本書(shū)系統(tǒng)介紹了人工智能的基本概念、關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用實(shí)踐,旨在幫助讀者全面理解人工智能的發(fā)展脈絡(luò)與技術(shù)體系,掌握相關(guān)核心技能。本書(shū)分為7章。第1章介紹人工智能的定義、發(fā)展歷程及應(yīng)用領(lǐng)域,奠定理論基礎(chǔ)。第2章涵蓋人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)、感知智能、認(rèn)知智能等核心技術(shù)。第3章深入探討大模型技術(shù)、AIGC 技術(shù)原理及AIGC在文本、圖像、語(yǔ)音、視頻和輔助編程方面的應(yīng)用實(shí)踐。第4章解析智能體的組成、關(guān)鍵技術(shù)及開(kāi)發(fā)流程,并結(jié)合扣子平臺(tái)進(jìn)行案例實(shí)踐。第5章展示人工智能在文字處理、表格處理、演示文稿設(shè)計(jì)等辦公場(chǎng)景中的應(yīng)用。第6章闡述具身智能的技術(shù)體系、應(yīng)用領(lǐng)域及人形機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀等。第7章探討人工智能倫理的概念、典型問(wèn)題及治理原則。本書(shū)通俗易懂、內(nèi)容廣泛、案例豐富、實(shí)踐性強(qiáng),提供教學(xué)大綱、電子課件、案例素材、實(shí)驗(yàn)素材等教學(xué)資源,可作為高等院校各專(zhuān)業(yè)學(xué)生的人工智能通識(shí)課程的教材,也可供人工智能入門(mén)人士參考。
苑俊英,廣州南方學(xué)院電氣與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院副院長(zhǎng)、教授、中山大學(xué)博士、碩士生導(dǎo)師,廣東省千百十工程第七批校級(jí)培養(yǎng)對(duì)象,曾獲得廣東省民辦優(yōu)秀教師、校級(jí)第一屆教學(xué)名師、第一屆師德標(biāo)兵和第一屆中青年骨干教師等榮譽(yù)稱(chēng)號(hào),現(xiàn)為廣州市從化區(qū)第三屆人民代表大會(huì)代表,入選廣州市從化區(qū)2023年度"從化好人榜”。苑俊英教授主要從事智能大數(shù)據(jù)分析與處理、多媒體信息安全、機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域的研究,擔(dān)任The Computer Journal等多個(gè)期刊審稿人。苑俊英教授是省級(jí)一流本科專(zhuān)業(yè)"計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)”、省級(jí)課程思政示范團(tuán)隊(duì)"程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用課程思政教學(xué)團(tuán)隊(duì)”、省級(jí)一流課程"面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”負(fù)責(zé)人,省級(jí)"多媒體內(nèi)容安全工程中心”第2負(fù)責(zé)人,F(xiàn)為教育部本科教育教學(xué)評(píng)估入庫(kù)專(zhuān)家、廣州市海珠區(qū)就業(yè)培訓(xùn)中心評(píng)估專(zhuān)家,擔(dān)任廣東省高等學(xué)校教學(xué)管理學(xué)會(huì)課程思政專(zhuān)業(yè)委員會(huì)理事、廣東省高等教育人工智能分會(huì)常務(wù)副理事、廣東省人工智能通識(shí)虛擬教研室副主任、廣東省民辦教育學(xué)會(huì)人工智能專(zhuān)委會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng)等。
目 錄
第1章 人工智能概述 1
1.1 人工智能是什么 2
1.1.1 人工智能的定義及其演進(jìn) 2
1.1.2 人工智能的分類(lèi) 2
1.1.3 人工智能的基本原理 3
1.1.4 人工智能的學(xué)科背景 4
1.2 人工智能的發(fā)展歷程 5
