人工智能通识教程 / 高等院校人工智能通识课程系列教材
定价：￥45.00
作者： 夏敏捷，张书钦，周雪燕
出版时间：2025-08
最新印次日期：2025-8
出版社：中国铁道出版社
- 中国铁道出版社
- 9787113323417
- 1版
- 572061
- 16开
- 2025-08
- 公共基础课
- 公共基础课
- 电子与信息大类
- 计算机类
- 通用
- 本科 高职
作者简介
内容简介
本书深入浅出地介绍计算思维与人工智能基础知识及应用，旨在帮助读者深入理解计算思维的本质，掌握人工智能的核心技术，并探讨其在实际应用中的广阔前景。本书首先介绍计算和计算思维的基本概念、特点和作用，帮助学生建立起对计算思维的正确认识和初步理解。接着介绍人工智能的基础知识，帮助学生理解机器学习、深度学习、自然语言处理、计算机视觉及AIGC等技术和理论，最终帮助学生形成较完整的人工智能知识体系。本书的最大特色在于理论讲解浅显易懂，避免大量公式，配以生动的实例和直观的图表。为了降低学习门槛，还采用了无代码开发平台进行实验。
本书可作为高等学校非计算机类专业人工智能通识课程的教材，也可以作为人工智能爱好者的入门参考书。
本书可作为高等学校非计算机类专业人工智能通识课程的教材，也可以作为人工智能爱好者的入门参考书。
目录
第1章计算与人工智能1
1.1计算的概念1
1.1.1什么是计算1
1.1.2计算的历史1
1.1.3计算的要素2
1.1.4可计算问题与图灵机3
1.1.5算法、计算机语言
与程序6
1.2人工智能的概念6
1.2.1什么是人工智能6
1.2.2人工智能与计算7
1.2.3人工智能的历史7
1.3人工智能相关研究8
1.3.1机器学习8
1.3.2深度学习9
1.3.3计算机视觉9
1.3.4自然语言处理10
1.3.5机器人学与智能控制10
1.3.6知识表示与推理11
1.3.7模式识别与生物特征识别12
1.3.8强化学习与智能决策12
1.3.9大数据分析与预测13
1.4人工智能应用领域14
1.4.1医疗保健领域14
1.4.2交通运输领域14
1.4.3金融领域15
1.4.4教育领域15
1.4.5工业制造领域15
1.4.6智能家居领域16
1.4.7娱乐领域16
1.4.8农业领域16
1.4.9环境保护领域17
1.4.10政务领域17
1.5人工智能未来发展趋势18
习题119
第2章计算机与计算思维21
2.1计算机系统21
2.1.1计算机系统的组成21
2.1.2计算机系统的层次结构25
2.1.3计算机的基本工作原理25
2.1.4人工智能芯片26
2.2二进制与信息编码27
2.2.1计算机中的二进制数制与运算27
2.2.2字符信息的编码29
2.2.3汉字信息的编码30
2.2.4多媒体信息的编码32
2.3计算思维34
2.3.1三类思维模式34
2.3.2计算思维的定义35
2.3.3计算思维的特性37
2.4计算思维的本质37
2.4.1抽象37
2.4.2自动化39
2.5生活中的计算思维43
2.5.1二进制思维44
2.5.2智能推荐系统44
习题245
第3章机器学习47
3.1机器学习的概念47
3.2机器学习的分类49
3.2.1监督学习49
3.2.2无监督学习50
3.2.3半监督学习51
3.2.4强化学习52
3.3机器学习的整体流程52
3.4机器学习的常见算法58
3.4.1线性回归58
3.4.2决策树60
3.4.3KNN分类算法64
3.4.4K-means65
3.4.5人工神经网络68
3.5无代码开发平台72
3.5.1商汤无代码开发平台72
3.5.2百度EasyDL开发平台74
3.5.3华为ModelArts开发平台76
3.5.4宜搭低代码开发平台78
3.5.5各平台对比80
习题381
第4章图像智能分析82
4.1视觉感知与图像82
4.1.1视觉感知82
4.1.2数字图像83
4.2图像的表示和存储84
4.2.1二值图像84
4.2.2灰度图像85
4.2.3彩色图像86
4.3卷积神经网络87
4.3.1卷积运算基本概念88
4.3.2CNN网络结构88
4.3.3常用的CNN网络结构91
4.3.4卷积可视化93
4.3.5深度学习和机器学习的区别95
4.4图像分类96
4.4.1什么是图像分类96
4.4.2图像分类发展历程96
4.4.3常用数据集介绍97
4.4.4图像分类案例99
4.5目标检测102
4.5.1什么是目标检测102
4.5.2目标检测分类方法103
4.5.3目标检测的工作流程104
4.5.4目标检测案例106
4.6图像分割108
4.6.1图像分割的应用108
4.6.2图像分割类别109
4.6.3图像分割方法111
4.6.4深度学习中图像分割原理(以SegNet为例)112
习题4112
第5章文本智能分析114
5.1自然语言处理的概念114
5.1.1自然语言与自然语言处理114
