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大数据与人工智能导论（理工版）



本书是国家教材建设重点研究基地（高等学校人工智能教材研究）重点成果，以计算思维、数据思维与智能思维融合培养为主线，构建“基础认知—技术方法—融合创新”三层次内容体系。在夯实计算机系统、算法与程序设计基础的同时，系统讲解生成式大语言模型、AI智能体（Agent）等前沿技术原理与应用方法；深入剖析计算机视觉、自然语言处理、多模态学习等技术在智能制造、科学计算、工程实践中的典型场景；强化人工智能伦理安全，培养学生正确的科技价值观。

本书突出“AI+理工”交叉特色，通过丰富的跨学科案例与项目实践，使学生具备理解人工智能基本思想与技术边界的能力，运用提示词工程、智能体工具解决专业领域问题的能力，与AI协同工作的复合创新能力，以及评估AI应用风险与伦理影响的批判性思维。

本书配套有电子课件、微课视频、课后习题与参考答案、教学大纲及进度计划；同步建设在线课程网站、AI实验实训平台及智能答疑系统。本书适合作为高等学校计算机基础或人工智能通识课程教材。

作者：
主编 李建 韩利华 副主编 薛峰 辛焦丽 李晓玲 邬迎
定价：
48.50 元
出版时间：
2026-08-14
ISBN：
978-7-04-067460-6
物料号：
67460-00
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
重点项目：
暂无
版面字数：
350千字
开本：
16开
装帧形式：
平装
页数：
暂无
最新
印次时间：
2026年01月
  • 目录
    • 前辅文
      • 第1章 计算模型与数的表示
        • 1.1 计算与可计算性
          • 1.1.1 计算的基本概念与本质
            • 1.1.2 可计算性的核心定义
              • 1.1.3 计算思维的基本特征与问题求解
              • 1.2 计算模型
                • 1.2.1 图灵机的提出背景与核心思想
                  • 1.2.2 图灵测试与机器智能判别
                    • 1.2.3 图灵机的计算能力与现实意义
                    • 1.3 数制与进制转换
                      • 1.3.1 数制的相关概念
                        • 1.3.2 计算机常用数制的表示方法
                          • 1.3.3 常用数制之间的转换
                          • 1.4 信息与编码
                            • 1.4.1 信息的数字化表示
                              • 1.4.2 数值编码与字符编码
                                • 1.4.3 多媒体信息编码基础
                                  • 1.4.4 大数据与AI场景下的信息编码要求
                                  • 1.5 本章小结
                                    • 1.6 思考与练习
                                    • 第2章 计算机系统原理
                                      • 2.1 计算机系统的组成
                                        • 2.1.1 计算机系统的整体架构
                                          • 2.1.2 大数据与AI专用硬件的特殊性
                                            • 2.1.3 计算机系统的性能评价指标
                                            • 2.2 计算机硬件及工作原理
                                              • 2.2.1 硬件五大基本组成及其功能
                                                • 2.2.2 指令系统与指令的执行过程
                                                  • 2.2.3 存储系统层级结构
                                                  • 2.3 计算机软件及Windows基本操作
                                                    • 2.3.1 软件的分类
                                                      • 2.3.2 操作系统的核心功能与常见类型
                                                        • 2.3.3 Windows基本操作
                                                          • 2.3.4 大数据与AI常用软件简介
                                                          • 2.4 计算机网络基础
                                                            • 2.4.1 计算机网络的定义、分类与拓扑结构
                                                              • 2.4.2 网络协议的核心概念
                                                                • 2.4.3 网络资源共享与数据传输
                                                                  • 2.4.4 云计算、大数据相关网络技术
                                                                  • 2.5 云计算与资源调度
                                                                    • 2.5.1 云计算与数据中心基本概念
                                                                      • 2.5.2 云服务模式与典型应用
                                                                        • 2.5.3 资源调度的目标与基本算法
                                                                        • 2.6 本章小结
                                                                          • 2.7 思考与练习
                                                                          • 第3章 程序设计基础
                                                                            • 3.1 指令与程序
                                                                              • 3.1.1 指令的基本格式与分类
                                                                                • 3.1.2 程序的概念与程序设计的核心流程
                                                                                  • 3.1.3 算法在程序设计中的作用
                                                                                  • 3.2 程序设计语言
                                                                                    • 3.2.1 程序设计语言的分类
                                                                                      • 3.2.2 几种主流高级程序设计语言简介
                                                                                        • 3.2.3 程序的编译与解释执行过程
                                                                                        • 3.3 Python语言基础
                                                                                          • 3.3.1 Python语言的特点与应用场景
                                                                                            • 3.3.2 Python开发环境搭建与基本操作
                                                                                              • 3.3.3 基本数据类型与变量
                                                                                                • 3.3.4 基本控制结构
                                                                                                  • 3.3.5 计算思维应用案例
                                                                                                  • 3.4 本章小结
                                                                                                    • 3.5 思考与练习
                                                                                                    • 第4章 算法与问题求解
                                                                                                      • 4.1 算法基础
                                                                                                        • 4.1.1 算法及其描述
                                                                                                          • 4.1.2 算法复杂度分析
                                                                                                          • 4.2 常用算法策略
                                                                                                            • 4.2.1 迭代算法
                                                                                                              • 4.2.2 穷举算法
                                                                                                                • 4.2.3 贪心算法
                                                                                                                  • 4.2.4 分治算法
                                                                                                                    • 4.2.5 算法策略比较
                                                                                                                    • 4.3 查找算法
                                                                                                                      • 4.3.1 顺序查找
                                                                                                                        • 4.3.2 折半查找
                                                                                                                        • 4.4 排序算法
                                                                                                                          • 4.4.1 选择排序
                                                                                                                            • 4.4.2 交换排序
                                                                                                                              • 4.4.3 插入排序
                                                                                                                              • 4.5 本章小结
                                                                                                                                • 4.6 思考与练习
                                                                                                                                • 第5章 数据结构
                                                                                                                                  • 5.1 数据结构核心概念
                                                                                                                                    • 5.1.1 数据、数据元素与数据项
                                                                                                                                      • 5.1.2 数据结构的定义与分类
                                                                                                                                        • 5.1.3 数据结构的逻辑结构与物理结构
                                                                                                                                          • 5.1.4 数据结构与算法的关系
                                                                                                                                          • 5.2 线性结构
                                                                                                                                            • 5.2.1 线性表的定义与基本操作
                                                                                                                                              • 5.2.2 顺序表的存储结构与实现
                                                                                                                                                • 5.2.3 线性表的存储结构
                                                                                                                                                  • 5.2.4 栈与队列的定义、存储及应用
                                                                                                                                                  • 5.3 非线性结构
                                                                                                                                                    • 5.3.1 树的定义、基本性质与存储结构
