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人工智能引论


作者:
吴飞 潘云鹤
定价:
88.00 元
版面字数:
420.00千字
开本:
16开
装帧形式:
精装
版次:
1
最新版次
印刷时间:
暂无
ISBN:
978-7-04-063246-0
物料号:
63246-00
出版时间:
2025-04-09
读者对象:
高等教育
一级分类:
计算机/教育技术类
二级分类:
计算机类专业核心课程
三级分类:
人工智能

本书是计算机领域本科教育教学改革试点工作计划(“101计划”)系列教材之一。本书按照“厚算法基础、养伦理意识、匠工具平台、促赋能应用”的培养目标,以表达与推理、搜索与优化、建模与学习和伦理与安全为核心,按照如下内容进行组织:第1章绪论、第2章知识表达与推理、第3章搜索探寻与问题求解、第4章机器学习、第5章神经网络与深度学习、第6章强化学习、第7章人工智能博弈、第8章人工智能伦理与安全、第9章人工智能架构与系统、第10章人工智能应用。

本书可作为高等学校人工智能专业及信息技术相关专业人工智能课程的教材,也可供对人工智能技术感兴趣的读者及相关从业人员参考。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第1章 绪论
        • 1.1 人工智能的起源
          • 1.2 可计算载体:形式化与机械化
            • 1.3 智能计算方法
              • 1.4 新一代人工智能
                • 1.5 本书知识点脉络与教学内容安排
                  • 1.6 小结
                    • 延伸阅读:当前是从过去拔萃出来的投影
                      • 本章习题
                      • 第2章 知识表达与推理
                        • 2.1 知识表示方法
                          • 2.2 命题逻辑
                            • 2.3 谓词逻辑
                              • 2.4 知识图谱推理
                                • 2.4.1 FOIL归纳推理
                                  • 2.4.2 路径排序推理
                                    • 2.4.3 分布式表示下的知识推理
                                    • 2.5 概率推理
                                      • 2.5.1 贝叶斯网络
                                        • 2.5.2 马尔可夫逻辑网络
                                        • 2.6 因果推理
                                          • 2.6.1 辛普森悖论
                                            • 2.6.2 因果干预与do算子
                                              • 2.6.3 因果效应差
                                                • 2.6.4 反事实推理
                                                • 2.7 小结
                                                  • 延伸阅读:推理即计算
                                                    • 本章习题
                                                    • 第3章 搜索探寻与问题求解
                                                      • 3.1 搜索基本概念
                                                        • 3.1.1 搜索基本问题和求解
                                                          • 3.1.2 搜索算法的评价指标
                                                            • 3.1.3 搜索算法框架
                                                            • 3.2 贪婪最佳优先搜索
                                                              • 3.3 A*搜索
                                                                • 3.4 最小最大搜索
                                                                  • 3.5 alpha-beta剪枝搜索
                                                                    • 3.6 蒙特卡洛树搜索
                                                                      • 3.6.1 探索与利用机制的平衡
                                                                        • 3.6.2 上限置信区间算法
                                                                          • 3.6.3 蒙特卡洛树搜索算法
                                                                          • 3.7 小结
                                                                            • 延伸阅读:突破组合爆炸之难与陷入地平线问题之困
                                                                              • 本章习题
                                                                              • 第4章 机器学习
                                                                                • 4.1 机器学习基本概念
                                                                                  • 4.2 模型评估与参数估计
                                                                                    • 4.2.1 经验风险与期望风险
                                                                                      • 4.2.2 模型性能度量方法
                                                                                        • 4.2.3 参数优化:频率学派与贝叶斯学派
                                                                                        • 4.3 回归分析
                                                                                          • 4.4 决策树
                                                                                            • 4.4.1 决策树分类案例
                                                                                              • 4.4.2 构建决策树
                                                                                              • 4.5 k均值聚类
                                                                                                • 4.6 监督学习:特征降维
                                                                                                  • 4.7 无监督学习:特征降维
                                                                                                    • 4.7.1 方差、协方差和相关系数
                                                                                                      • 4.7.2 主成分分析
                                                                                                        • 4.7.3 特征人脸法
                                                                                                        • 4.8 演化学习
                                                                                                          • 4.9 小结
                                                                                                            • 延伸阅读:二战中德军每个月生产多少坦克?
