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大数据与人工智能导论


作者:
主编 李建 李松阳 薛峰 王艳阁 副主编 韩利华 辛焦丽 邬迎 李晓玲
定价:
49.90 元
版面字数:
430.00千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
页数:
360
最新
印次时间:
2026年08月
ISBN:
978-7-04-065147-8
物料号:
65147-00
出版时间:
2025-08-06
读者对象:
高等教育
一级分类:
计算机/教育技术类
二级分类:
计算机基础课程

本书以教育部高等学校教学指导委员会印发的《新时代大学计算机基础课程教学基本要求》和2024年11月全国高等院校计算机基础教育研究会发布的《人工智能通识课程体系规范》为指引,深入浅出地介绍新一代信息技术的基本理论体系,阐述大数据技术的概念与处理流程,介绍人工智能的关键技术及其在各行各业的应用。旨在培养学生理解和掌握新一代信息技术驱动下的计算机科学基本知识和计算思维能力,建立科学系统的人工智能认知和概念,培养学生基本人工智能素养,初步学会使用大数据技术和人工智能工具解决专业领域的基本问题。

本书配套授课电子课件、微视频、习题答案、教学大纲、教学计划等,在超星学习通中建设有课程网站,便于学生自学和教学。

本书适合作为普通高等学校非计算机专业人工智能通识教育课的教材。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第一篇 信息技术基础
        • 第1章 信息与社会
          • 1.1 信息与信息革命
            • 1.1.1 信息
              • 1.1.2 信息技术
                • 1.1.3 信息革命
                • 1.2 数制与进制转换
                  • 1.2.1 数制的相关概念
                    • 1.2.2 计算机常用数制的表示方法
                      • 1.2.3 常用数制之间的转换
                      • 1.3 计算机信息编码
                        • 1.3.1 BCD码
                          • 1.3.2 ASCII码
                            • 1.3.3 汉字编码
                              • 1.3.4 多语种的混合编码
                                • 1.3.5 多媒体信息的数字化
                                • 1.4 新一代信息技术与社会变革
                                  • 1.4.1 “云物大智移”新一代信息技术
                                    • 1.4.2 新一代信息技术对社会带来的变革
                                      • 1.4.3 新一代信息技术带来的消极影响
                                      • 1.5 信息安全与隐私保护
                                        • 1.5.1 信息安全的定义
                                          • 1.5.2 信息安全的威胁
                                            • 1.5.3 隐私保护及措施
                                              • 1.5.4 避免个人信息泄露
                                              • 1.6 本章小结
                                                • 本章习题
                                                • 第2章 计算系统与平台
                                                  • 2.1 计算系统与平台的发展
                                                    • 2.1.1 单处理器系统
                                                      • 2.1.2 多处理器系统
                                                      • 2.2 计算机系统及原理
                                                        • 2.2.1 计算机系统的基本组成
                                                          • 2.2.2 计算机硬件系统
                                                            • 2.2.3 计算机软件系统
                                                              • 2.2.4 微型计算机的硬件
                                                              • 2.3 Windows基本操作
                                                                • 2.3.1 任务栏
                                                                  • 2.3.2 文件和文件夹
                                                                    • 2.3.3 常用附件程序
                                                                    • 2.4 互联网
                                                                      • 2.4.1 IP地址
                                                                        • 2.4.2 子网掩码
                                                                          • 2.4.3 域名系统
                                                                            • 2.4.4 基本服务
                                                                            • 2.5 物联网
                                                                              • 2.5.1 物联网概述
                                                                                • 2.5.2 物联网的起源与发展
                                                                                  • 2.5.3 物联网技术体系
                                                                                    • 2.5.4 物联网的应用
                                                                                    • 2.6 云计算平台
                                                                                      • 2.6.1 云计算概述
                                                                                        • 2.6.2 云计算平台和服务模式
                                                                                          • 2.6.3 云计算的关键技术
                                                                                            • 2.6.4 云计算的典型应用
                                                                                            • 2.7 本章小结
                                                                                              • 本章习题
                                                                                              • 第3章 程序设计与问题求解
                                                                                                • 3.1 指令与程序
                                                                                                  • 3.1.1 计算机程序和指令
                                                                                                    • 3.1.2 计算机语言
                                                                                                    • 3.2 编程语言与编程环境
                                                                                                      • 3.2.1 程序设计基础
                                                                                                        • 3.2.2 常用的编程语言
                                                                                                          • 3.2.3 选择编程语言和环境
                                                                                                          • 3.3 Python程序设计
                                                                                                            • 3.3.1 初识Python
                                                                                                              • 3.3.2 Python的安装与运行
                                                                                                                • 3.3.3 Python代码格式
                                                                                                                  • 3.3.4 Python的数据类型
                                                                                                                    • 3.3.5 Python的控制结构
                                                                                                                    • 3.4 计算思维
                                                                                                                      • 3.4.1 计算思维的提出
                                                                                                                        • 3.4.2 计算思维相关概念
                                                                                                                          • 3.4.3 计算思维应用
                                                                                                                            • 3.4.4 计算思维能力培养
                                                                                                                            • 3.5 经典算法及其Python实现
                                                                                                                              • 3.5.1 算法概述
                                                                                                                                • 3.5.2 经典算法及其Python实现
                                                                                                                                • 3.6 本章小结
                                                                                                                                  • 本章习题
                                                                                                                                  • 第4章 从虚拟现实到元宇宙
                                                                                                                                    • 4.1 什么是虚拟现实
                                                                                                                                      • 4.1.1 基本概念
                                                                                                                                        • 4.1.2 虚拟现实技术的特性
                                                                                                                                          • 4.1.3 虚拟现实系统的组成
                                                                                                                                            • 4.1.4 AR、MR、XR技术
                                                                                                                                            • 4.2 虚拟现实系统及其关键技术
                                                                                                                                              • 4.2.1 虚拟现实的关键技术
                                                                                                                                                • 4.2.2 虚拟现实系统的硬件
                                                                                                                                                  • 4.2.3 虚拟现实开发平台
                                                                                                                                                  • 4.3 数字孪生与元宇宙
                                                                                                                                                    • 4.3.1 数字孪生的概念
                                                                                                                                                      • 4.3.2 数字孪生的特点
                                                                                                                                                        • 4.3.3 数字孪生技术应用
                                                                                                                                                          • 4.3.4 元宇宙技术
                                                                                                                                                            • 4.3.5 虚拟现实、数字孪生与元宇宙
                                                                                                                                                            • 4.4 数字敦煌虚拟现实应用体验
                                                                                                                                                              • 4.5 本章小结
                                                                                                                                                                • 本章习题
