內容簡介
人工智能是近年來發展最為迅猛的新興交叉學科,也是新質生產力的重要推動因素。本書作為人工智能學科的入門通識教材,通過由淺入深、理論與實踐有機結合的方式,全方位闡述了人工智能相關的歷史背景、理論脈絡、關鍵技術及典型應用。全書共分12章 。第1章 闡述了人工智能的定義、發展歷史和發展趨勢。第2章 到第5章 是人工智能學科的理論基礎,分別介紹了基於知識、學習、大模型的人工智能,人工智能安全與倫理問題等內容。第6章 到第12章 從人工智能的應用領域出發,主要闡述了智能視覺、智能博物館、智能機器人、智能穿戴設備、智能駕駛、智能醫療、智能教育等方面的應用技術及方法,並以案例分析的形式詳細介紹了人工智能的具體應用。
本書是人工智能學科的”零基礎”入門級通識教材,可以作為高校學生的人工智能通識教材,也可以作為人工智能愛好者及相關研究人員進行人工智能相關培訓、開發及研究工作的參考資料。
作者簡介
侯榮旭:
瀋陽工程學院副教授,主要研究方向為數據庫技術、人工智能技術等,遼寧省級創新創業教育實踐平臺負責人,曾擔任全國大學生計算機博弈大賽評委,遼寧省大學生計算機設計大賽、移動應用開發大賽等賽事評委,獲全國大學生創新創業實踐聯盟-創新創業先進工作者、瀋陽市高校優秀創新創業指導教師等榮譽稱號。曾主持或參與省部級科研、教研項目共計10余項,發表SCI等專業論文10餘篇,榮獲全國商業科技進步獎三等獎1項,省級教學成果二等獎1項。主編或副主編教材等3部。
張翼英:
天津科技大學博導、教授級高工,天津市高校學科領軍人才、海河學者特聘教授,國家電網公司信息網絡安全實驗室客座教授,2010年,博士畢業于韓國高麗大學計算機與無線通信專業,北郵與國家電網公司博士後;主要研究方向為人工智能、物聯網技術、大數據、智能電網等。曾主持或參與博士後面上基金、973項目、863項目、國家重大科技專項、國家自然科學基金等國家級、省部級科研、教研項目共計40余項,發表SCI等專業論文100餘篇,獲省部級科技獎9項和省部級教學成果獎3項。此外,與清華大學出版社、科學出版社、IGIPress等合作,主編或副主編包括國家重點圖書、規劃教材等30餘部,其中包括《人工智能導論》、《物聯網與智能電網》、《物聯網導論》等。
目錄
【章 名
目錄】
第 1章 人工智能
第 2章 基於知識的人工智能
第3章 基於學習的人工智能
第4章 基於大模型的人工智能
第5章 人工智能安全與倫理問題
第6章 智能視覺
第7章 智能博物館
第8章 智能機器人
第9章 智能穿戴設備
第 10章 智能駕駛
第 11章 智能醫療
第 12章 智能教育
【詳細
目錄】
第 1章 人工智能
1 1 人工智能概述 1
1 1 1 人工智能簡介 2
1 1 2 人工智能流派 4
1 1 3 人工智能的三大核心要素 6
1 2 人工智能發展史 8
1 2 1 人工智能的早期發展 8
1 2 2 人工智能的寒冬與復蘇 10
1 2 3 現代人工智能的崛起 11
1 3 人工智能關鍵技術概述 14
1 3 1 機器學習 14
1 3 2 深度學習 16
1 3 3 知識圖譜 17
1 3 4 自然語言處理 18
1 3 5 計算機視覺 19
1 4 大語言模型 19
1 4 1 大語言模型的定義 19
1 4 2 大語言模型的特點 20
1 4 3 大模型的分類 20
本章 小結 21
習題 21
第 2章 基於知識的人工智能
2 1 知識建模和表示 22
2 1 1 本體論設計和分類學 22
2 1 2 語義網絡和框架 23
2 1 3 知識圖譜和圖數據庫 26
2 2 知識搜索 26
2 2 1 啟發式搜索 27
2 2 2 搜索樹 29
2 2 3 遺傳算法 31
2 3 知識推理 32
2 3 1 線性和非線性推理 34
2 3 2 確定性和不確定性推理 35
2 3 3 模糊推理 39
2 3 4 概率推理 40
本章 小結 41
習題 41
第3章 基於學習的人工智能
3 1 機器學習 43
3 1 1 機器學習概述 43
3 1 2 分類及回歸 47
3 1 3 聚類及降維 53
3 2 深度學習 55
3 2 1 卷積神經網絡 57
3 2 2 遞歸神經網絡 66
3 2 3 生成式神經網絡 69
3 3 強化學習 73
3 3 1 基於值函數的學習方法 75
3 3 2 基於策略的學習方法 78
3 3 3 Actor-Critic方法 81
本章 小結 84
習題 84
第4章 基於大模型的人工智能
4 1 大模型概述 85
4 2 大模型技術簡介 87
4 3 典型大模型 88
4 3 1 通用大模型DeepSeek 89
4 3 2 通用大模型ChatGPT 92
4 3 3 通用語言模型GLM 94
4 3 4 視頻生成大模型 97
4 3 5 圖像生成大模型 99
4 3 6 音樂生成大模型 100
4 3 7 語言識別大模型 101
本章 小結 103
習題 103
第5章 人工智能安全與倫理問題
5 1 人工智能安全概述 104
5 1 1 人工智能安全形勢分析 105