5.1.2自然语言处理的发展114
5.1.3自然语言处理研究方向115
5.1.4自然语言处理相关工具和平台118
5.1.5案例演示118
5.2文本处理的基本流程125
5.2.1文本处理基本流程125
5.2.2特征提取方法126
5.3文本分类128
5.3.1文本分类的基本概念128
5.3.2文本分类基本方法128
5.3.3文本分类的案例129
5.4文本相似度分析138
5.4.1文本相似度分析的基本概念138
5.4.2文本相似度分析的关键技术138
5.5情感分析140
5.5.1情感分析的基本概念140
5.5.2情感分析的类型141
5.5.3情感分析的方法142
5.5.4情感分析的案例142
5.6知识图谱147
5.6.1知识图谱概念147
5.6.2知识图谱关键技术149
习题5151
第6章智能语音处理152
6.1语音的魅力与机器的挑战152
6.1.1语音——人类沟通的基石152
6.1.2机器“听”与“说”的难题152
6.1.3智能语音处理的发展历程153
6.2语音识别——机器如何“听懂”人类154
6.2.1语音信号采集155
6.2.2语音信号预处理155
6.2.3语言特征提取155
6.2.4语言特征处理156
6.2.5声学模型158
6.2.6基于语言模型的解码搜索159
6.3语音合成——机器如何“开口说话”160
6.4智能语音技术的未来与挑战161
6.4.1智能语音技术的未来161
6.4.2智能语音技术的挑战162
习题6164
第7章AIGC应用165
7.1生成式人工智能的概念165
7.1.1生成式人工智能与人工智能生成内容165
7.1.2生成式人工智能的发展历史166
7.2生成式人工智能产业和应用167
7.2.1生成式人工智能产业现状167
7.2.2生成式人工智能应用现状168
7.3生成式人工智能的基本原理171
7.3.1人工智能生成内容的关键步骤171
7.3.2生成式人工智能的模型架构172
7.3.3DeepSeek的架构和技术创新173
7.4提示词工程的开发与优化174
7.4.1提示词工程的开发175
7.4.2提示词工程的优化175
7.5基于AIGC的应用案例设计176
7.5.1基于AIGC的文本生成案例176
7.5.2基于AIGC的代码生成案例178
7.5.3基于AIGC的图像生成案例179
习题7180
第8章人工智能技术应用181
8.1智慧交通重塑城市脉动181
8.1.1智慧交通初体验181
8.1.2智慧交通的核心技术183
8.1.3智慧交通的应用实例185
8.1.4智慧交通的环保意义186
8.2智能机器人多领域的智慧助手187
8.2.1智能机器人简介187
8.2.2家庭服务机器人：未来生活的智慧伙伴189
8.2.3医疗机器人：医疗领域的智能新助手190
8.3智能娱乐革新文化休闲体验191
8.3.1AI为娱乐产业带来革新191
8.3.2个性化内容推荐系统193
8.3.3虚拟现实与增强现实的娱乐应用193
8.3.4AI游戏开发与设计案例194
习题8195
参考文献196
1.1计算的概念1
1.1.1什么是计算1
1.1.2计算的历史1
1.1.3计算的要素2
1.1.4可计算问题与图灵机3
1.1.5算法、计算机语言
与程序6
1.2人工智能的概念6
1.2.1什么是人工智能6
1.2.2人工智能与计算7
1.2.3人工智能的历史7
1.3人工智能相关研究8
1.3.1机器学习8
1.3.2深度学习9
1.3.3计算机视觉9
1.3.4自然语言处理10
1.3.5机器人学与智能控制10
1.3.6知识表示与推理11
1.3.7模式识别与生物特征识别12
1.3.8强化学习与智能决策12
1.3.9大数据分析与预测13
1.4人工智能应用领域14
1.4.1医疗保健领域14
1.4.2交通运输领域14
1.4.3金融领域15
1.4.4教育领域15
1.4.5工业制造领域15
1.4.6智能家居领域16
1.4.7娱乐领域16
1.4.8农业领域16
1.4.9环境保护领域17
1.4.10政务领域17
1.5人工智能未来发展趋势18
习题119
第2章计算机与计算思维21
2.1计算机系统21
2.1.1计算机系统的组成21
2.1.2计算机系统的层次结构25
2.1.3计算机的基本工作原理25
2.1.4人工智能芯片26
2.2二进制与信息编码27
2.2.1计算机中的二进制数制与运算27
2.2.2字符信息的编码29
2.2.3汉字信息的编码30
2.2.4多媒体信息的编码32
2.3计算思维34
2.3.1三类思维模式34
2.3.2计算思维的定义35
2.3.3计算思维的特性37
2.4计算思维的本质37
2.4.1抽象37
2.4.2自动化39
2.5生活中的计算思维43
2.5.1二进制思维44
2.5.2智能推荐系统44
习题245
第3章机器学习47