                                                                                                                                                              • 第二篇 大数据技术及其应用
                                                                                                                                                                • 第5章 数据模型与结构
                                                                                                                                                                  • 5.1 数据
                                                                                                                                                                    • 5.1.1 数据的概念
                                                                                                                                                                      • 5.1.2 数据分类
                                                                                                                                                                        • 5.1.3 数据组织形式
                                                                                                                                                                        • 5.2 数据模型
                                                                                                                                                                          • 5.2.1 数据模型中的基本概念
                                                                                                                                                                            • 5.2.2 数据模型概述
                                                                                                                                                                              • 5.2.3 数据模型的应用
                                                                                                                                                                              • 5.3 数据结构
                                                                                                                                                                                • 5.3.1 线性结构
                                                                                                                                                                                  • 5.3.2 栈和队列
                                                                                                                                                                                    • 5.3.3 树与二叉树
                                                                                                                                                                                      • 5.3.4 图
                                                                                                                                                                                      • 5.4 案例分析:Python实现数据结构
                                                                                                                                                                                        • 5.4.1 变量类型
                                                                                                                                                                                          • 5.4.2 栈的实现
                                                                                                                                                                                            • 5.4.3 树的实现
                                                                                                                                                                                            • 5.5 本章小结
                                                                                                                                                                                              • 本章习题
                                                                                                                                                                                              • 第6章 数据库技术
                                                                                                                                                                                                • 6.1 数据库基础
                                                                                                                                                                                                  • 6.1.1 数据库基本概念
                                                                                                                                                                                                    • 6.1.2 数据库系统组成
                                                                                                                                                                                                      • 6.1.3 数据库发展历史
                                                                                                                                                                                                      • 6.2 数据库开发与设计
                                                                                                                                                                                                        • 6.2.1 需求分析
                                                                                                                                                                                                          • 6.2.2 概念模型设计
                                                                                                                                                                                                            • 6.2.3 逻辑模型设计
                                                                                                                                                                                                              • 6.2.4 物理设计
                                                                                                                                                                                                                • 6.2.5 实施
                                                                                                                                                                                                                  • 6.2.6 运行和维护
                                                                                                                                                                                                                  • 6.3 数据库管理系统
                                                                                                                                                                                                                    • 6.3.1 关系数据库管理系统
                                                                                                                                                                                                                      • 6.3.2 非关系数据库管理系统
                                                                                                                                                                                                                        • 6.3.3 新兴的数据库管理系统
                                                                                                                                                                                                                        • 6.4 数据库安全与维护
                                                                                                                                                                                                                          • 6.4.1 数据库恢复技术
                                                                                                                                                                                                                            • 6.4.2 数据库安全
                                                                                                                                                                                                                            • 6.5 本章小结
                                                                                                                                                                                                                              • 本章习题
                                                                                                                                                                                                                              • 第7章 大数据技术及处理流程
                                                                                                                                                                                                                                • 7.1 概述
                                                                                                                                                                                                                                  • 7.1.1 大数据
                                                                                                                                                                                                                                    • 7.1.2 大数据技术基本处理流程
                                                                                                                                                                                                                                    • 7.2 数据采集与预处理
                                                                                                                                                                                                                                      • 7.2.1 数据采集的概念
                                                                                                                                                                                                                                        • 7.2.2 数据采集的三大要点
                                                                                                                                                                                                                                          • 7.2.3 数据采集的数据源
                                                                                                                                                                                                                                            • 7.2.4 数据清洗
