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：￥36.00
作者： 魏伟，武云云，徐方等
出版时间：2025-8
出版社：中国铁道出版社
- 中国铁道出版社
- 9787113324551
- 1-1
- 572076
- 16开
- 2025-8
- 公共基础课
- 公共基础课
- 电子与信息大类
- 计算机类
- 公共课
- 本科
作者简介
内容简介
本书为“高等院校人工智能通识课程系列教材”之一，书中深入探讨了人工智能的核心能力及其行业应用，全面构建了从技术基础到社会影响的知识体系。
本书第1章探索智能本源，从人类智能的探讨延伸至人工智能领域；第2章和第3章对机器学习、深度学习、强化学习等基础算法原理进行解析，并深入剖析大模型与生成式人工智能的创造性机制；第4~6章通过计算机视觉、自然语言处理、智能机器人等典型应用场景，揭示人工智能实现“看、说、行”的类人化突破；第7章和第8章探讨了当前广泛应用于实践的智能推荐系统，以及人工智能伦理规范与社会责任。
本书第1章探索智能本源，从人类智能的探讨延伸至人工智能领域；第2章和第3章对机器学习、深度学习、强化学习等基础算法原理进行解析，并深入剖析大模型与生成式人工智能的创造性机制；第4~6章通过计算机视觉、自然语言处理、智能机器人等典型应用场景，揭示人工智能实现“看、说、行”的类人化突破；第7章和第8章探讨了当前广泛应用于实践的智能推荐系统，以及人工智能伦理规范与社会责任。
目录
第1章人工智能概述....................................................................................................................1
1.1人类智能和人工智能..........................................................................................................2
1.1.1人为什么智能...........................................................................................................2
1.1.2什么是人工智能.......................................................................................................2
1.1.3人工智能的分类.......................................................................................................3
1.1.4人工智能的演进.......................................................................................................4
1.2人工智能的发展历程..........................................................................................................4
1.2.1图灵与图灵测试.......................................................................................................4
1.2.2人工智能的发展阶段...............................................................................................5
1.2.3人工智能的现状与展望...........................................................................................7
1.3人工智能的关键技术..........................................................................................................8
1.3.1机器学习——模拟人类的学习能力.......................................................................9
1.3.2神经网络与深度学习——模拟人类大脑结构的学习方式...................................9
1.3.3基础模型——模拟人类的创造性思维.................................................................10
1.3.4计算机视觉——模拟人类的视觉能力.................................................................10
1.3.5自然语言处理——模拟人类的语言能力.............................................................11
1.3.6智能机器人——模拟人类的行为等综合能力.....................................................11
1.4人工智能的应用领域........................................................................................................11
1.4.1AI+交通................................................................................................................11
1.4.2AI+身份识别........................................................................................................12
1.4.3AI+医疗................................................................................................................12
1.4.4AI+金融................................................................................................................12
1.4.5AI+客服................................................................................................................12
1.4.6AI+教育................................................................................................................13
1.4.7AI+制造................................................................................................................13
1.4.8AI+农业................................................................................................................13
1.5人工智能的社会因素........................................................................................................14
1.5.1隐私与安全.............................................................................................................14
1.5.2歧视与偏见.............................................................................................................14
1.5.3人机关系.................................................................................................................14
1.5.4人工智能立法.........................................................................................................14
小结..............................................................................................................................................15
思考与练习..................................................................................................................................15
第2章机器的学习能力.............................................................................................................17
2.1人类的大脑结构与学习能力............................................................................................18
2.1.1生物神经网络的结构.............................................................................................18
2.1.2人类的学习过程.....................................................................................................19
2.2机器学习............................................................................................................................20
2.2.1机器学习的一般过程.............................................................................................20
2.2.2机器学习的方法.....................................................................................................22
2.2.3机器学习的算法.....................................................................................................24
2.3人工神经网络....................................................................................................................24
2.3.1人工神经元模型.....................................................................................................24
2.3.2人工神经网络的模型.............................................................................................25
2.3.3感知器与BP算法..................................................................................................26
2.4深度学习............................................................................................................................28
2.4.1浅层学习与深层学习.............................................................................................28
2.4.2卷积神经网络.........................................................................................................28
2.4.3循环神经网络.........................................................................................................30
2.4.4经典的网络结构.....................................................................................................30
小结..............................................................................................................................................32
思考与练习..................................................................................................................................32
第3章大模型与机器的创造能力......................................................................34
3.1人类和机器的创造能力....................................................................................................35
3.1.1人类的创造力.........................................................................................................35
3.1.2机器的创造力.........................................................................................................35
3.2大模型与生成式人工智能................................................................................................36
3.2.1何为GenAI.............................................................................................................36
3.2.2GenAI的发展历程.................................................................................................36
3.2.3GenAI的发展趋势.................................................................................................37
3.3国内主流大模型................................................................................................................39
3.3.1DeepSeek.................................................................................................................39
3.3.2文心一言.................................................................................................................39
3.3.3豆包.........................................................................................................................40
3.3.4Kimi.........................................................................................................................40
3.3.5通义千问.................................................................................................................40
3.3.6盘古.........................................................................................................................41
3.4GenAI的主要应用............................................................................................................41
3.4.1提示词.....................................................................................................................41
3.4.2文本生成与处理.....................................................................................................42
