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大学人工智能通识教程


作者:
主编 鲁燃 解福 李晓洁 副主编 隋晓丹 王儒 孙晨菲 魏艺 孙浩 张秋悦
定价:
40.60 元
版面字数:
440.00千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
页数:
316
最新
印次时间:
2026年10月
ISBN:
978-7-04-068155-0
物料号:
68155-00
出版时间:
2026年10月
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
三级分类:
大学计算机基础

本书依据《教育强国建设规划纲要(2024—2035年)》及教育部关于推进高校人工智能通识教育的最新政策要求编写。本书面向高校各专业一年级本科生,是一本系统介绍人工智能基础知识、核心技术、实践应用与伦理规范的通识教材。 全书共9章,构建了从理论认知到实践应用、从技术基础到前沿探索的完整知识体系。第1章从人工智能的起源与发展入手,梳理学科脉络与文化内涵;第2章系统讲解Python编程基础,为后续实践提供工具支撑;第3章深入剖析机器学习的基本原理、经典算法与核心术语;第4章全面阐述自然语言处理的基本概念、文本表示、语言模型及核心任务;第5章系统介绍计算机视觉的发展历程、图像预处理、特征提取及主要任务;第6章聚焦大模型的定义、分类、关键技术及多模态应用,涵盖文本生成、图像生成、音频视频生成、PPT生成、本地部署与知识库搭建等丰富实践;第7章讲解人工智能系统设计的完整流程、基本原则与工程化方法;第8章深入探讨人工智能伦理的核心问题、成因分析与治理措施;第9章以跨学科视角串联全书,梳理人工智能与数学、心理学、法学、社会学、伦理学等学科的深度关联与实践融合。 本书具有通识定位、前沿时效、实践导向、伦理融合、智能助学、大中小衔接等特色,既可作为高等学校“人工智能基础”“人工智能通识”等课程的教材,也可作为广大人工智能爱好者的入门参考书。
  • 目录
    • 前辅文
      • 第1章 人工智能概述
        • 本章导读
          • 1.1 人工智能的起源与发展
            • 1.1.1 人工智能的起源
              • 1.1.2 人工智能的定义
                • 1.1.3 人工智能的发展
                • 1.2 人工智能的分类、要素及主要流派
                  • 1.2.1 人工智能的分类
                    • 1.2.2 人工智能的三要素
                      • 1.2.3 人工智能的主流学派
                      • 1.3 人工智能的关键技术及应用领域
                        • 1.3.1 人工智能的常用技术
                          • 1.3.2 几个经典的人工智能应用领域
                            • 1.3.3 人工智能的未来趋势
                            • 1.4 人工智能文化
                              • 1.4.1 人工智能文化及其内涵
                                • 1.4.2 人工智能文化的核心特征
                                  • 1.4.3 人工智能文化给人类社会带来的变革
                                    • 1.4.4 人工智能文化的价值与挑战
                                      • 1.4.5 大学生人工智能文化素养的五个层面
                                      • 本章习题
                                        • 拓展学习建议提示词
                                        • 第2章 人工智能编程基础
                                          • 本章导读
                                            • 2.1 Python语言与人工智能
                                              • 2.1.1 为什么人工智能选择Python
                                                • 2.1.2 Python在人工智能中的应用场景
                                                • 2.2 Python编程基础
                                                  • 2.2.1 集成开发环境
                                                    • 2.2.2 Python语法基础
                                                      • 2.2.3 Python对象的使用
                                                      • 2.3 Python数据与运算基础
                                                        • 2.3.1 标识符和关键字
                                                          • 2.3.2 常量、变量
                                                            • 2.3.3 数据类型
                                                              • 2.3.4 运算符和表达式
                                                              • 2.4 控制结构和异常处理
                                                                • 2.4.1 控制结构
                                                                  • 2.4.2 控制结构的嵌套
                                                                    • 2.4.3 推导式和生成器表达式
                                                                      • 2.4.4 异常处理
                                                                      • 2.5 Python中的函数和类
                                                                        • 2.5.1 Python函数
                                                                          • 2.5.2 Python类
                                                                          • 2.6 Python数据处理与可视化基础
                                                                            • 2.6.1 NumPy:科学计算的基础
                                                                              • 2.6.2 Python数据可视化基础
                                                                                • 2.6.3 Pandas:数据分析工具
                                                                                • 2.7 人工智能编程体验
                                                                                  • 2.7.1 Python与人工智能
                                                                                    • 2.7.2 基本图像处理
                                                                                    • 本章习题
                                                                                      • 拓展学习建议提示词
                                                                                        • 提示词使用技巧
                                                                                        • 第3章 机器学习
                                                                                          • 本章导读
                                                                                            • 3.1 机器学习概述
                                                                                              • 3.1.1 机器学习的基本思想
                                                                                                • 3.1.2 从应用案例看机器学习
                                                                                                  • 3.1.3 机器学习的形式化定义
                                                                                                    • 3.1.4 机器学习与传统计算机系统的区别
                                                                                                      • 3.1.5 机器学习的应用概览
                                                                                                      • 3.2 机器学习的基本术语
                                                                                                        • 3.2.1 机器学习中与数据相关的概念
                                                                                                          • 3.2.2 机器学习中与模型训练相关的概念
                                                                                                            • 3.2.3 机器学习中与性能评价相关的概念
                                                                                                            • 3.3 机器学习的类型
                                                                                                              • 3.3.1 监督学习
                                                                                                                • 3.3.2 无监督学习
                                                                                                                  • 3.3.3 半监督学习
                                                                                                                    • 3.3.4 强化学习
                                                                                                                      • 3.3.5 机器学习小结
                                                                                                                      • 3.4 机器学习经典算法
                                                                                                                        • 3.4.1 线性模型
                                                                                                                          • 3.4.2 决策树
                                                                                                                            • 3.4.3 k-近邻算法
                                                                                                                              • 3.4.4 k-均值聚类
                                                                                                                                • 3.4.5 集成学习
                                                                                                                                  • 3.4.6 人工神经网络
                                                                                                                                    • 3.4.7 深度学习
                                                                                                                                      • 3.4.8 Scikit-learn与机器学习
                                                                                                                                      • 3.5 机器学习流程
                                                                                                                                        • 3.5.1 机器学习完整流程
                                                                                                                                          • 3.5.2 数据预处理
                                                                                                                                            • 3.5.3 特征工程
                                                                                                                                              • 3.5.4 数据集划分
                                                                                                                                                • 3.5.5 模型训练与评估
                                                                                                                                                • 本章习题
                                                                                                                                                  • 拓展学习建议提示词
                                                                                                                                                  • 第4章 自然语言处理
                                                                                                                                                    • 本章导读
                                                                                                                                                      • 4.1 自然语言处理概述
                                                                                                                                                        • 4.1.1 从“汉字乱序”现象看语言理解
                                                                                                                                                          • 4.1.2 自然语言处理的发展历程
                                                                                                                                                            • 4.1.3 自然语言处理的基本概念