5 1 2 人工智能安全風險分析 105
5 1 3 應用案例——數據脫敏技術 107
5 1 4 各方應對人工智能安全問題的舉措 107
5 2 人工智能安全體系架構 108
5 2 1 人工智能內生安全 110
5 2 2 人工智能衍生安全 110
5 3 人工智能助力安全 111
5 3 1 人工智能助力防禦 111
5 3 2 人工智能輔助攻擊 113
5 3 3 針對人工智能自身安全問題的攻擊 115
5 3 4 針對人工智能自身安全問題的防護 116
5 4 人工智能倫理問題 117
本章 小結 120
習題 120
第6章 智能視覺
6 1 智能視覺概述 122
6 2 智能視覺關鍵技術 123
6 2 1 圖像獲取與預處理 123
6 2 2 特徵提取與表示 125
6 3 典型應用案例 128
6 3 1 安防監控:守護安全的”智慧之眼” 128
6 3 2 醫療影像分析:輔助醫生精準診斷 129
6 3 3 智能駕駛與輔助駕駛:引領未來出行方式 130
6 3 4 新零售與智能家居:打造智能生活新體驗 133
6 3 5 農業智能化:推動農業生產變革 136
6 4 智能視覺發展趨勢 138
本章 小結 139
習題 139
第7章 智能博物館
7 1 人工智能與博物館:新時代的融合 140
7 2 人工智能在博物館的關鍵應用 141
7 2 1 藏品保護與場館管理 141
7 2 2 展覽設計與展示 147
7 2 3 觀眾服務與體驗 150
7 3 未來趨勢與發展方向 155
7 3 1 人工智能技術在博物館中的應用趨勢 155
7 3 2 人工智能與博物館的可持續發展 156
本章 小結 157
習題 157
第8章 智能機器人
8 1 智能機器人的”智能” 158
8 1 1 為機器人的智能提供支撐的三種關鍵技術 158
8 1 2 人工智能加持下的機器人 159
8 2 智能機器人的主要傳感器及其應用 169
8 3 智能機器人的前沿探索 173
8 3 1 深度學習在智能機器人中的應用 173
8 3 2 柔性機器人與軟體機器人 174
8 3 3 群體智能與多機器人協作 176
本章 小結 179
習題 179
第9章 智能穿戴設備
9 1 智能穿戴設備概述 180
9 1 1 智能穿戴設備簡介 180
9 1 2 發展歷程 182
9 1 3 智能穿戴設備種類 186
9 2 智能穿戴設備技術基礎 187
9 2 1 常見智能穿戴設備測量原理 187
9 2 2 無線通信技術 190
9 2 3 低功耗芯片技術 193
9 2 4 軟件開發技術 193
9 3 智能穿戴設備應用案例 194
9 3 1 智能穿戴設備解鎖汽車:開啟便捷出行新時代 194
9 3 2 Apple Watch:促進健康生活方式的轉變 195
9 4 智能穿戴設備的未來 196
9 4 1 未來技術發展方向 196
9 4 2 虛擬現實技術的融合 197
9 4 3 應用趨勢 197
本章 小結 198
習題 199
第 10章 智能駕駛
10 1 智能駕駛系統概述 200
10 1 1 智能駕駛的起源與發展背景 200
10 1 2 智能駕駛的定義 202
10 1 3 智能駕駛應用場景 203
10 1 4 智能駕駛全面數據解讀 204
10 2 智能駕駛關鍵技術 205
10 2 1 智能駕駛中的環境感知 205
10 2 2 智能駕駛中的目標識別 210
10 2 3 智能駕駛中的動態決策 212
10 3 智能駕駛應用案例 213
本章 小結 221
習題 221
第 11章 智能醫療
11 1 智能醫療概述 223
11 1 1 智能醫療的主要特點 223
11 1 2 智能醫療發展歷史 224
11 2 智能醫療關鍵技術 226
11 2 1 計算機視覺 226
11 2 2 機器學習和深度學習 228
11 2 3 物聯網 229
11 3 典型應用案例 230
11 3 1 藥物發現 230
11 3 2 醫學影像分析 232
11 3 3 醫療保健 235
11 3 4 生物醫學大數據分析 238
11 4 智能醫療的技術挑戰和發展趨勢 240
11 4 1 技術挑戰 240
11 4 2 發展趨勢 241
本章 小結 242
習題 243
第 12章 智能教育
12 1 智能教育概述 244
12 1 1 智能教育背景 244
12 1 2 智能教育的必要性 245
12 1 3 發展趨勢 246
12 2 智能教育技術 248
12 2 1 人工智能技術 248
12 2 2 虛擬現實與增強現實 250
12 2 3 智能化學習輔導:基於大模型的個性化教育 252
12 3 個性化教育 253
12 3 1 實現方式 254
12 3 2 應用場景 254
12 3 3 案例介紹 255
12 3 4 個性化學習優勢 257
12 4 基於AI的教育平臺 258
12 4 1 教育服務優化 258
12 4 2 知識生產與獲取變革 260
12 4 3 教育大模型 261
12 5 推薦教育或學習資源網