人工智能基礎(chǔ)與應(yīng)用 第2版 丁艷
定 價(jià):49.9 元
- 作者:丁艷
- 出版時(shí)間:2024/2/1
- ISBN:9787111744122
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP18
- 頁(yè)碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開(kāi)本:16開(kāi)
本教材編寫(xiě)理念先進(jìn)、重在應(yīng)用,主要內(nèi)容包括初探人工智能、認(rèn)知人工智能的基礎(chǔ)支撐、認(rèn)知人工智能的應(yīng)用技術(shù)、探索人工智能的行業(yè)應(yīng)用四個(gè)項(xiàng)目。本教材通過(guò)文字、視頻、動(dòng)態(tài)圖和實(shí)訓(xùn)平臺(tái)等多種形式,立體、多角度地呈現(xiàn)內(nèi)容,構(gòu)成一個(gè)教與學(xué)的互動(dòng)系統(tǒng),讓學(xué)習(xí)資源交互、聯(lián)動(dòng)起來(lái)。讀者可打開(kāi)艾智訊網(wǎng)站www.aitrais.com,完成登錄并激活,瀏覽課程多媒體互動(dòng)資源或進(jìn)行實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目操作。
本教材可作為職業(yè)院校計(jì)算機(jī)公共課、信息技術(shù)公共基礎(chǔ)課程的教學(xué)用書(shū),也可供對(duì)人工智能感興趣的讀者閱讀。
《人工智能基礎(chǔ)與應(yīng)用 第2版》是一本集先進(jìn)性、實(shí)用性和互動(dòng)性于一體的人工智能入門(mén)教材。本書(shū)從初探人工智能的基本概念出發(fā),逐步引導(dǎo)讀者深入了解人工智能的基礎(chǔ)支撐、應(yīng)用技術(shù)及在各行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用,為讀者打開(kāi)了人工智能世界的大門(mén)。
隨著科技的進(jìn)步,人工智能已悄然走進(jìn)人們的生活,AI+制造、AI+物流、AI+零售、AI+醫(yī)療、AI+農(nóng)業(yè)、AI+金融和AI+安防等行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景如雨后春筍般涌現(xiàn),傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在人工智能的賦能下將加快轉(zhuǎn)型升級(jí)。與此同時(shí),2020年2月人力資源和社會(huì)保障部向社會(huì)發(fā)布了16個(gè)新職業(yè),“人工智能訓(xùn)練師”位列其中,這是人工智能技術(shù)廣泛應(yīng)用帶來(lái)的第一個(gè)非技術(shù)類“新職業(yè)”。這個(gè)“新職業(yè)”的誕生也代表了新經(jīng)濟(jì)、新業(yè)態(tài)、新技術(shù)下企業(yè)對(duì)應(yīng)用人才的迫切需求。
當(dāng)前,我國(guó)共有職業(yè)院校1萬(wàn)多所,在校生3000多萬(wàn)人。職業(yè)教育為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供了有力的人才支撐,同時(shí),經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)也對(duì)高技術(shù)技能人才的培養(yǎng)提出了迫切要求。人工智能時(shí)代將帶來(lái)勞動(dòng)力的轉(zhuǎn)型,重塑未來(lái)的職業(yè)格局。對(duì)此,與各行各業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景最為緊密的職業(yè)教育準(zhǔn)備好了嗎?