1.2.1 人工智能的理論、技術(shù)和哲學(xué)背景 5
1.2.2 人工智能的起源 5
1.2.3 人工智能發(fā)展的第一次浪潮:符號(hào)主義主導(dǎo)的早期探索期 6
1.2.4 人工智能發(fā)展的第二次浪潮:統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)的復(fù)興期 7
1.2.5 人工智能發(fā)展的第三次浪潮:機(jī)器學(xué)習(xí)引領(lǐng)的繁榮期 8
1.2.6 人工智能發(fā)展的第四次浪潮:大模型時(shí)代 8
1.2.7 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 9
1.3 人工智能的應(yīng)用 10
1.3.1 人工智能產(chǎn)業(yè)鏈 10
1.3.2 醫(yī)療健康領(lǐng)域 11
1.3.3 教育領(lǐng)域 12
1.3.4 交通領(lǐng)域 13
1.3.5 金融領(lǐng)域 14
1.4 本章小結(jié) 14
本章實(shí)驗(yàn) 15
實(shí)驗(yàn)1 AI“看圖說(shuō)話”——圖像識(shí)別體驗(yàn) 15
實(shí)驗(yàn)2 拓展案例:“AI應(yīng)用暢想”小組討論 16
第2章 人工智能關(guān)鍵技術(shù) 17
2.1 從“感知”到“行動(dòng)”的智能躍遷 17
2.1.1 計(jì)算智能:人工智能的“生存本能” 17
2.1.2 感知智能:人工智能的“感官系統(tǒng)” 19
2.1.3 認(rèn)知智能:人工智能的“思考中樞” 21
2.1.4 行為智能:讓機(jī)器“動(dòng)起來(lái)”的智慧 23
2.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 24
2.2.1 如何構(gòu)建人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 25
2.2.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練 26
2.2.3 深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 27
2.2.4 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 28
2.2.5 循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 30
2.2.6 長(zhǎng)短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò) 31
2.2.7 Transformer 32
2.3 機(jī)器學(xué)習(xí) 34
2.3.1 機(jī)器學(xué)習(xí)與機(jī)器智能 34
2.3.2 機(jī)器學(xué)習(xí)的類(lèi)型和應(yīng)用 35
2.3.3 監(jiān)督學(xué)習(xí)與無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí) 36
2.3.4 深度學(xué)習(xí) 40
2.3.5 強(qiáng)化學(xué)習(xí) 43
2.3.6 遷移學(xué)習(xí) 45
2.3.7 機(jī)器創(chuàng)造 47
2.4 感知智能 49
2.4.1 數(shù)字圖像處理技術(shù) 49
2.4.2 計(jì)算機(jī)視覺(jué)與機(jī)器視覺(jué) 55
2.4.3 模式識(shí)別與圖像分類(lèi) 56
2.4.4 人臉識(shí)別 58
2.4.5 目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別 61
2.4.6 自動(dòng)駕駛與環(huán)境感知 63
2.5 認(rèn)知智能 65
2.5.1 邏輯推理 65
2.5.2 知識(shí)表示 66
2.5.3 搜索技術(shù) 68
2.5.4 知識(shí)圖譜 70
2.5.5 認(rèn)知計(jì)算 74
2.6 語(yǔ)言智能 75
2.6.1 語(yǔ)言與認(rèn)知 75