                                                                                                                                                            • 4.2 文本表示
                                                                                                                                                              • 4.2.1 独热编码
                                                                                                                                                                • 4.2.2 统计模型
                                                                                                                                                                  • 4.2.3 词嵌入
                                                                                                                                                                  • 4.3 语言模型
                                                                                                                                                                    • 4.3.1 基于规则的语言模型
                                                                                                                                                                      • 4.3.2 统计语言模型
                                                                                                                                                                        • 4.3.3 神经网络语言模型
                                                                                                                                                                        • 4.4 自然语言处理核心任务
                                                                                                                                                                          • 4.4.1 基础分析任务
                                                                                                                                                                            • 4.4.2 信息抽取与任务理解
                                                                                                                                                                              • 4.4.3 文本生成与转换任务
                                                                                                                                                                              • 4.5 自然语言处理项目实践
                                                                                                                                                                                • 4.5.1 Python与自然语言处理
                                                                                                                                                                                  • 4.5.2 文本预处理
                                                                                                                                                                                    • 4.5.3 命名实体识别
                                                                                                                                                                                      • 4.5.4 文本分类
                                                                                                                                                                                        • 4.5.5 文本生成
                                                                                                                                                                                        • 本章习题
                                                                                                                                                                                          • 拓展学习建议提示词
                                                                                                                                                                                          • 第5章 计算机视觉
                                                                                                                                                                                            • 本章导读
                                                                                                                                                                                              • 5.1 计算机视觉概述
                                                                                                                                                                                                • 5.1.1 从视觉错觉现象看视觉理解
                                                                                                                                                                                                  • 5.1.2 计算机视觉的定义
                                                                                                                                                                                                    • 5.1.3 计算机视觉的发展历史与技术演进
                                                                                                                                                                                                    • 5.2 图像预处理与特征提取
                                                                                                                                                                                                      • 5.2.1 图像预处理
                                                                                                                                                                                                        • 5.2.2 特征提取
                                                                                                                                                                                                        • 5.3 计算机视觉的主要任务
                                                                                                                                                                                                          • 5.3.1 图像分类
                                                                                                                                                                                                            • 5.3.2 目标检测
                                                                                                                                                                                                              • 5.3.3 图像分割
                                                                                                                                                                                                                • 5.3.4 图像生成
                                                                                                                                                                                                                  • 5.3.5 姿态估计
                                                                                                                                                                                                                  • 5.4 计算机视觉在图像识别中的应用
                                                                                                                                                                                                                    • 5.4.1 环境准备
                                                                                                                                                                                                                      • 5.4.2 数据加载与预处理
                                                                                                                                                                                                                        • 5.4.3 数据可视化
                                                                                                                                                                                                                          • 5.4.4 模型搭建
                                                                                                                                                                                                                            • 5.4.5 定义损失函数和优化函数
                                                                                                                                                                                                                              • 5.4.6 模型训练
                                                                                                                                                                                                                                • 5.4.7 模型评估
                                                                                                                                                                                                                                  • 5.4.8 模型保存
                                                                                                                                                                                                                                  • 本章习题
                                                                                                                                                                                                                                    • 拓展学习建议提示词
                                                                                                                                                                                                                                    • 第6章 大模型及应用
                                                                                                                                                                                                                                      • 本章导读
                                                                                                                                                                                                                                        • 6.1 大模型概述
