- 科学出版社
- 9787030745576
- 1版
- 451774
- 46258951-6
- 16开
- 2023-02
- 190
- 通识
- 高职
内容简介
本书首先带领读者体验身边的人工智能技术应用，使读者初步了解人工智能，然后引领读者认识人工智能关键技术及应用，并使用手机APP实际操作不同领域（如设备故障智能排查、导航路径规划、文本拍照翻译、手机刷脸软件使用、同声翻译APP等）中人工智能的应用，以加深对人工智能知识的理解，最后引导读者畅想人工智能的未来。本书的主要内容包括认识与体验身边的人工智能技术应用、初识人工智能、初探知识工程、揭秘智慧搜索、初见机器学习、探查计算机视觉、聆听智能语音、畅想人工智能的未来8个循序渐进的项目，采用项目导向、任务驱动、理实结合的教学模式。本书可作为新时代职业院校人工智能通识教育基础教材和人工智能爱好者的启蒙教材，也可作为人工智能科普读物。
目录
项目1 认识与体验身边的人工智能技术应用1
1.1 项目描述2
1.2 知识准备2
1.2.1 体验人工智能技术在智慧医疗领域的应用2
1. 智慧医院系统2
2. 区域卫生系统6
3. 家庭健康系统8
1.2.2 体验人工智能技术在智能出行领域的应用8
1. 智能交通系统8
2. 电子地图13
1.2.3 体验人工智能技术在智能制造领域的应用16
1. 智能制造的关键技术17
2. 智能制造系统20
1.2.4 体验人工智能技术在智慧农业领域的应用25
1. 智慧农业的关键技术26
2. 数字农业基础设施建设31
3. 智能农业装备32
1.2.5 体验人工智能技术在智慧商业领域的应用34
1. 商品识别35
2. 商品流通36
3. 网上购物37
4. 支付方式38
1.3 项目实施41
1.3.1 案例鉴赏：人工智能技术在智慧医疗领域的应用案例42
1. 语音电子病历42
2. 影像诊断42
3. 医疗机器人44
4. 健康管理46
5. 药物研发47
1.3.2 案例鉴赏：人工智能技术在智能出行领域的应用案例48
1. 自动驾驶
辅助驾驶汽车48
2. 智能交通机器人48
3. 智能交通监控系统48
4. 智能出行决策平台48
1.3.3 案例鉴赏：人工智能技术在智能制造领域的应用案例49
1. 智能分拣49
2. 生产设备健康管理49
3. 产品及零部件表面缺陷检测49
4. 智能决策49
5. 数字孪生49
6. 云计算与边缘计算49
1.3.4 案例鉴赏：人工智能技术在智慧农业领域的应用案例50
1. 智慧种植业50
2. 智慧林业50
3. 智慧畜牧业50
4. 智慧渔业51
1.3.5 案例鉴赏：人工智能技术在智慧商业领域的应用案例51
1. 智能客服机器人51
2. 刷脸支付51
3. 无人仓52
思政苑53
讨论与思考54
项目2 初识人工智能58
2.1 项目描述59
2.2 知识准备59
2.2.1 人工智能溯源与发展史59
1. 起源（1956～1964年）59
2. 第一次寒冬（1965～1979年）60
3. 繁荣后再一次寒冬（1980～1988年）60
4. 第一次算力和算法爆发（1989～2005年）61
5. 三驾马车聚齐：人工智能发展进入快车道（2006～2021年）62
2.2.2 人工智能层次62
1. 人工智能发展层次62
2. 人工智能程度划分63
2.2.3 人工智能与计算机科学64
1. 人工智能的定义64
2. 人工智能研究学派和研究领域划分65
3. 人工智能、机器学习与深度学习之间的关系66
2.2.4 人工智能技术前沿概述68
1. 生成式人工智能69
2. 小而宽数据70
3. 神经形态硬件70
4. 智能机器人70
2.3 项目实施70
案例鉴赏：原始社会到信息社会的变迁70
1. 石器时代70
2. 青铜器时代71
3. 铁器时代71
4. 蒸汽时代72
5. 电气时代73
6. 信息化时代74
思政苑74
讨论与思考75
项目3 初探知识工程77
3.1 项目描述78
3.2 知识准备78
3.2.1 知识概述79
3.2.2 知识工程概述80
3.2.3 知识的表示82