通過(guò)近年來(lái)在多所職業(yè)院校的調(diào)研與深入研討,我們發(fā)現(xiàn),與企業(yè)在人工智能應(yīng)用方面的快速發(fā)展相比,職業(yè)院校在人才培養(yǎng)模式、課程及教材內(nèi)容改革、人工智能實(shí)訓(xùn)體系建設(shè)等方面需求迫切。職業(yè)院校在人工智能通識(shí)教育方面,需要進(jìn)行教學(xué)觀念和理念的更新,而教育教學(xué)的改革必須從課程建設(shè)和教材建設(shè)抓起。
2020年開(kāi)始在上百所高職院校開(kāi)設(shè)“人工智能技術(shù)服務(wù)”專業(yè),很多骨干教師對(duì)“AI+傳統(tǒng)專業(yè)”的融合開(kāi)始了思考與探索,提出迫切要求,希望能以公共課的模式讓人工智能進(jìn)入課堂,讓更多非計(jì)算機(jī)專業(yè)或非人工智能專業(yè)的學(xué)生認(rèn)識(shí)人工智能,思考未來(lái)人工智能可能在哪些方面影響自己將從事的行業(yè)領(lǐng)域及職業(yè)崗位。通過(guò)啟發(fā)學(xué)生興趣,引導(dǎo)學(xué)生探索,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生一定的實(shí)踐創(chuàng)新能力,使其做一名不落后于時(shí)代的現(xiàn)代職業(yè)者。
為此,我們成立了產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的專題編撰組,編撰組成員既有人工智能及相關(guān)企業(yè)專家,又有大量知名的職業(yè)教育專家、院長(zhǎng)、骨干教師,同時(shí)還有人工智能實(shí)訓(xùn)平臺(tái)及項(xiàng)目設(shè)計(jì)的創(chuàng)新研發(fā)團(tuán)隊(duì)。這樣,一方面可以無(wú)縫對(duì)接需求方——企業(yè),知道在哪些領(lǐng)域需要大量有行業(yè)背景的人工智能訓(xùn)練師,未來(lái)的職業(yè)前景是什么,具體在哪些方面怎么應(yīng)用;另一方面,緊密連接供給方——職業(yè)院校,了解學(xué)校開(kāi)展人工智能教育的痛點(diǎn)和難點(diǎn),如何讓學(xué)生更好地理解行業(yè)場(chǎng)景及未來(lái)職業(yè)要求,如何讓人工智能應(yīng)用變成每個(gè)專業(yè)的通識(shí)性知識(shí)等,同時(shí),又充分尊重職業(yè)院校學(xué)生的特點(diǎn)和教學(xué)方式。因此,本教材力求將人工智能相關(guān)理論、知識(shí)點(diǎn)與行業(yè)應(yīng)用進(jìn)行結(jié)合,又與學(xué)校的人才培養(yǎng)方向和未來(lái)的崗位群進(jìn)行延伸,更重要的是,通過(guò)復(fù)雜知識(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的設(shè)置,大大增強(qiáng)了教材的應(yīng)用性、豐富性及實(shí)踐性,極大地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解能力,并希望通過(guò)新型、立體化教材的設(shè)計(jì),建立以學(xué)生為中心,以創(chuàng)新人工智能實(shí)訓(xùn)室為落腳點(diǎn)的教學(xué)模式,大力推行行動(dòng)導(dǎo)向、項(xiàng)目導(dǎo)向的教學(xué)組織與實(shí)施模式。
在本教材的編寫(xiě)過(guò)程中,我們力求在以下方面實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新,形成特色:
(1)教材設(shè)計(jì)的邏輯性與實(shí)務(wù)性 一本好的教材是一門(mén)課程的靈魂和核心。我們一直在思考:職業(yè)院校怎么開(kāi)好這門(mén)公共課?我們究竟想達(dá)到什么學(xué)習(xí)目標(biāo)?從本教材的定位來(lái)講,遵循以下幾個(gè)原則:
第一,充分尊重職業(yè)院校人才培養(yǎng)目標(biāo)和特點(diǎn),不讓這門(mén)課變成純粹的技術(shù)課,而是定位于人工智能相關(guān)技術(shù)與行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景相結(jié)合的啟蒙課、通識(shí)課。
第二,避免在人工智能技術(shù)理念及算法上深入,更多地從知識(shí)普及和應(yīng)用上進(jìn)行拓寬,并緊密結(jié)合行業(yè)變化,讓各類專業(yè)背景的學(xué)生理解并思考人工智能可能帶來(lái)的職業(yè)變化及崗位要求。
第三,如何讓沒(méi)有計(jì)算機(jī)專業(yè)背景的學(xué)生不畏難、有興趣?讓學(xué)生結(jié)合自己的專業(yè)找一個(gè)興趣點(diǎn),通過(guò)人工智能實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的訓(xùn)練,積木式編程和簡(jiǎn)易操作的數(shù)據(jù)標(biāo)注,從易到難、循序漸進(jìn)地走近并理解人工智能應(yīng)用,更重要的是啟發(fā)和思考未來(lái)可能的應(yīng)用場(chǎng)景。