3.4.3PPT生成.................................................................................................................44
3.4.4数据分析.................................................................................................................45
3.4.5图像生成与处理.....................................................................................................47
3.4.6代码生成与运用.....................................................................................................48
小结..............................................................................................................................................49
思考与练习..................................................................................................................................49
第4章模拟人类的视觉...................................................................................51
4.1人类的视觉机制...............................................................................................................52
4.1.1视觉分层机制.........................................................................................................52
4.1.2注意力机制.............................................................................................................53
4.2计算机的视觉机制............................................................................................................54
4.2.1计算机眼中的图像.................................................................................................54
4.2.2计算机如何处理图像.............................................................................................56
4.2.3计算机如何理解图像.............................................................................................58
4.3计算机的视觉能力............................................................................................................58
4.3.1分门别类.................................................................................................................58
4.3.2慧眼识物.................................................................................................................60
4.3.3艺术大师.................................................................................................................61
4.4主要的行业应用................................................................................................................62
4.4.1自动驾驶领域.........................................................................................................62
4.4.2智能安防领域.........................................................................................................63
4.4.3医疗领域.................................................................................................................64
4.4.4工业领域.................................................................................................................65
4.4.5农业领域.................................................................................................................65
小结..............................................................................................................................................66
思考与练习..................................................................................................................................67
第5章模拟人类的语言...................................................................................68
5.1人类的语言机制................................................................................................................69
5.1.1大脑的语言处理.....................................................................................................69
5.1.2人类语言的特点.....................................................................................................70
5.1.3语言的分层处理.....................................................................................................72
5.1.4分层处理的意义.....................................................................................................74
5.2计算机的语言机制............................................................................................................74
5.2.1计算机中的文本表示.............................................................................................74
5.2.2计算机如何处理语言.............................................................................................76
5.2.3深度学习与语言模型.............................................................................................78
5.3自然语言处理的核心能力................................................................................................78
5.3.1文本分类.................................................................................................................78
5.3.2信息抽取.................................................................................................................79
5.3.3文本生成.................................................................................................................79
5.3.4机器翻译.................................................................................................................79
5.4自然语言处理的应用领域................................................................................................79
5.4.1智能客服.................................................................................................................79
5.4.2医疗辅助.................................................................................................................80
5.4.3教育领域.................................................................................................................81
5.4.4舆情分析.................................................................................................................83
小结..............................................................................................................................................85
思考与练习..................................................................................................................................85
第6章模拟人类的行为...................................................................................87
6.1机器人的诞生与发展........................................................................................................88
6.1.1机器人的概念起源.................................................................................................88
6.1.2机器人的发展阶段.................................................................................................89
6.2具身智能赋能机器人........................................................................................................92
6.2.1机器智能与具身智能.............................................................................................92
6.2.2具身智能机器人.....................................................................................................92
6.2.3具身智能机器人的发展.........................................................................................93
6.3智能机器人的组成与特点................................................................................................93
6.3.1智能机器人的组成.................................................................................................93
6.3.2智能机器人的特点.................................................................................................95
6.4智能机器人的分类............................................................................................................96
6.4.1轮式机器人...........................................................................................................96
6.4.2足式机器人...........................................................................................................96
6.4.3人形机器人...........................................................................................................96
6.4.4混合式机器人.......................................................................................................97
6.5智能机器人的应用............................................................................................................98
6.5.1智能机器人在工业领域的应用.............................................................................98
6.5.2智能机器人在农业领域的应用.............................................................................99
6.5.3智能机器人在医疗领域的应用.............................................................................99
6.5.4智能机器人在生活服务领域的应用...................................................................100
6.5.5智能机器人在教育领域的应用...........................................................................100
6.5.6智能机器人在特种服务领域的应用...................................................................101
6.6智能机器人前沿技术......................................................................................................102
6.6.1类脑机器人...........................................................................................................102
6.6.2软体机器人...........................................................................................................102
6.6.3纳米机器人...........................................................................................................102