1. 命题和谓词逻辑82
2. 产生式83
3. 知识图谱85
3.3 项目实施88
3.3.1 案例鉴赏：智慧医疗领域的智能导诊88
3.3.2 训练实操：设备故障智能排查90
思政苑95
讨论与思考96
项目4 揭秘智慧搜索98
4.1 项目描述99
4.2 知识准备99
4.2.1 搜索技术简介99
4.2.2 盲目搜索99
1. 宽度优先搜索100
2. 深度优先搜索100
4.2.3 启发式搜索101
1. 贪婪最佳优先搜索算法101
2. A*搜索算法103
3. 爬山算法104
4. 模拟退火算法105
5. 蒙特卡洛树搜索算法106
4.2.4 搜索技术应用——移动机器人路径规划107
4.3 项目实施108
4.3.1 案例鉴赏：智能出行领域的电子地图108
4.3.2 训练实操：基于智慧搜索的导航路径规划108
1. 智能路径规划108
2. 设置途经点108
思政苑110
讨论与思考111
项目5 初见机器学习113
5.1 项目描述114
5.2 知识准备114
5.2.1 机器学习简介114
5.2.2 机器学习算法115
1. 监督学习115
2. 无监督学习115
3. 弱监督学习116
4. 强化学习116
5.2.3 机器学习应用流程117
5.2.4 深度学习117
5.3 项目实施120
5.3.1 案例鉴赏：应用于智能制造中的机器学习120
1. 机器学习在数字孪生技术领域的应用120
2. 机器学习在边缘计算领域的应用121
3. 机器学习在预测性维护领域的应用122
4. 机器学习在生产排产智能化领域的应用123
5. 机器学习在机器翻译领域的应用123
5.3.2 训练实操：基于机器学习的文本情感分类和多语种文本拍照翻译应用125
1. 使用微信公众号实现短文本情感分类125
2. 使用基于机器学习的翻译软件实现多语种文本拍照翻译126
思政苑128
讨论与思考129
项目6 探查计算机视觉131
6.1 项目描述132
6.2 知识准备132
6.2.1 计算机视觉简介132
1. 计算机视觉的发展历程132
2. 中国计算机视觉行业发展现状与未来展望134
6.2.2 计算机视觉典型应用135
1. 计算机视觉在工业场景中的应用135
2. 计算机视觉在身份验证场景中的应用137
3. 计算机视觉在安防场景中的应用137
4. 计算机视觉在医疗场景中的应用137
5. 计算机视觉在无人驾驶场景中的应用138
6.2.3 计算机视觉相关技术138
1. 相机成像原理138
2. 图像存储原理139
3. 图像的预处理141
4. 图像特征提取142
5. 图像识别144
6.3 项目实施145
6.3.1 案例鉴赏：基于计算机视觉的水稻识别145
6.3.2 训练实操：基于计算机视觉的手机刷脸软件的使用146
思政苑147
讨论与思考148
项目7 聆听智能语音149
7.1 项目描述150
7.2 知识准备150
7.2.1 语音信号处理151
1. 回声消除151
2. 混响分离152
3. 降噪152
4. 采样153
7.2.2 语音识别153
1. 语音特征提取技术154
2. 声学模型与模式匹配技术155
3. 语言模型与语义理解技术156
7.2.3 自然语言处理156
1. 自然语言理解156
2. 自然语言生成158
7.2.4 语音合成159
1. 前端处理160
2. 后端处理161
7.2.5 智能语音翻译164
1. 语音输入164
2. 原文分析164
3. 译文综合165
4. 译文朗读166
7.3 项目实施166
7.3.1 案例鉴赏：智能客服机器人166
7.3.2 训练实操：同声翻译APP166
思政苑167
讨论与思考168
项目8 畅想人工智能的未来169
8.1 项目描述170
8.2 知识准备170
8.2.1 人工智能三大核心要素的发展趋势170
1. 数据的未来170
2. 算力的未来172
3. 算法的未来174
8.2.2 中国人工智能发展的“三步走”战略174
8.2.3 “三步走”战略背景下的中国人工智能发展176