2.6.2 自然語(yǔ)言處理 76
2.6.3 智能問(wèn)答系統(tǒng) 78
2.6.4 聊天機(jī)器人 79
2.6.5 語(yǔ)音識(shí)別 81
2.6.6 機(jī)器翻譯 83
2.7 本章小結(jié) 85
本章實(shí)驗(yàn) 85
實(shí)驗(yàn)1 申領(lǐng)個(gè)人電子身份證——感知智能之人臉識(shí)別應(yīng)用 85
實(shí)驗(yàn)2 構(gòu)建個(gè)人知識(shí)庫(kù)——認(rèn)知智能之知識(shí)圖譜應(yīng)用 86
實(shí)驗(yàn)3 拓展案例:“AI應(yīng)用暢想”小組討論 92
第3章 大模型技術(shù)及其應(yīng)用 93
3.1 大模型技術(shù)概述 93
3.1.1 大模型技術(shù)的發(fā)展歷程 93
3.1.2 傳統(tǒng)AI與AIGC的區(qū)別 96
3.2 AIGC技術(shù) 100
3.2.1 AIGC的定義與特點(diǎn) 100
3.2.2 模型應(yīng)用場(chǎng)景的差異化分析 102
3.3 文本類(lèi)AIGC應(yīng)用實(shí)踐 106
3.3.1 文本生成工具 106
3.3.2 文本生成的應(yīng)用場(chǎng)景 109
3.3.3 文本生成的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn) 110
3.4 圖像類(lèi)AIGC應(yīng)用實(shí)踐 111
3.4.1 圖像生成工具 111
3.4.2 圖像生成的應(yīng)用場(chǎng)景 114
3.4.3 圖像生成的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn) 115
3.5 語(yǔ)音類(lèi)AIGC應(yīng)用實(shí)踐 117
3.5.1 語(yǔ)音生成工具 117
3.5.2 語(yǔ)音生成的應(yīng)用場(chǎng)景 121
3.5.3 語(yǔ)音生成的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn) 122
3.6 視頻類(lèi)AIGC應(yīng)用實(shí)踐 123
3.6.1 視頻生成工具 123
3.6.2 視頻生成的應(yīng)用場(chǎng)景 125
3.6.3 視頻生成的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn) 126
3.7 AIGC技術(shù)在輔助編程中的應(yīng)用 127
3.7.1 AI輔助編程工具 127
3.7.2 AI輔助編程的應(yīng)用場(chǎng)景 129
3.8 本章小結(jié) 130
本章實(shí)驗(yàn) 131
實(shí)驗(yàn)1 使用DeepSeek進(jìn)行創(chuàng)意寫(xiě)作 131
實(shí)驗(yàn)2 使用即夢(mèng)AI探索圖像生成技術(shù) 134
實(shí)驗(yàn)3 訊飛智作AI語(yǔ)音生成技術(shù)實(shí)踐 135
實(shí)驗(yàn)4 即夢(mèng)AI視頻生成技術(shù)實(shí)踐 138
實(shí)驗(yàn)5 DeepSeek對(duì)話式編程實(shí)踐 140
第4章 智能體 143
4.1 智能體概述 143
4.1.1 智能體的發(fā)展歷程 143
4.1.2 智能體的定義與內(nèi)涵 145
4.1.3 智能體的基本特征 145
4.1.4 智能體的分類(lèi) 146
4.2 智能體的組成 147
4.2.1 智能體的組成概述 147
4.2.2 大模型 148
4.2.3 觀察 148
4.2.4 思考 149
4.2.5 行動(dòng) 149
4.2.6 記憶 150
4.2.7 組件協(xié)作與系統(tǒng)整合 151
4.3 智能體的關(guān)鍵技術(shù)支撐 152
4.3.1 概述 152
4.3.2 多模態(tài)融合技術(shù) 153
4.3.3 大模型技術(shù) 153
4.3.4 推理決策技術(shù) 154
4.3.5 執(zhí)行技術(shù) 155
4.3.6 存儲(chǔ)技術(shù) 155
4.4 扣子平臺(tái) 156