                                                                                                                                                      • 5.3.2 二叉树的定义、遍历及应用
                                                                                                                                                        • 5.3.3 图的定义、存储结构
                                                                                                                                                          • 5.3.4 图的遍历算法
                                                                                                                                                          • 5.4 数据存储与检索
                                                                                                                                                            • 5.4.1 数据存储的基本方式与特点
                                                                                                                                                              • 5.4.2 检索的基本概念与评价指标
                                                                                                                                                                • 5.4.3 常见检索算法
                                                                                                                                                                  • 5.4.4 数据存储与检索的优化思路
                                                                                                                                                                  • 5.5 数据结构在AI算法中的适配
                                                                                                                                                                    • 5.5.1 AI算法对数据结构的核心需求
                                                                                                                                                                      • 5.5.2 线性结构在AI数据预处理中的应用
                                                                                                                                                                        • 5.5.3 非线性结构在神经网络与决策树中的适配
                                                                                                                                                                          • 5.5.4 大数据场景下数据结构的选型原则
                                                                                                                                                                          • 5.6 本章小结
                                                                                                                                                                            • 5.7 思考与练习
                                                                                                                                                                            • 第6章 数据库与大数据技术
                                                                                                                                                                              • 6.1 数据处理发展历史
                                                                                                                                                                                • 6.1.1 人工管理阶段
                                                                                                                                                                                  • 6.1.2 文件系统阶段
                                                                                                                                                                                    • 6.1.3 数据库系统阶段
                                                                                                                                                                                      • 6.1.4 大数据处理阶段
                                                                                                                                                                                      • 6.2 数据库与数据库管理系统
                                                                                                                                                                                        • 6.2.1 数据库的基本概念
                                                                                                                                                                                          • 6.2.2 数据库管理系统的功能与作用
                                                                                                                                                                                            • 6.2.3 常见数据库管理系统
                                                                                                                                                                                              • 6.2.4 数据库系统的体系结构
                                                                                                                                                                                              • 6.3 结构化查询语言
                                                                                                                                                                                                • 6.3.1 SQL的基本概念与分类
                                                                                                                                                                                                  • 6.3.2 数据定义
                                                                                                                                                                                                    • 6.3.3 数据操作
                                                                                                                                                                                                      • 6.3.4 数据控制
                                                                                                                                                                                                      • 6.4 大数据概述
                                                                                                                                                                                                        • 6.4.1 大数据的定义
                                                                                                                                                                                                          • 6.4.2 大数据的基本处理流程
                                                                                                                                                                                                            • 6.4.3 大数据技术的应用场景
                                                                                                                                                                                                            • 6.5 本章小结
                                                                                                                                                                                                              • 6.6 思考与练习
                                                                                                                                                                                                              • 第7章 人工智能基础
                                                                                                                                                                                                                • 7.1 人工智能的定义与发展
                                                                                                                                                                                                                  • 7.1.1 人工智能的概念与发展历程
                                                                                                                                                                                                                    • 7.1.2 人工智能的主要学派
                                                                                                                                                                                                                      • 7.1.3 影响人工智能发展的三大因素
                                                                                                                                                                                                                      • 7.2 人工智能搜索与优化
                                                                                                                                                                                                                        • 7.2.1 搜索算法基础
                                                                                                                                                                                                                          • 7.2.2 盲目搜索与启发式搜索算法
                                                                                                                                                                                                                            • 7.2.3 优化算法概述
                                                                                                                                                                                                                              • 7.2.4 常见优化算法
                                                                                                                                                                                                                              • 7.3 知识图谱