1. 中国在人工智能领域的研究论文引用数已位居世界第一176
2. 中国在人工智能研究领域获得的投资金额已位居世界第二176
3. 中国正在快速推进新一代人工智能在融合创新领域的应用177
4. 人工智能产业化发展稳步推进178
8.3 项目实施178
8.3.1 案例鉴赏：畅想未来在人工智能时代背景下普通人的一天178
8.3.2 训练实操：人工智能背景下的伦理讨论179
思政苑180
讨论与思考181
参考文献182
1.1 项目描述2
1.2 知识准备2
1.2.1 体验人工智能技术在智慧医疗领域的应用2
1. 智慧医院系统2
2. 区域卫生系统6
3. 家庭健康系统8
1.2.2 体验人工智能技术在智能出行领域的应用8
1. 智能交通系统8
2. 电子地图13
1.2.3 体验人工智能技术在智能制造领域的应用16
1. 智能制造的关键技术17
2. 智能制造系统20
1.2.4 体验人工智能技术在智慧农业领域的应用25
1. 智慧农业的关键技术26
2. 数字农业基础设施建设31
3. 智能农业装备32
1.2.5 体验人工智能技术在智慧商业领域的应用34
1. 商品识别35
2. 商品流通36
3. 网上购物37
4. 支付方式38
1.3 项目实施41
1.3.1 案例鉴赏：人工智能技术在智慧医疗领域的应用案例42
1. 语音电子病历42
2. 影像诊断42
3. 医疗机器人44
4. 健康管理46
5. 药物研发47
1.3.2 案例鉴赏：人工智能技术在智能出行领域的应用案例48
1. 自动驾驶
辅助驾驶汽车48
2. 智能交通机器人48
3. 智能交通监控系统48
4. 智能出行决策平台48
1.3.3 案例鉴赏：人工智能技术在智能制造领域的应用案例49
1. 智能分拣49
2. 生产设备健康管理49
3. 产品及零部件表面缺陷检测49
4. 智能决策49
5. 数字孪生49
6. 云计算与边缘计算49
1.3.4 案例鉴赏：人工智能技术在智慧农业领域的应用案例50
1. 智慧种植业50
2. 智慧林业50
3. 智慧畜牧业50
4. 智慧渔业51
1.3.5 案例鉴赏：人工智能技术在智慧商业领域的应用案例51
1. 智能客服机器人51
2. 刷脸支付51
3. 无人仓52
思政苑53
讨论与思考54
项目2 初识人工智能58
2.1 项目描述59
2.2 知识准备59
2.2.1 人工智能溯源与发展史59
1. 起源（1956～1964年）59
2. 第一次寒冬（1965～1979年）60
3. 繁荣后再一次寒冬（1980～1988年）60
4. 第一次算力和算法爆发（1989～2005年）61
5. 三驾马车聚齐：人工智能发展进入快车道（2006～2021年）62
2.2.2 人工智能层次62
1. 人工智能发展层次62
2. 人工智能程度划分63
2.2.3 人工智能与计算机科学64
1. 人工智能的定义64
2. 人工智能研究学派和研究领域划分65
3. 人工智能、机器学习与深度学习之间的关系66
2.2.4 人工智能技术前沿概述68
1. 生成式人工智能69
2. 小而宽数据70
3. 神经形态硬件70
4. 智能机器人70
2.3 项目实施70
案例鉴赏：原始社会到信息社会的变迁70
1. 石器时代70
2. 青铜器时代71
3. 铁器时代71
4. 蒸汽时代72
5. 电气时代73
6. 信息化时代74
思政苑74
讨论与思考75
项目3 初探知识工程77
3.1 项目描述78
3.2 知识准备78
3.2.1 知识概述79
3.2.2 知识工程概述80
3.2.3 知识的表示82
1. 命题和谓词逻辑82
2. 产生式83
3. 知识图谱85
3.3 项目实施88
3.3.1 案例鉴赏：智慧医疗领域的智能导诊88
3.3.2 训练实操：设备故障智能排查90
思政苑95
讨论与思考96
项目4 揭秘智慧搜索98
4.1 项目描述99
4.2 知识准备99
4.2.1 搜索技术简介99
4.2.2 盲目搜索99
1. 宽度优先搜索100
2. 深度优先搜索100
4.2.3 启发式搜索101