                                                                                                                                                                                                                                            • 7.3 数据存储和管理
                                                                                                                                                                                                                                              • 7.3.1 传统的数据存储和管理技术
                                                                                                                                                                                                                                                • 7.3.2 大数据时代的数据存储和管理技术
                                                                                                                                                                                                                                                • 7.4 数据处理与分析
                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.4.1 数据挖掘和机器学习算法
                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.4.2 大数据处理与分析技术
                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.5 数据可视化
                                                                                                                                                                                                                                                      • 7.5.1 数据可视化的概念
                                                                                                                                                                                                                                                        • 7.5.2 数据可视化的重要作用
                                                                                                                                                                                                                                                          • 7.5.3 数据可视化案例
                                                                                                                                                                                                                                                          • 7.6 数据安全和隐私保护
                                                                                                                                                                                                                                                            • 7.6.1 数据安全技术
                                                                                                                                                                                                                                                              • 7.6.2 隐私保护技术
                                                                                                                                                                                                                                                              • 7.7 大数据技术应用案例
                                                                                                                                                                                                                                                                • 7.8 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 本章习题
                                                                                                                                                                                                                                                                • 第三篇 人工智能及其应用
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第8章 人工智能初探
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.1 人工智能的概念和思想
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.1.1 思想的萌芽
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.1.2 图灵和他的密码破译机
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.1.3 图灵机
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.1.4 人工智能的萌芽
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.1.5 图灵测试:何谓机器智能?
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.2 人工智能的发展历程
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.2.1 达特茅斯会议
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.2.2 人工智能发展的三个阶段
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.2.3 影响人工智能发展的三大因素
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.3 人工智能发展的重大事件
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.3.1 机器定理证明成果显著
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.3.2 计算机博弈一战成名
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.3.3 AlphaGo的胜利不同凡响
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.3.4 无人驾驶技术逐渐应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.3.5 计算机视觉技术应用广泛
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.3.6 智能医疗造福人类
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.4 未来发展与奇点的遐想
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.4.1 奇点理论
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.4.2 趋势与展望
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.5 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 本章习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第9章 机器学习与深度学习
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.1 机器学习概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.1.1 机器学习定义
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.1.2 机器学习发展历程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.1.3 机器学习流程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.2 机器学习分类
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.3 机器学习应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.4 深度学习概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.4.1 深度学习定义
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.4.2 深度学习特点
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.4.3 深度学习应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.5 人工神经网络概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.5.1 人工神经网络定义
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.5.2 人工神经网络的基本结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.6 人工神经网络分类
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.6.1 BP神经网络
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.6.2 Hopfield神经网络
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.7 人工神经网络应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.8 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 本章习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 第10章 自然语言处理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.1 自然语言处理概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.2 自然语言处理中所面临的挑战
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.3 自然语言处理技术进化之路
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 10.3.1 语言应该怎么表示
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.3.2 有趣的词法分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.3.3 句法分析那些事
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.3.4 发现真实的利器——语义分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.3.5 知识图谱——自然语言处理的利器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.4 身边的自然语言处理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.4.1 机器翻译
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.4.2 聊天机器人
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.4.3 情感分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.5 Jieba库中文分词应用实例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 10.5.1 Jieba库基本操作
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.5.2 Jieba分词器自定义词典添加
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.6 智能语音技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.6.1 智能语音从识别开始
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.6.2 声纹识别
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.6.3 语音合成
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.7 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 本章习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第11章 计算机视觉及应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 11.1 计算机视觉概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 11.2 计算机视觉的发展历程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 11.2.1 计算机视觉的起源
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 11.2.2 计算机视觉的低谷
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 11.2.3 计算机视觉的复兴
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 11.2.4 计算机视觉的热潮
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 11.3 计算机视觉的关键技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 11.3.1 图像分类
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 11.3.2 目标检测
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 11.3.3 语义分割
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 11.3.4 图像生成
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 11.4 计算机视觉的应用领域
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 11.4.1 自动驾驶
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 11.4.2 工业制造
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 11.4.3 医疗诊断
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 11.4.4 安防监控
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 11.4.5 农业领域
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 11.4.6 游戏和娱乐
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 11.5 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 本章习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第12章 人工智能生成技术及应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 12.1 人工智能生成技术概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 12.1.1 人工智能生成技术定义
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 12.1.2 AIGC的特征
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 12.1.3 AIGC的工作原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 12.1.4 AIGC的关键技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 12.1.5 AIGC的分类
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 12.2 人工智能生成技术大模型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 12.2.1 语言大模型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 12.2.2 多模态语言大模型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 12.3 人工智能生成技术应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 12.3.1 文本生成
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 12.3.2 图像生成
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 12.3.3 视频生成
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 12.3.4 语音生成
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 12.4 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 本章习题

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              相关图书