                                                                                                                                                                                                                                • 7.3.1 知识图谱的概念与架构
                                                                                                                                                                                                                                  • 7.3.2 知识表示方法
                                                                                                                                                                                                                                    • 7.3.3 知识图谱的构建
                                                                                                                                                                                                                                      • 7.3.4 知识图谱的应用场景
                                                                                                                                                                                                                                      • 7.4 专家系统
                                                                                                                                                                                                                                        • 7.4.1 专家系统的定义与结构
                                                                                                                                                                                                                                          • 7.4.2 专家系统的开发过程
                                                                                                                                                                                                                                            • 7.4.3 专家系统的应用实例
                                                                                                                                                                                                                                            • 7.5 人工智能安全与社会伦理
                                                                                                                                                                                                                                              • 7.5.1 人工智能安全风险
                                                                                                                                                                                                                                                • 7.5.2 人工智能安全防护技术
                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.5.3 人工智能伦理准则与规范
                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.6 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.7 思考与练习
                                                                                                                                                                                                                                                    • 第8章 机器学习与神经网络
                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.1 机器学习概述
                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.1.1 机器学习定义
                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.1.2 机器学习发展历程
                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.1.3 机器学习流程
                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.1.4 机器学习分类
                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.1.5 机器学习应用
                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.2 神经网络概述
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.2.1 神经网络定义
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.2.2 神经网络发展历程
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.2.3 神经网络的基本结构
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.2.4 神经网络应用
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.3 常用神经网络算法
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.3.1 BP神经网络
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.3.2 应用案例：用BP神经网络“判断学生是否能及格”
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.3.3 Hopfield神经网络
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.3.4 应用案例：用Hopfield神经网络“恢复残缺的数字图案”
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.4 深度学习概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.4.1 深度学习定义
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.4.2 深度学习特点
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.4.3 深度学习应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.5 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.6 思考与练习
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第9章 人工智能应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.1 计算机视觉及应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.1.1 计算机视觉的核心任务
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.1.2 典型技术与工具
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.1.3 计算机视觉应用实例——智能交通违章检测系统
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.2 自然语言处理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.2.1 自然语言处理基本原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.2.2 自然语言处理应用实例——电商智能客服系统
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.3 大语言模型应用技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.3.1 大语言模型的技术原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.3.2 AIGC与提示词工程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.3.3 AIGC创新应用典型案例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.4 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.5 思考与练习
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 第10章 AI Agent智能体开发基础
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.1 智能体的概念与开发平台
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.1.1 智能体的概念与特征
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.1.2 智能体的应用领域
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.1.3 国内智能体开发平台简介
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.2 基于Coze的智能体开发基础
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.2.1 扣子平台账号注册
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.2.2 需求分析与设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.2.3 智能体核心模块开发
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 10.2.4 智能体测试与优化
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.2.5 智能体发布至微信公众号
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.3 基于Coze的智能体开发实战
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.3.1 自动生成培训大纲智能体
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.3.2 生成内容摘要智能体
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.4 企业级工作流开发实践——邮件自动化处理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.4.1 项目背景与核心需求
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.4.2 项目开发前准备：设置客服邮箱账号
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.4.3 工作流节点拆解与配置
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.5 本章小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.6 思考与练习
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 参考文献

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          相关图书

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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          冷金麟 李明 主编
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          15.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          李明 冷金麟 主编
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          24.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          向伟 主编
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          26.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          蒲国林 谢茂森 主编
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          26.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          收藏
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          大学计算机实验教程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          刘铁英 主编
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          25.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          王春红 刘仁芬 主编
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          28.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          胡玉娟 主编
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          46.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          赵宏 主编 王恺 等 编著
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          46.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          滕桂法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          41.10 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          刘启明 孙中红
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          36.20 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          孙中红 刘启明
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          39.90 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          主编 朱鸣华 王宇新 参编 孟华 许青 赵铭伟 武文颖
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          34.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          主编 张玉 葛斌 副主编 周华平 刘向举 许欢 王丽
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          40.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          何钦铭 主编 谢红霞 陈丹 编
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          34.80 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          主编 周晓庆 王朝斌 杨韬 主审 陈亚军
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          32.30 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          收藏
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