第1章 人工智能導(dǎo)引 1
1.1 人工智能的背景 1
1.1.1 什么是人工智能 1
1.1.2 人工智能的誕生：模仿人類行為與思考 2
1.2 人工智能的前世今生 4
1.2.1 人工智能的基礎(chǔ) 4
1.2.2 人工智能的歷史 8
1.2.3 人工智能的研究現(xiàn)狀 9
1.3 人工智能的應(yīng)用 12
1.3.1 人工智能的應(yīng)用問(wèn)題 12
1.3.2 人工智能的應(yīng)用特征 13
1.3.3 人工智能的應(yīng)用現(xiàn)狀與未來(lái) 15
1.4 人工智能的目標(biāo) 19
思考題 20
第2章 人工智能基礎(chǔ)知識(shí) 21
2.1 機(jī)器人 21
2.1.1 初識(shí)機(jī)器人 21
2.1.2 機(jī)器人的結(jié)構(gòu)組成 22
2.2 機(jī)器學(xué)習(xí) 23
2.2.1 什么是機(jī)器學(xué)習(xí) 23
2.2.2 機(jī)器學(xué)習(xí)的算法 24
2.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 26
2.4 計(jì)算機(jī)視覺(jué) 30
2.5 自然語(yǔ)言處理 32
2.6 群體智能 34
2.7 人機(jī)交互 35
2.8 增材制造 36
2.9 大數(shù)據(jù) 38
2.10 虛擬現(xiàn)實(shí) 40
思考題 41
第3章 燈光的智能控制 42
3.1 車(chē)燈的控制原理 42
3.2 編程環(huán)境的配置 43
3.2.1 硬件模塊的組成 43
3.2.2 軟件環(huán)境的配置 55
3.3 點(diǎn)亮小車(chē)車(chē)燈 59
3.3.1 什么是程序 59
3.3.2 小車(chē)車(chē)燈的點(diǎn)亮編程步驟 59
3.3.3 小車(chē)車(chē)燈的熄滅編程步驟 62
3.4 擴(kuò)展：制作一個(gè)流水燈 63
3.4.1 什么是流水燈 63
3.4.2 流水燈的核心指令 63
3.4.3 制作流水燈的編程步驟 64
思考題 66
第4章 交通燈的智能識(shí)別 67
4.1 交通燈的識(shí)別原理 67
4.2 顏色傳感器 69
4.3 讓小車(chē)智能識(shí)別紅綠燈 69
4.3.1 主要材料準(zhǔn)備 69
4.3.2 硬件組裝 70
4.3.3 小車(chē)識(shí)別紅綠燈的編程步驟 70
4.3.4 效果展示 78
4.4 擴(kuò)展：制作一個(gè)顏色辨識(shí)器 78
4.4.1 制作顏色辨識(shí)器的任務(wù)描述 78
4.4.2 硬件組裝 79
4.4.3 顏色辨識(shí)器的編程步驟 79
思考題 84
第5章 文字的智能處理 85
5.1 文本識(shí)別原理 85
5.2 文本解析的實(shí)現(xiàn) 86
5.3 基于文本信息的小車(chē)控制 88
5.3.1 主要材料準(zhǔn)備 88
5.3.2 硬件組裝 88
5.3.3 文本信息識(shí)別的編程步驟 89
5.4 擴(kuò)展：多文本信息的連續(xù)控制 94
5.4.1 多文本解析的任務(wù)描述 94
5.4.2 硬件組裝 94
5.4.3 多文本解析的編程步驟 94
思考題 99
第6章 圖像的智能辨識(shí) 100
6.1 圖像識(shí)別原理 100
6.2 路標(biāo)形狀識(shí)別 101
6.3 讓小車(chē)看懂路標(biāo) 106
6.3.1 材料準(zhǔn)備 106
6.3.2 材料組裝 107
6.3.3 小車(chē)看懂路標(biāo)的編程步驟 108
6.4 擴(kuò)展：智能停車(chē) 112
6.4.1 智能停車(chē)任務(wù)描述 112
6.4.2 硬件組裝 112
6.4.3 智能停車(chē)的編程步驟 112
思考題 116
第7章 語(yǔ)音的智能辨識(shí) 117
7.1 語(yǔ)音辨識(shí)原理 117
7.2 聲音解析實(shí)現(xiàn) 118
7.3 基于聲音的小車(chē)控制 120
7.4 擴(kuò)展：具有交互功能的聲控小車(chē) 131
思考題 135
第8章 人機(jī)的智能交互 136
8.1 人機(jī)交互原理 136
8.2 腦機(jī)接口技術(shù) 137
8.2.1 腦機(jī)接口組成 137
8.2.2 腦機(jī)接口原理 138
8.3 用思維控制小車(chē)的啟停 138
8.3.1 什么是信號(hào) 139
8.3.2 腦電信號(hào)的采集 139