因此,本教材的亮點(diǎn)之一是在行業(yè)應(yīng)用方面選取了五個(gè)有代表性的行業(yè)。首先,從宏觀上讓學(xué)生了解人工智能可能帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)格局變化及布局方向,然后結(jié)合產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型,思考未來(lái)的崗位群變化及職業(yè)崗位能力要求。之后,從微觀上選取一個(gè)點(diǎn),讓學(xué)生通過(guò)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目設(shè)置深入認(rèn)識(shí)這些核心技術(shù)如何應(yīng)用到具體的行業(yè)場(chǎng)景。職業(yè)院校有大量工廠級(jí)別的實(shí)訓(xùn)設(shè)備,如工業(yè)機(jī)器人、AGV小車、柔性生產(chǎn)線等,但學(xué)生通常只能學(xué)會(huì)操作和維護(hù),至于如何培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,則需要從原理上去深入理解、去動(dòng)手實(shí)踐。這也是我們?cè)O(shè)置很多實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的初衷,通過(guò)啟發(fā)式、創(chuàng)客式學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生興趣。
(2)教材內(nèi)容的可視化、立體化 我們注重將更多的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行情境化、案例化設(shè)計(jì)的同時(shí),還將一些難以理解的概念、定義、術(shù)語(yǔ)等內(nèi)容,以圖片、邏輯圖、思維導(dǎo)圖等形式呈現(xiàn),從而降低學(xué)習(xí)難度。比如在智能制造這一部分,通過(guò)一個(gè)短視頻介紹“無(wú)人工廠”是怎樣運(yùn)行的,這樣既幫助教師再現(xiàn)復(fù)雜場(chǎng)面和系統(tǒng)工廠,又能激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)和興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。
另外,本教材也承載著對(duì)新型教學(xué)模式的探索與思考。其不僅是知識(shí)、技術(shù)的載體(學(xué)什么),也是教學(xué)流程的設(shè)計(jì)(如何教),通過(guò)一系列課程組織與項(xiàng)目設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生自主思考、創(chuàng)新實(shí)踐(怎么學(xué))。這種教學(xué)模式并非獨(dú)立存在,而是隱含在教材設(shè)計(jì)之中。本教材力求讓一系列重點(diǎn)知識(shí)及技術(shù)內(nèi)容,與學(xué)生的專業(yè)場(chǎng)景、生活場(chǎng)景相結(jié)合,讓大家產(chǎn)生共鳴、容易理解,力爭(zhēng)使重點(diǎn)難點(diǎn)變得更生活化,避免學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒,同時(shí)又通過(guò)多個(gè)人工智能實(shí)訓(xùn)任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)、解決問(wèn)題。
本教材所進(jìn)行的僅僅是一種新模式的初步探索,需要一個(gè)動(dòng)態(tài)調(diào)整的長(zhǎng)期過(guò)程來(lái)不斷完善和提高,尤其是隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)步與應(yīng)用場(chǎng)景越發(fā)廣泛,更需不斷補(bǔ)充、完善更多的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和應(yīng)用場(chǎng)景。期望通過(guò)本教材的研究開(kāi)發(fā)和編輯出版,促進(jìn)更多職業(yè)院校的教師,企業(yè)的專家、學(xué)者,人工智能應(yīng)用研發(fā)的人員緊密合作,不斷探索與創(chuàng)新,及時(shí)總結(jié)、反饋教材使用過(guò)程中存在的問(wèn)題和改進(jìn)建議,持之以恒,不懈努力,為職業(yè)院校新型教材的改革、新技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)找到一條有效的途徑。
由于編者水平有限,書(shū)中難免存在不足之處 ,懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
丁艷,現(xiàn)任中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會(huì)理事、中國(guó)教育技術(shù)協(xié)會(huì)人工智能專委會(huì)常務(wù)理事、吳階平醫(yī)學(xué)基金會(huì)模擬醫(yī)學(xué)部虛擬技術(shù)專家委員會(huì)常務(wù)委員、廣東省教育大數(shù)據(jù)工程技術(shù)研究中心主任、深圳市中華職教社委員。曾任深圳國(guó)泰安教育技術(shù)有限公司常務(wù)副總裁,國(guó)泰安職業(yè)教育與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院執(zhí)行院長(zhǎng),安徽省政府發(fā)展研究中心研究員。香港大學(xué)博士,深圳市海外高層次引進(jìn)人才、深圳高層次人才地方級(jí)領(lǐng)軍人才,亞行專家?guī)鞂<摇?
