本書系統(tǒng)地介紹人工智能是什么,人工智能如何工作、人工智能的研究領(lǐng)域、人工智能的應用場景、生成式人工智能工具的具體應用以及人工智能的倫理與安全等內(nèi)容,并提供實踐項目供讀者練習與參考。
本書內(nèi)容豐富、強調(diào)理論 實踐的學習方式,深入淺出地介紹人工智能的相關(guān)內(nèi)容,知識體系全面而嚴謹。除最后一章外,每章內(nèi)容均按照課前預習 知識講解 課堂實踐 知識導圖 人工智能素養(yǎng)提升 思考與練習的結(jié)構(gòu),讓讀者在課前、課中以及課后都能更好地完成學習。本書還提供有小欄目和二維碼,進一步豐富讀者的學習路徑,讓讀者能夠掌握多樣化且全面的人工智能知識。
本書可作為高等學校人工智能通識課程的教學用書,也可作為有志于了解和學習人工智能的讀者的學習和參考用書。
1.面向廣大商科、文科類院校,真正滿足這類群體需求。
2.涵蓋5個典型人工智能研究領(lǐng)域和4個前沿研究領(lǐng)域,如大模型與多模態(tài)融合、智能機器人、元宇宙與數(shù)字人、人工智能驅(qū)動科學等。
3.根據(jù)概念定義、工作邏輯、研究領(lǐng)域、場景應用、工具應用、倫理與安全的課程教學邏輯進行講解,循序漸進。
4.設(shè)計非常具有特色的人工智能實踐項目,包括8個簡易版課程實驗、4個項目實踐、2個課程設(shè)計以及2個學科競賽說明。
葉志偉,湖北工業(yè)大學計算機學院院長/大數(shù)據(jù)與人工智能產(chǎn)業(yè)學院(湖北省現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)學院)執(zhí)行院長,綠色智能算力網(wǎng)絡(luò)湖北省重點實驗室主任,制造工業(yè)數(shù)智化技術(shù)與應用湖北省工程研究中心主任,全國高等院校計算機基礎(chǔ)教育研究會數(shù)據(jù)科學專委會副主任委員,湖北省高校大數(shù)據(jù)教育聯(lián)盟理事長,西寧市智云數(shù)字經(jīng)濟研究院副理事長,湖北省計算學會理事,湖北省高教學會計算機教育委員會常務理事。獲湖北省科技進步二等獎2項、三等獎1項,湖北省優(yōu)秀教學成果一、二等獎各1項,2021年科技部火炬高技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)中心中國創(chuàng)新挑戰(zhàn)賽湖北?武漢高端裝備制造專場一等獎,指導學生獲得挑戰(zhàn)杯國賽特等獎和一等獎5項。指導碩士研究生30余名,授權(quán)發(fā)明專利20余項,在國內(nèi)外重要學術(shù)刊物和會議上發(fā)表科研論文100余篇,其中有60余篇論文被SCI或EI收錄,總引用次數(shù)2000多次。主持和參與完成國家自然科學基金項目5項,湖北省重點研發(fā)計劃和自然科學基金,湖北省教育廳高校優(yōu)秀中青年科技創(chuàng)新團隊項目,地理信息工程國家重點實驗室開放基金等省部級項目6項,企事業(yè)單位委托咨詢和開發(fā)項目10余項,經(jīng)費超過1000萬元。
第 1章 人工智能是什么
課前預習
學習目標
導引案例
1.1 認識人工智能
1.1.1 人工智能的概念
1.1.2 人工智能的流派
1.1.3 人工智能與新質(zhì)生產(chǎn)力
1.2 人工智能的發(fā)展
1.2.1 人工智能的發(fā)展歷程
1.2.2 人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 人工智能的未來展望
1.3 人工智能的產(chǎn)業(yè)鏈和商業(yè)模式
1.3.1 人工智能的產(chǎn)業(yè)鏈
1.3.2 人工智能的商業(yè)模式
1.4 人工智能對人才的能力要求
1.5 任務實訓
1.5.1 撰寫人工智能發(fā)展報告
1.5.2 制定人工智能人才素養(yǎng)提升計劃
知識導圖
人工智能素養(yǎng)問答
思考與練習
第 2章 人工智能的研究領(lǐng)域
課前預習
學習目標
導引案例
2.1 典型研究領(lǐng)域
2.1.1 知識圖譜
2.1.2 專家系統(tǒng)
2.1.3 自然語言處理
2.1.4 計算機視覺
2.1.5 音頻信息處理
2.2 前沿研究領(lǐng)域
2.2.1 大語言模型與多模態(tài)融合
2.2.2 智能機器人與具身智能機器人
2.2.3 元宇宙與數(shù)字人
2.2.4 人工智能驅(qū)動科學(AI For Science)
2.3 任務實訓
2.3.1 設(shè)計并完成動物專家互動游戲
2.3.2 使用百度識圖App識別植物
知識導圖
人工智能素養(yǎng)問答
思考與練習