6.6.4云机器人...............................................................................................................102
小结............................................................................................................................................103
思考与练习................................................................................................................................103
第7章智能推荐系统....................................................................................105
7.1智能推荐系统简介..........................................................................................................106
7.1.1智能推荐系统的发展历史...................................................................................106
7.1.2智能推荐系统的核心要素...................................................................................107
7.1.3智能推荐系统的基本构成...................................................................................108
7.1.4智能推荐系统的发展方向...................................................................................109
7.2主要推荐方法..................................................................................................................109
7.2.1协同过滤推荐.......................................................................................................109
7.2.2基于内容的推荐...................................................................................................110
7.2.3混合推荐...............................................................................................................110
7.2.4用户画像...............................................................................................................111
7.3智能推荐系统的应用领域..............................................................................................114
7.3.1手机应用...............................................................................................................114
7.3.2视频平台...............................................................................................................115
7.3.3购物平台...............................................................................................................116
7.4智能推荐系统的社会影响..............................................................................................116
7.4.1提升用户体验.......................................................................................................116
7.4.2促进经济发展.......................................................................................................116
7.4.3丰富文化生活.......................................................................................................116
7.4.4信息茧房...............................................................................................................117
7.4.5隐私问题...............................................................................................................117
7.4.6内容质量参差不齐...............................................................................................117
小结............................................................................................................................................117
思考与练习................................................................................................................................117
第8章人工智能伦理与法律...........................................................................119
8.1人工智能伦理..................................................................................................................119
8.1.1人工智能的伦理问题...........................................................................................120
8.1.2核心伦理原则与挑战...........................................................................................122
8.2人工智能法律..................................................................................................................124
8.2.1国际立法动态.......................................................................................................124
8.2.2国内法演进路径...................................................................................................126
8.3未来发展与能力建设......................................................................................................127
8.3.1发展趋势预测.......................................................................................................127
8.3.2专业素养培养.......................................................................................................128
小结............................................................................................................................................129
思考与练习................................................................................................................................129
附录人工智能常用词汇表..............................................................................130
1.1人类智能和人工智能..........................................................................................................2
1.1.1人为什么智能...........................................................................................................2
1.1.2什么是人工智能.......................................................................................................2
1.1.3人工智能的分类.......................................................................................................3
1.1.4人工智能的演进.......................................................................................................4
1.2人工智能的发展历程..........................................................................................................4
1.2.1图灵与图灵测试.......................................................................................................4
1.2.2人工智能的发展阶段...............................................................................................5
1.2.3人工智能的现状与展望...........................................................................................7
1.3人工智能的关键技术..........................................................................................................8
1.3.1机器学习——模拟人类的学习能力.......................................................................9
1.3.2神经网络与深度学习——模拟人类大脑结构的学习方式...................................9
1.3.3基础模型——模拟人类的创造性思维.................................................................10
1.3.4计算机视觉——模拟人类的视觉能力.................................................................10
1.3.5自然语言处理——模拟人类的语言能力.............................................................11
1.3.6智能机器人——模拟人类的行为等综合能力.....................................................11
1.4人工智能的应用领域........................................................................................................11
1.4.1AI+交通................................................................................................................11
1.4.2AI+身份识别........................................................................................................12
1.4.3AI+医疗................................................................................................................12
1.4.4AI+金融................................................................................................................12
1.4.5AI+客服................................................................................................................12
1.4.6AI+教育................................................................................................................13
1.4.7AI+制造................................................................................................................13
1.4.8AI+农业................................................................................................................13
1.5人工智能的社会因素........................................................................................................14
1.5.1隐私与安全.............................................................................................................14
1.5.2歧视与偏见.............................................................................................................14
1.5.3人机关系.................................................................................................................14
1.5.4人工智能立法.........................................................................................................14
小结..............................................................................................................................................15
思考与练习..................................................................................................................................15
第2章机器的学习能力.............................................................................................................17
2.1人类的大脑结构与学习能力............................................................................................18
2.1.1生物神经网络的结构.............................................................................................18