8.3.3 大腦運(yùn)動(dòng)意圖的解碼 140
8.3.4 小車(chē)的啟�？刂瞥绦�?qū)崿F(xiàn) 140
8.4 擴(kuò)展：智能腦控小車(chē) 143
思考題 146
第9章 無(wú)人駕駛 148
9.1 無(wú)人駕駛原理 148
9.2 自動(dòng)循跡技術(shù) 150
9.2.1 自動(dòng)循跡原理 150
9.2.2 自動(dòng)循跡組成 150
9.3 智能小車(chē)的自動(dòng)循跡 151
9.3.1 軌跡的檢測(cè) 151
9.3.2 智能循跡小車(chē)的實(shí)現(xiàn) 152
9.4 擴(kuò)展：具有避障功能的自動(dòng)行駛 156
9.4.1 認(rèn)識(shí)超聲波避障 156
9.4.2 超聲波避障的實(shí)現(xiàn) 157
9.4.3 具有避障功能的自動(dòng)行駛小車(chē) 159
思考題 164
第10章 智能3D打印 165
10.1 3D打印實(shí)現(xiàn)原理 165
10.2 3D打印主流技術(shù) 166
10.2.1 擠出成型（Material Extrusion） 166
10.2.2 粉床熔融成型（Powder Bed Fusion） 168
10.2.3 還原光聚合 169
10.2.4 粘結(jié)劑噴射 170
10.2.5 材料噴射 170
10.2.6 薄板層壓 171
10.2.7 定向能量沉積 171
10.3 3D打印應(yīng)用領(lǐng)域 172
10.3.1 快速原型制作和快速制造 172
10.3.2 汽車(chē) 173
10.3.3 航空 173
10.3.4 建筑 173
10.3.5 醫(yī)療 173
10.3.6 教育 174
10.3.7 消費(fèi)產(chǎn)品 174
10.4 3D打印實(shí)現(xiàn)過(guò)程 175
10.4.1 3D建模 175
10.4.2 切片 176
10.4.3 打印 176
10.4.4 后期處理 176
10.5 3D打印實(shí)操案例 177
10.5.1 SolidWorks設(shè)計(jì)軟件基本操作 177
10.5.2 3D打印切片及控制系統(tǒng)基本操作 183
思考題 195
第11章 智能計(jì)算技術(shù) 196
11.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 196
11.1.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述 196
11.1.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí) 197
11.1.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)舉例 201
11.2 Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 207
11.2.1 Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) 208
11.2.2 Hopfield網(wǎng)絡(luò)求解優(yōu)化問(wèn)題的思想 208
11.2.3 Hopfield網(wǎng)絡(luò)求解FMS調(diào)度問(wèn)題 209
11.2.4 旅行商問(wèn)題（TSP）的Hopfield網(wǎng)絡(luò)求解 212
11.3 模擬退火算法 216
11.3.1 模擬退火算法簡(jiǎn)介 216
11.3.2 基于Hopfield優(yōu)化模型的模擬退火求解算法 218
11.4 遺傳算法 219
11.4.1 遺傳算法簡(jiǎn)介 219
11.4.2 遺傳算法舉例 221
11.5 粒子群算法 226
11.5.1 引言 226
11.5.2 改進(jìn)的PSO算法優(yōu)化 227
11.5.3 算法性能準(zhǔn)則 228
11.5.4 對(duì)于有約束優(yōu)化問(wèn)題的求解算法 230
11.5.5 優(yōu)化問(wèn)題應(yīng)用 230
11.6 支持向量機(jī) 231
11.6.1 支持向量機(jī)簡(jiǎn)介 231
11.6.2 線性分類器 231
11.6.3 核函數(shù)特征空間 234
11.6.4 軟間隔優(yōu)化問(wèn)題 235
11.6.5 支持向量機(jī)的多類別分類 236
11.6.6 支持向量機(jī)的MATLAB應(yīng)用 237
參考文獻(xiàn) 238