                                                                                                              • 本章习题
                                                                                                              • 第5章 神经网络与深度学习
                                                                                                                • 5.1 人工神经网络概述
                                                                                                                  • 5.2 前馈神经网络
                                                                                                                    • 5.2.1 神经元
                                                                                                                      • 5.2.2 感知机
                                                                                                                        • 5.2.3 前馈神经网络
                                                                                                                        • 5.3 神经网络参数优化
                                                                                                                          • 5.3.1 损失函数
                                                                                                                            • 5.3.2 梯度下降
                                                                                                                              • 5.3.3 误差反向传播
                                                                                                                                • 5.3.4 误差反向传播与参数更新示例
                                                                                                                                • 5.4 卷积神经网络
                                                                                                                                  • 5.4.1 卷积计算
                                                                                                                                    • 5.4.2 池化
                                                                                                                                    • 5.5 循环神经网络
                                                                                                                                      • 5.5.1 循环神经网络模型
                                                                                                                                        • 5.5.2 长短时记忆网络
                                                                                                                                          • 5.5.3 门控循环单元
                                                                                                                                          • 5.6 注意力机制
                                                                                                                                            • 5.7 神经网络正则化
                                                                                                                                              • 5.8 深度学习在自然语言和计算机视觉中的应用
                                                                                                                                                • 5.8.1 词向量模型
                                                                                                                                                  • 5.8.2 图像分类与目标定位
                                                                                                                                                  • 5.9 小结
                                                                                                                                                    • 延伸阅读:爬上树梢与攀登月球
                                                                                                                                                      • 本章习题
                                                                                                                                                      • 第6章 强化学习
                                                                                                                                                        • 6.1 强化学习问题定义
                                                                                                                                                          • 6.1.1 强化学习基本概念
                                                                                                                                                            • 6.1.2 马尔可夫决策过程
                                                                                                                                                              • 6.1.3 强化学习问题定义
                                                                                                                                                                • 6.1.4 贝尔曼方程
                                                                                                                                                                • 6.2 基于价值的强化学习
                                                                                                                                                                  • 6.2.1 策略迭代基本模式
                                                                                                                                                                    • 6.2.2 策略优化定理
                                                                                                                                                                      • 6.2.3 策略评估方法
                                                                                                                                                                        • 6.2.4 基于价值的强化学习算法
                                                                                                                                                                          • 6.2.5 探索与利用
                                                                                                                                                                            • 6.2.6 参数化与深度强化学习
                                                                                                                                                                            • 6.3 基于策略的强化学习
                                                                                                                                                                              • 6.3.1 策略梯度定理
                                                                                                                                                                                • 6.3.2 基于蒙特卡洛采样的策略梯度法
                                                                                                                                                                                  • 6.3.3 Actor-Critic算法
                                                                                                                                                                                  • 6.4 深度强化学习应用
                                                                                                                                                                                    • 6.4.1 深度强化学习在围棋游戏中的应用
                                                                                                                                                                                      • 6.4.2 深度强化学习在实际应用中的问题
                                                                                                                                                                                      • 6.5 小结
                                                                                                                                                                                        • 延伸阅读:最优化之策与试错术之谏的姻缘结合
                                                                                                                                                                                          • 本章习题
                                                                                                                                                                                          • 第7章 人工智能博弈
                                                                                                                                                                                            • 7.1 博弈论的相关概念
                                                                                                                                                                                              • 7.1.1 博弈论的诞生
                                                                                                                                                                                                • 7.1.2 博弈论术语与囚徒困境
                                                                                                                                                                                                  • 7.1.3 博弈的分类
                                                                                                                                                                                                    • 7.1.4 纳什均衡
                                                                                                                                                                                                      • 7.1.5 人工智能与博弈论
                                                                                                                                                                                                      • 7.2 博弈策略求解
                                                                                                                                                                                                        • 7.2.1 研究的问题