2.1.2人类的学习过程.....................................................................................................19
2.2机器学习............................................................................................................................20
2.2.1机器学习的一般过程.............................................................................................20
2.2.2机器学习的方法.....................................................................................................22
2.2.3机器学习的算法.....................................................................................................24
2.3人工神经网络....................................................................................................................24
2.3.1人工神经元模型.....................................................................................................24
2.3.2人工神经网络的模型.............................................................................................25
2.3.3感知器与BP算法..................................................................................................26
2.4深度学习............................................................................................................................28
2.4.1浅层学习与深层学习.............................................................................................28
2.4.2卷积神经网络.........................................................................................................28
2.4.3循环神经网络.........................................................................................................30
2.4.4经典的网络结构.....................................................................................................30
小结..............................................................................................................................................32
思考与练习..................................................................................................................................32
第3章大模型与机器的创造能力......................................................................34
3.1人类和机器的创造能力....................................................................................................35
3.1.1人类的创造力.........................................................................................................35
3.1.2机器的创造力.........................................................................................................35
3.2大模型与生成式人工智能................................................................................................36
3.2.1何为GenAI.............................................................................................................36
3.2.2GenAI的发展历程.................................................................................................36
3.2.3GenAI的发展趋势.................................................................................................37
3.3国内主流大模型................................................................................................................39
3.3.1DeepSeek.................................................................................................................39
3.3.2文心一言.................................................................................................................39
3.3.3豆包.........................................................................................................................40
3.3.4Kimi.........................................................................................................................40
3.3.5通义千问.................................................................................................................40
3.3.6盘古.........................................................................................................................41
3.4GenAI的主要应用............................................................................................................41
3.4.1提示词.....................................................................................................................41
3.4.2文本生成与处理.....................................................................................................42
3.4.3PPT生成.................................................................................................................44
3.4.4数据分析.................................................................................................................45
3.4.5图像生成与处理.....................................................................................................47
3.4.6代码生成与运用.....................................................................................................48
小结..............................................................................................................................................49
思考与练习..................................................................................................................................49
第4章模拟人类的视觉...................................................................................51
4.1人类的视觉机制...............................................................................................................52
4.1.1视觉分层机制.........................................................................................................52
4.1.2注意力机制.............................................................................................................53
4.2计算机的视觉机制............................................................................................................54
4.2.1计算机眼中的图像.................................................................................................54
4.2.2计算机如何处理图像.............................................................................................56
4.2.3计算机如何理解图像.............................................................................................58
4.3计算机的视觉能力............................................................................................................58
4.3.1分门别类.................................................................................................................58
4.3.2慧眼识物.................................................................................................................60
4.3.3艺术大师.................................................................................................................61
4.4主要的行业应用................................................................................................................62
4.4.1自动驾驶领域.........................................................................................................62
4.4.2智能安防领域.........................................................................................................63
4.4.3医疗领域.................................................................................................................64
4.4.4工业领域.................................................................................................................65
4.4.5农业领域.................................................................................................................65
小结..............................................................................................................................................66
思考与练习..................................................................................................................................67
第5章模拟人类的语言...................................................................................68
5.1人类的语言机制................................................................................................................69
5.1.1大脑的语言处理.....................................................................................................69
5.1.2人类语言的特点.....................................................................................................70
5.1.3语言的分层处理.....................................................................................................72
5.1.4分层处理的意义.....................................................................................................74
5.2计算机的语言机制............................................................................................................74
5.2.1计算机中的文本表示.............................................................................................74
5.2.2计算机如何处理语言.............................................................................................76
5.2.3深度学习与语言模型.............................................................................................78
5.3自然语言处理的核心能力................................................................................................78
5.3.1文本分类.................................................................................................................78
5.3.2信息抽取.................................................................................................................79