1. 贪婪最佳优先搜索算法101
2. A*搜索算法103
3. 爬山算法104
4. 模拟退火算法105
5. 蒙特卡洛树搜索算法106
4.2.4 搜索技术应用——移动机器人路径规划107
4.3 项目实施108
4.3.1 案例鉴赏：智能出行领域的电子地图108
4.3.2 训练实操：基于智慧搜索的导航路径规划108
1. 智能路径规划108
2. 设置途经点108
思政苑110
讨论与思考111
项目5 初见机器学习113
5.1 项目描述114
5.2 知识准备114
5.2.1 机器学习简介114
5.2.2 机器学习算法115
1. 监督学习115
2. 无监督学习115
3. 弱监督学习116
4. 强化学习116
5.2.3 机器学习应用流程117
5.2.4 深度学习117
5.3 项目实施120
5.3.1 案例鉴赏：应用于智能制造中的机器学习120
1. 机器学习在数字孪生技术领域的应用120
2. 机器学习在边缘计算领域的应用121
3. 机器学习在预测性维护领域的应用122
4. 机器学习在生产排产智能化领域的应用123
5. 机器学习在机器翻译领域的应用123
5.3.2 训练实操：基于机器学习的文本情感分类和多语种文本拍照翻译应用125
1. 使用微信公众号实现短文本情感分类125
2. 使用基于机器学习的翻译软件实现多语种文本拍照翻译126
思政苑128
讨论与思考129
项目6 探查计算机视觉131
6.1 项目描述132
6.2 知识准备132
6.2.1 计算机视觉简介132
1. 计算机视觉的发展历程132
2. 中国计算机视觉行业发展现状与未来展望134
6.2.2 计算机视觉典型应用135
1. 计算机视觉在工业场景中的应用135
2. 计算机视觉在身份验证场景中的应用137
3. 计算机视觉在安防场景中的应用137
4. 计算机视觉在医疗场景中的应用137
5. 计算机视觉在无人驾驶场景中的应用138
6.2.3 计算机视觉相关技术138
1. 相机成像原理138
2. 图像存储原理139
3. 图像的预处理141
4. 图像特征提取142
5. 图像识别144
6.3 项目实施145
6.3.1 案例鉴赏：基于计算机视觉的水稻识别145
6.3.2 训练实操：基于计算机视觉的手机刷脸软件的使用146
思政苑147
讨论与思考148
项目7 聆听智能语音149
7.1 项目描述150
7.2 知识准备150
7.2.1 语音信号处理151
1. 回声消除151
2. 混响分离152
3. 降噪152
4. 采样153
7.2.2 语音识别153
1. 语音特征提取技术154
2. 声学模型与模式匹配技术155
3. 语言模型与语义理解技术156
7.2.3 自然语言处理156
1. 自然语言理解156
2. 自然语言生成158
7.2.4 语音合成159
1. 前端处理160
2. 后端处理161
7.2.5 智能语音翻译164
1. 语音输入164
2. 原文分析164
3. 译文综合165
4. 译文朗读166
7.3 项目实施166
7.3.1 案例鉴赏：智能客服机器人166
7.3.2 训练实操：同声翻译APP166
思政苑167
讨论与思考168
项目8 畅想人工智能的未来169
8.1 项目描述170
8.2 知识准备170
8.2.1 人工智能三大核心要素的发展趋势170
1. 数据的未来170
2. 算力的未来172
3. 算法的未来174
8.2.2 中国人工智能发展的“三步走”战略174
8.2.3 “三步走”战略背景下的中国人工智能发展176
1. 中国在人工智能领域的研究论文引用数已位居世界第一176
2. 中国在人工智能研究领域获得的投资金额已位居世界第二176
3. 中国正在快速推进新一代人工智能在融合创新领域的应用177
4. 人工智能产业化发展稳步推进178
8.3 项目实施178
8.3.1 案例鉴赏：畅想未来在人工智能时代背景下普通人的一天178
8.3.2 训练实操：人工智能背景下的伦理讨论179
思政苑180
讨论与思考181
参考文献182