                                                                                                                                                                                                          • 7.2.2 虚拟遗憾最小化算法
                                                                                                                                                                                                            • 7.2.3 安全子博弈
                                                                                                                                                                                                            • 7.3 博弈规则设计
                                                                                                                                                                                                              • 7.3.1 研究的问题
                                                                                                                                                                                                                • 7.3.2 双边匹配算法
                                                                                                                                                                                                                  • 7.3.3 单边匹配算法
                                                                                                                                                                                                                  • 7.4 非完全信息博弈的实际应用
                                                                                                                                                                                                                    • 7.5 小结
                                                                                                                                                                                                                      • 延伸阅读:规避随机性与命运——骰子占卜到算法博弈
                                                                                                                                                                                                                        • 本章习题
                                                                                                                                                                                                                        • 第8章 人工智能伦理与安全
                                                                                                                                                                                                                          • 8.1 人工智能伦理
                                                                                                                                                                                                                            • 8.1.1 伦理概念起源
                                                                                                                                                                                                                              • 8.1.2 科技的双重属性
                                                                                                                                                                                                                              • 8.2 人工智能模型安全
                                                                                                                                                                                                                                • 8.2.1 攻击方法
                                                                                                                                                                                                                                  • 8.2.2 防御方法
                                                                                                                                                                                                                                    • 8.2.3 隐私保护
                                                                                                                                                                                                                                    • 8.3 人工智能可解释性
                                                                                                                                                                                                                                      • 8.4 小结
                                                                                                                                                                                                                                        • 延伸阅读:人有人的用处
                                                                                                                                                                                                                                          • 本章习题
                                                                                                                                                                                                                                          • 第9章 人工智能架构与系统
                                                                                                                                                                                                                                            • 9.1 人工智能基础软硬件框架
                                                                                                                                                                                                                                              • 9.1.1 智能计算支撑框架
                                                                                                                                                                                                                                                • 9.1.2 智能计算结构与计算架构
                                                                                                                                                                                                                                                • 9.2 人工智能芯片
                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.3 人工智能系统
                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.3.1 人工智能编程框架
                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.3.2 分布式神经网络训练算法与系统
                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.3.3 分布式训练系统网络通信的异构硬件优化
                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.3.4 大规模机器学习系统部署
                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.4 小结
                                                                                                                                                                                                                                                            • 延伸阅读:咸与维新——计算机体系架构的黄金时代
                                                                                                                                                                                                                                                              • 本章习题
                                                                                                                                                                                                                                                              • 第10章 人工智能应用
                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.1 语言基础模型(大语言模型)
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.1.1 语言基础模型的发展历程
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.1.2 大语言模型的建模
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.1.3 语言模型案例
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.2 自然语言中的机器翻译
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.3 图像分类与视觉对象定位
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.4 语音识别与合成
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 10.4.1 语音识别技术
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.4.2 语音合成技术
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.5 科学计算
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.6 跨媒体智能
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.7 机器人控制
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.8 小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 延伸阅读:人工智能效应之奇怪悖论
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 附录A 进阶知识点
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 附录A.1 Ada Boosting算法
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 附录A.2 非负矩阵分解
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 附录A.3 主题建模
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 附录A.4 隐马尔可夫模型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 附录A.5 朴素贝叶斯概率图模型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 附录A.6 生成式对抗学习
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 附录A.7 图神经网络
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 附录A.8 多智能体博弈
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 附录A.9 人工智能体
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 附录B 人工智能知识点演变
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 附录B.1 计算机课程体系
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 附录B.2 计算机课程体系中人工智能知识点
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 附录B.3 ACM和IEEE-CS制定的新版人工智能知识点
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 附录B.4 “101计划”中人工智能课程知识点体系

                                                                                                                                                                                                                                                                                                              相关图书