10 “人工智能+”行业 229
学习目标 229
知识图谱 230
10.1 AI+农业 231
10.1.1 智慧种植 231
10.1.2 智慧养殖 236
10.2 AI+制造 238
10.2.1 智能质量检测 238
10.2.2 设备预测性维护 240
10.2.3 智能工厂 241
10.3 AI+交通 243
10.3.1 自动驾驶 243
10.3.2 车牌识别 247
10.3.3 智能交通工具 248
10.4 AI+商业 250
10.4.1 无人零售 250
10.4.2 智慧物流与智慧仓储 253
10.5 AI+金融 255
10.5.1 智能支付 256
10.5.2 智慧银行 256
10.5.3 智能风控 257
10.5.4 智能投顾 258
10.6 AI+教育 259
10.6.1 智慧课堂 259
10.6.2 个性化学习 261
10.7 AI+医疗 263
10.7.1 医学影像识别 263
10.7.2 智能药物研发 263
10.8 实训:本地部署DeepSeek 264
10.9 拓展知识:“人工智能+”行动 266
10.10 习题 266
学习单元11 人工智能的挑战与未来 268
学习目标 268
知识图谱 269
11.1 人工智能给就业带来的影响 269
11.1.1 人工智能对就业市场的挑战 270
11.1.2 人工智能给就业带来的机遇 271
11.2 人工智能伦理 272
11.2.1 数据隐私和安全 272
11.2.2 算法偏见和歧视 273
11.2.3 AI造假和欺骗 273
11.2.4 算法的不透明性和不可解释性 274
11.2.5 责任归属的认定 274
11.2.6 知识产权的保护 275
11.2.7 人工智能伦理典型案例 275
11.2.8 解决人工智能伦理问题的策略 278
11.3 人工智能的未来 280
11.3.1 人工智能未来的发展趋势 280
11.3.2 拥抱人工智能时代 281
11.4 实训:生成式人工智能服务管理暂行办法 282
11.5 拓展知识:人工智能生成合成内容标识办法 283
11.6 习题 284
参考文献 285
内容介绍
本书以培养学生人工智能素养、人工智能思维和人工智能基本应用能力为编写理念,面向高职高专院校各专业学生,使用通俗易懂的语言,深入浅出地介绍人工智能的基本概念、基本知识和相关应用。全书共11个学习单元,主要内容包括人工智能概述、人工智能生态、人工智能软/硬件平台、机器学习、人工神经网络与深度学习、计算机视觉、自然语言处理、大语言模型与AIGC、智能体与机器人、“人工智能+”行业和人工智能的挑战与未来。本书着重介绍人工智能通识性知识和实用性技能,既可作为应用型本科、职业本科、高职高专院校、中等职业学校学生学习人工智能的通识课教材,也可作为计算机类、电子信息类相关专业人工智能课程的入门教材。此外,本书还可作为人工智能学习与实践的参考用书。