4.4.1 智能體平臺(tái)概述 156
4.4.2 平臺(tái)背景與定位 156
4.4.3 核心功能特性 157
4.4.4 技術(shù)架構(gòu)特點(diǎn) 157
4.5 扣子平臺(tái)開(kāi)發(fā)流程與核心功能 158
4.5.1 智能體開(kāi)發(fā)流程 158
4.5.2 插件 159
4.5.3 對(duì)話流 160
4.5.4 工作流 161
4.5.5 提示詞 161
4.5.6 知識(shí)庫(kù) 162
4.5.7 數(shù)據(jù)庫(kù) 162
4.5.8 其他功能選項(xiàng) 163
4.6 基于扣子平臺(tái)的智能客服系統(tǒng)開(kāi)發(fā)案例 164
4.6.1 案例背景與需求分析 164
4.6.2 架構(gòu)設(shè)計(jì) 164
4.6.3 開(kāi)發(fā)實(shí)施過(guò)程 165
4.6.4 案例總結(jié)與擴(kuò)展思考 177
4.7 本章小結(jié) 178
本章實(shí)驗(yàn) 178
實(shí)驗(yàn) AI“個(gè)人專(zhuān)屬助手”——我的智能體創(chuàng)造實(shí)驗(yàn) 178
第5章 人工智能與辦公自動(dòng)化 180
5.1 辦公自動(dòng)化概述 181
5.2 文字處理 184
5.2.1 AI輔助內(nèi)容生成 185
5.2.2 AI輔助文字排版 193
5.3 表格處理 196
5.3.1 AI輔助數(shù)據(jù)分析 196
5.3.2 AI輔助表格生成 202
5.4 演示文稿設(shè)計(jì) 208
5.4.1 AI輔助演示文檔設(shè)計(jì) 209
5.4.2 智能美化演示文稿 215
5.5 多語(yǔ)言翻譯與轉(zhuǎn)換 217
5.6 大模型在辦公自動(dòng)化中的應(yīng)用:優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn) 218
5.7 本章小結(jié) 219
本章實(shí)驗(yàn) 219
實(shí)驗(yàn)1 AI輔助文字處理綜合應(yīng)用 219
實(shí)驗(yàn)2 AI輔助電子表格數(shù)據(jù)分析與可視化 220
實(shí)驗(yàn)3 AI輔助演示文稿制作與優(yōu)化 220
第6章 具身智能 221
6.1 具身智能的概念與內(nèi)涵 221
6.1.1 具身智能的定義 221
6.1.2 具身智能與傳統(tǒng)AI的區(qū)別 222
6.2 具身智能的發(fā)展歷程 222
6.3 具身智能的技術(shù)體系 224
6.3.1 感知模塊 225
6.3.2 決策模塊 226
6.3.3 行動(dòng)模塊 226
6.3.4 反饋模塊 227
6.3.5 支撐要素 227
6.3.6 安全與隱私保障 228
6.4 具身智能的應(yīng)用領(lǐng)域 228
6.4.1 工業(yè)制造與物流自動(dòng)化 228
6.4.2 醫(yī)療健康與服務(wù)機(jī)器人 231
6.4.3 家庭服務(wù)與智慧生活 233
6.4.4 特殊環(huán)境作業(yè) 235
6.5 人形機(jī)器人 237
6.5.1 人形機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀 237
6.5.2 人形機(jī)器人的未來(lái)趨勢(shì) 238
6.6 本章小結(jié) 239
本章實(shí)驗(yàn) 240
實(shí)驗(yàn) 機(jī)器人語(yǔ)音識(shí)別 240
第7章 人工智能倫理 248
7.1 人工智能倫理的概念 249
7.1.1 人工智能倫理的定義 249
7.1.2 人工智能倫理的基本原則 250
7.2 人工智能倫理典型問(wèn)題 256
7.2.1 自動(dòng)駕駛倫理問(wèn)題 256
7.2.2 人臉識(shí)別倫理問(wèn)題 259
7.3 人工智能倫理治理原則 261
7.3.1 人類(lèi)利益原則 261
7.3.2 責(zé)任原則 262
7.3.3 透明度原則 262
7.3.4 權(quán)責(zé)一致原則 262
7.4 本章小結(jié) 262
本章實(shí)驗(yàn) 263
實(shí)驗(yàn) 案例分析 263