                                                                                                                                                                                                                                          • 6.1.1 大模型的定义
                                                                                                                                                                                                                                            • 6.1.2 大模型的分类
                                                                                                                                                                                                                                              • 6.1.3 大模型的发展历程
                                                                                                                                                                                                                                              • 6.2 大模型的关键技术
                                                                                                                                                                                                                                                • 6.2.1 基础架构
                                                                                                                                                                                                                                                  • 6.2.2 规模化训练
                                                                                                                                                                                                                                                    • 6.2.3 对齐与泛化
                                                                                                                                                                                                                                                      • 6.2.4 效率化部署
                                                                                                                                                                                                                                                      • 6.3 大模型未来方向
                                                                                                                                                                                                                                                        • 6.4 大模型的实践应用
                                                                                                                                                                                                                                                          • 6.4.1 提示词与大模型应用
                                                                                                                                                                                                                                                            • 6.4.2 文本生成大模型应用
                                                                                                                                                                                                                                                              • 6.4.3 图像生成大模型应用
                                                                                                                                                                                                                                                                • 6.4.4 音频生成大模型应用
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 6.4.5 视频生成大模型应用
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 6.4.6 PPT生成大模型应用
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 6.4.7 本地化部署与知识库
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 本章习题
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 拓展学习建议提示词
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第7章 人工智能系统设计
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 本章导读
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 7.1 人工智能系统设计概述
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 7.1.1 什么是人工智能系统设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 7.1.2 人工智能系统设计的重要性
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.1.3 系统设计的基本原则
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.2 人工智能系统设计的流程与方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.2.1 人工智能系统设计的基本流程
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 7.2.2 人工智能系统设计方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 7.2.3 需求分析与环境评估
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 7.3 数据、模型与训练
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 7.3.1 数据收集与处理
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 7.3.2 模型选择与训练
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 7.3.3 训练过程与评估
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 7.4 系统集成与开发
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 7.4.1 系统集成
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.4.2 系统开发
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.5 系统测试、优化与部署
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.5.1 系统测试
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 7.5.2 模型优化
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 7.5.3 系统优化
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 7.5.4 部署与维护
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 7.6 应用系统示例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 7.6.1 需求分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 7.6.2 应用系统结构设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 7.6.3 模型选择
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.6.4 系统集成与开发
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.6.5 测试与优化
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 7.6.6 部署与维护
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 本章习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 拓展学习建议提示词
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第8章 人工智能伦理与社会责任
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 本章导读
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.1 人工智能伦理与社会责任概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.1.1 人工智能伦理的概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.1.2 人工智能伦理的发展历程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.1.3 人工智能伦理的作用和意义
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.2 人工智能主要伦理问题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.2.1 隐私泄露与数据安全
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.2.2 偏见歧视与公平性缺失
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.2.3 透明性与可解释性缺失
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.2.4 权责归属模糊与问责困境
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.2.5 技术滥用与恶意攻击风险
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.2.6 社会影响与人类主体性挑战
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.3 人工智能伦理问题的成因
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.3.1 技术层面
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.3.2 数据层面
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.3.3 应用层面
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.4 人工智能伦理的治理措施
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.4.1 主要的人工智能伦理准则
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.4.2 部分国家的伦理规范
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.4.3 人工智能的法律规制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.4.4 人工智能的行政监管与行业自律
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.5 未来的伦理挑战与应对策略
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.5.1 人工智能的未来发展方向
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.5.2 未来伦理问题的预测
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.5.3 人工智能伦理框架的全球合作
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.5.4 构建可持续的人工智能伦理生态
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 本章习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 拓展学习建议提示词
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 第9章 跨学科视角下的人工智能
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 本章导读
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.1 跨学科视角是AI发展的必然结果
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.1.1 学科边界的消融与汇聚
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.1.2 技术本质与社会影响的深度交织
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.1.3 跨学科视角的必然性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.2 人工智能与各学科的关联
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.2.1 数学是人工智能的核心基础
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.2.2 计算机科学是人工智能的起源
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.2.3 心理学与认知科学让人工智能呈现出人的特质
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.2.4 人工智能加持下的新闻传播学
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.2.5 智能法治与算法治理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.2.6 人工智能在经济学与管理学中的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.2.7 人工智能与社会学、人类学
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.2.8 智能时代的伦理学与哲学
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.3 人工智能跨学科融合的实践领域
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.3.1 构建可信人工智能:从解释到治理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.3.2 赋能人文社科与自然科学:人工智能成为新范式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.3.3 跨学科融合的本质与意义
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.4 人工智能跨学科融合的挑战与未来方向
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.4.1 语言与方法的鸿沟
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.4.2 价值排序与成功标准的差异
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.4.3 制度化结构的束缚
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.4.4 文化整合的终极挑战
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.4.5 总结:迈向深度协同
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 本章习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 拓展学习建议提示词
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 参考文献

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  相关图书