5.3.3文本生成.................................................................................................................79
5.3.4机器翻译.................................................................................................................79
5.4自然语言处理的应用领域................................................................................................79
5.4.1智能客服.................................................................................................................79
5.4.2医疗辅助.................................................................................................................80
5.4.3教育领域.................................................................................................................81
5.4.4舆情分析.................................................................................................................83
小结..............................................................................................................................................85
思考与练习..................................................................................................................................85
第6章模拟人类的行为...................................................................................87
6.1机器人的诞生与发展........................................................................................................88
6.1.1机器人的概念起源.................................................................................................88
6.1.2机器人的发展阶段.................................................................................................89
6.2具身智能赋能机器人........................................................................................................92
6.2.1机器智能与具身智能.............................................................................................92
6.2.2具身智能机器人.....................................................................................................92
6.2.3具身智能机器人的发展.........................................................................................93
6.3智能机器人的组成与特点................................................................................................93
6.3.1智能机器人的组成.................................................................................................93
6.3.2智能机器人的特点.................................................................................................95
6.4智能机器人的分类............................................................................................................96
6.4.1轮式机器人...........................................................................................................96
6.4.2足式机器人...........................................................................................................96
6.4.3人形机器人...........................................................................................................96
6.4.4混合式机器人.......................................................................................................97
6.5智能机器人的应用............................................................................................................98
6.5.1智能机器人在工业领域的应用.............................................................................98
6.5.2智能机器人在农业领域的应用.............................................................................99
6.5.3智能机器人在医疗领域的应用.............................................................................99
6.5.4智能机器人在生活服务领域的应用...................................................................100
6.5.5智能机器人在教育领域的应用...........................................................................100
6.5.6智能机器人在特种服务领域的应用...................................................................101
6.6智能机器人前沿技术......................................................................................................102
6.6.1类脑机器人...........................................................................................................102
6.6.2软体机器人...........................................................................................................102
6.6.3纳米机器人...........................................................................................................102
6.6.4云机器人...............................................................................................................102
小结............................................................................................................................................103
思考与练习................................................................................................................................103
第7章智能推荐系统....................................................................................105
7.1智能推荐系统简介..........................................................................................................106
7.1.1智能推荐系统的发展历史...................................................................................106
7.1.2智能推荐系统的核心要素...................................................................................107
7.1.3智能推荐系统的基本构成...................................................................................108
7.1.4智能推荐系统的发展方向...................................................................................109
7.2主要推荐方法..................................................................................................................109
7.2.1协同过滤推荐.......................................................................................................109
7.2.2基于内容的推荐...................................................................................................110
7.2.3混合推荐...............................................................................................................110
7.2.4用户画像...............................................................................................................111
7.3智能推荐系统的应用领域..............................................................................................114
7.3.1手机应用...............................................................................................................114
7.3.2视频平台...............................................................................................................115
7.3.3购物平台...............................................................................................................116
7.4智能推荐系统的社会影响..............................................................................................116
7.4.1提升用户体验.......................................................................................................116
7.4.2促进经济发展.......................................................................................................116
7.4.3丰富文化生活.......................................................................................................116
7.4.4信息茧房...............................................................................................................117
7.4.5隐私问题...............................................................................................................117
7.4.6内容质量参差不齐...............................................................................................117
小结............................................................................................................................................117
思考与练习................................................................................................................................117
第8章人工智能伦理与法律...........................................................................119
8.1人工智能伦理..................................................................................................................119
8.1.1人工智能的伦理问题...........................................................................................120
8.1.2核心伦理原则与挑战...........................................................................................122
8.2人工智能法律..................................................................................................................124
8.2.1国际立法动态.......................................................................................................124
8.2.2国内法演进路径...................................................................................................126
8.3未来发展与能力建设......................................................................................................127
8.3.1发展趋势预测.......................................................................................................127
8.3.2专业素养培养.......................................................................................................128
小结............................................................................................................................................129
思考与练习................................................................................................................................129
附录人工智能常用词汇表..............................................................................130