3.1机器学习的概念47
3.2机器学习的分类49
3.2.1监督学习49
3.2.2无监督学习50
3.2.3半监督学习51
3.2.4强化学习52
3.3机器学习的整体流程52
3.4机器学习的常见算法58
3.4.1线性回归58
3.4.2决策树60
3.4.3KNN分类算法64
3.4.4K-means65
3.4.5人工神经网络68
3.5无代码开发平台72
3.5.1商汤无代码开发平台72
3.5.2百度EasyDL开发平台74
3.5.3华为ModelArts开发平台76
3.5.4宜搭低代码开发平台78
3.5.5各平台对比80
习题381
第4章图像智能分析82
4.1视觉感知与图像82
4.1.1视觉感知82
4.1.2数字图像83
4.2图像的表示和存储84
4.2.1二值图像84
4.2.2灰度图像85
4.2.3彩色图像86
4.3卷积神经网络87
4.3.1卷积运算基本概念88
4.3.2CNN网络结构88
4.3.3常用的CNN网络结构91
4.3.4卷积可视化93
4.3.5深度学习和机器学习的区别95
4.4图像分类96
4.4.1什么是图像分类96
4.4.2图像分类发展历程96
4.4.3常用数据集介绍97
4.4.4图像分类案例99
4.5目标检测102
4.5.1什么是目标检测102
4.5.2目标检测分类方法103
4.5.3目标检测的工作流程104
4.5.4目标检测案例106
4.6图像分割108
4.6.1图像分割的应用108
4.6.2图像分割类别109
4.6.3图像分割方法111
4.6.4深度学习中图像分割原理(以SegNet为例)112
习题4112
第5章文本智能分析114
5.1自然语言处理的概念114
5.1.1自然语言与自然语言处理114
5.1.2自然语言处理的发展114
5.1.3自然语言处理研究方向115
5.1.4自然语言处理相关工具和平台118
5.1.5案例演示118
5.2文本处理的基本流程125
5.2.1文本处理基本流程125
5.2.2特征提取方法126
5.3文本分类128
5.3.1文本分类的基本概念128
5.3.2文本分类基本方法128
5.3.3文本分类的案例129
5.4文本相似度分析138
5.4.1文本相似度分析的基本概念138
5.4.2文本相似度分析的关键技术138
5.5情感分析140
5.5.1情感分析的基本概念140
5.5.2情感分析的类型141
5.5.3情感分析的方法142
5.5.4情感分析的案例142
5.6知识图谱147
5.6.1知识图谱概念147
5.6.2知识图谱关键技术149
习题5151
第6章智能语音处理152
6.1语音的魅力与机器的挑战152
6.1.1语音——人类沟通的基石152
6.1.2机器“听”与“说”的难题152
6.1.3智能语音处理的发展历程153
6.2语音识别——机器如何“听懂”人类154
6.2.1语音信号采集155
6.2.2语音信号预处理155
6.2.3语言特征提取155
6.2.4语言特征处理156
6.2.5声学模型158
6.2.6基于语言模型的解码搜索159
6.3语音合成——机器如何“开口说话”160
6.4智能语音技术的未来与挑战161
6.4.1智能语音技术的未来161
6.4.2智能语音技术的挑战162
习题6164
第7章AIGC应用165
7.1生成式人工智能的概念165
7.1.1生成式人工智能与人工智能生成内容165
7.1.2生成式人工智能的发展历史166
7.2生成式人工智能产业和应用167
7.2.1生成式人工智能产业现状167
7.2.2生成式人工智能应用现状168
7.3生成式人工智能的基本原理171
7.3.1人工智能生成内容的关键步骤171
7.3.2生成式人工智能的模型架构172
7.3.3DeepSeek的架构和技术创新173
7.4提示词工程的开发与优化174
7.4.1提示词工程的开发175
7.4.2提示词工程的优化175
7.5基于AIGC的应用案例设计176
7.5.1基于AIGC的文本生成案例176
7.5.2基于AIGC的代码生成案例178
7.5.3基于AIGC的图像生成案例179
习题7180
第8章人工智能技术应用181
8.1智慧交通重塑城市脉动181
8.1.1智慧交通初体验181
8.1.2智慧交通的核心技术183
8.1.3智慧交通的应用实例185
8.1.4智慧交通的环保意义186
8.2智能机器人多领域的智慧助手187
8.2.1智能机器人简介187
8.2.2家庭服务机器人：未来生活的智慧伙伴189
8.2.3医疗机器人：医疗领域的智能新助手190
8.3智能娱乐革新文化休闲体验191
8.3.1AI为娱乐产业带来革新191
8.3.2个性化内容推荐系统193
8.3.3虚拟现实与增强现实的娱乐应用193
8.3.4AI游戏开发与设计案例194
习题8195
参考文献196