第3章 人工智能如何工作
課前預習
學習目標
導引案例
3.1 人工智能的三大要素
3.1.1 人工智能的燃料數(shù)據(jù)
3.1.2 人工智能的動力源泉算力
3.1.3 人工智能的大腦算法
3.2 人工智能的核心機器學習
3.2.1 機器學習的概念
3.2.2 機器學習的分類
3.2.3 機器學習的常見算法
3.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學習
3.3.1 認識人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
3.3.2 深度學習的概念
3.3.3 深度學習的常見算法
3.4 任務實訓
3.4.1 制作不同算法的對比分析報告
3.4.2 使用機器學習算法設(shè)計垃圾郵件過濾器
知識導圖
人工智能素養(yǎng)問答
思考與練習
第4章 人工智能的場景應用
課前預習
學習目標
導引案例
4.1 智能生活與健康
4.1.1 智能出行
4.1.2 智能家居
4.1.3 智能穿戴設(shè)備
4.1.4 醫(yī)學影像智能識別
4.1.5 醫(yī)療機器人
4.2 智能金融與教育
4.2.1 智能支付
4.2.2 智能風控
4.2.3 智能投顧
4.2.4 智能在線教育
4.2.5 智能虛擬助教
4.3 智能公共安全與無人駕駛
4.3.1 智能監(jiān)控
4.3.2 智能預警
4.3.3 智能交通信號
4.3.4 無人駕駛
4.4 智慧農(nóng)業(yè)與工業(yè)生產(chǎn)
4.4.1 智慧農(nóng)場
4.4.2 農(nóng)業(yè)機器人
4.4.3 智能生產(chǎn)線
4.4.4 工業(yè)機器人
4.5 任務實訓
4.5.1 設(shè)計智能家居裝修方案
4.5.2 探討智能教育的利弊
知識導圖
人工智能素養(yǎng)問答
思考與練習
第5章 生成式人工智能的工具應用
課前預習
學習目標
導引案例
5.1 認識生成式人工智能
5.1.1 生成式人工智能概述
5.1.2 生成式人工智能的發(fā)展過程
5.1.3 生成式人工智能的應用領(lǐng)域
5.1.4 生成式人工智能工具的基本用法
5.2 文本與圖像處理工具
5.2.1 文心一言大語言模型
5.2.2 訊飛星火大模型
5.2.3 通義萬象AI繪畫創(chuàng)作大模型
5.2.4 Vega Al創(chuàng)作平臺
5.3 音頻與視頻處理工具
5.3.1 訊飛智作智能配音平臺
5.3.2 即夢AI創(chuàng)作平臺
5.3.3 可靈AI創(chuàng)意生產(chǎn)力平臺
5.4 其他人工智能處理工具
5.4.1 文心快碼智能代碼助手
5.4.2 智譜清言數(shù)據(jù)分析助手
5.4.3 迅捷PPT智能辦公助手
5.5 任務實訓
5.5.1 使用文心一言撰寫設(shè)計大賽海報文案
5.5.2 使用通義萬象生成微信公眾號宣傳圖片
知識導圖
人工智能素養(yǎng)問答
思考與練習
第6章 人工智能的倫理與安全
課前預習
學習目標
導引案例
6.1 人工智能的倫理問題
6.1.1 責任歸屬
6.1.2 社會就業(yè)
6.1.3 違反自然規(guī)律
6.1.4 人工智能控制失衡
6.1.5 倫理問題的應對策略
6.2 人工智能的安全問題
6.2.1 數(shù)據(jù)安全
6.2.2 算法安全
6.2.3 應用安全
6.2.4 安全問題的應對策略
6.3 任務實訓
6.3.1 制定人工智能倫理問題應對方案
6.3.2 設(shè)計人工智能應用安全防御措施
知識導圖
人工智能素養(yǎng)問答
思考與練習
第7章 人工智能實踐實訓項目
課前預習
學習目標
導引案例
7.1 人工智能課程實驗
實驗1 使用訊飛智能翻譯平臺翻譯文章
實驗2 使用秘塔AI生成新聞稿摘要
實驗3 使用微信小程序完成虛擬試衣
實驗4 與人工智能客服聊天
實驗5 使用智譜清言分析數(shù)據(jù)
實驗6 使用通義制定學習計劃
實驗7 使用訊飛智作合成短視頻配音
實驗8 使用可靈讓圖片變?yōu)橐曨l
7.2 人工智能項目實踐
實踐1 設(shè)計小區(qū)智能垃圾分類系統(tǒng)
實踐2 建設(shè)智能種植農(nóng)場
實踐3 設(shè)計智慧醫(yī)療輔助機器人
實踐4 使用人工智能生成工具創(chuàng)作作品并撰寫創(chuàng)作報告
7.3 人工智能課程設(shè)計
課程1 人工智能概覽與社會影響分析
課程2 人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應用調(diào)研
7.4 人工智能學科競賽
競賽1 中國高校計算機大賽人工智能創(chuàng)意賽
競賽2 華青杯全國大學生人工智能大賽