序言 擁抱人工智能訓(xùn)練師新職業(yè)
專家寄語(yǔ)
前言
項(xiàng)目一 初探人工智能
任務(wù)導(dǎo)入... 002
內(nèi)容概覽... 002
相關(guān)知識(shí)... 003
一、機(jī)器能思考嗎... 003
二、人工智能的發(fā)展歷程... 005
三、人工智能的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)... 006
四、人工智能會(huì)取代哪些職業(yè)... 008
(一)你的職業(yè)未來(lái)會(huì)消失嗎... 008
(二)人工智能訓(xùn)練師——你準(zhǔn)備好了嗎... 009
課后延展... 010
自我測(cè)試... 011
項(xiàng)目二 認(rèn)知人工智能的基礎(chǔ)支撐
任務(wù)導(dǎo)入... 013
內(nèi)容概覽... 013
相關(guān)知識(shí)... 014
一、人工智能的核心驅(qū)動(dòng)力... 014
(一)人工智能的“加速器”——算力... 014
(二)人工智能的“發(fā)動(dòng)機(jī)”——算法... 015
(三)人工智能的“燃料”——大數(shù)據(jù)... 019
二、人工智能的其他支撐技術(shù)... 020
(一)認(rèn)知物聯(lián)網(wǎng)和AIoT ... 020
(二)了解云計(jì)算... 022
(三)走近第五代(5G)移動(dòng)通信技術(shù)... 023
三、了解人工智能的數(shù)據(jù)服務(wù)... 024
(一)數(shù)據(jù)采集... 025
(二)數(shù)據(jù)標(biāo)注... 026
(三)數(shù)據(jù)分析... 027
課后延展... 028
自我測(cè)試... 028
項(xiàng)目三 認(rèn)知人工智能的應(yīng)用技術(shù)
任務(wù)一
視覺(jué)智能——機(jī)器如何識(shí)字、看人... 030
任務(wù)導(dǎo)入... 031
內(nèi)容概覽... 031
相關(guān)知識(shí)... 032
一、圖像識(shí)別技術(shù)的原理及應(yīng)用... 032
(一)什么是圖像識(shí)別... 032
(二)圖像識(shí)別的技術(shù)流程... 035
(三)圖像識(shí)別的應(yīng)用... 036
二、人臉識(shí)別技術(shù)及應(yīng)用... 036
三、OCR 技術(shù)及應(yīng)用... 038
(一)什么是OCR ... 038
(二)人工智能時(shí)代,OCR 的蛻變... 038
(三)OCR 的應(yīng)用... 040
實(shí)訓(xùn)任務(wù)... 041
實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目1 物體圖像識(shí)別... 041
實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目2 人體姿態(tài)偵測(cè)... 043
實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目3 神奇的跑馬燈... 044
自我測(cè)試... 046
任務(wù)二
聽(tīng)覺(jué)智能——機(jī)器如何“聞聲識(shí)人” ... 047
任務(wù)導(dǎo)入... 048
內(nèi)容概覽... 048
相關(guān)知識(shí)... 049
一、什么是語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)... 049
二、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用... 051
三、聲紋識(shí)別:讓語(yǔ)音識(shí)別更加隱秘... 051
實(shí)訓(xùn)任務(wù)... 052
實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目1 中文語(yǔ)音識(shí)別... 052
實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目2 智能問(wèn)答... 054
自我測(cè)試... 056
任務(wù)三
認(rèn)知智能——機(jī)器如何懂語(yǔ)義、會(huì)思考... 057
任務(wù)導(dǎo)入... 058
內(nèi)容概覽... 058
相關(guān)知識(shí)... 059
一、認(rèn)知自然語(yǔ)言處理及應(yīng)用... 059
(一)什么是自然語(yǔ)言處理... 059
(二)自然語(yǔ)言處理的常見(jiàn)應(yīng)用... 060
(三)自然語(yǔ)言處理的發(fā)展趨勢(shì)... 061
二、走近知識(shí)圖譜... 064
(一)什么是知識(shí)圖譜... 064
(二)知識(shí)圖譜的體系架構(gòu)... 065
(三)知識(shí)圖譜的應(yīng)用... 066
三、數(shù)據(jù)智能推動(dòng)人機(jī)協(xié)同... 067
(一)大數(shù)據(jù)的新篇章——數(shù)據(jù)智能... 067
(二)數(shù)據(jù)智能的分類及數(shù)據(jù)中臺(tái)的價(jià)值... 068
四、大語(yǔ)言模型從量變到質(zhì)變... 069
(一)什么是大語(yǔ)言模型... 069
(二)走近ChatGPT ... 070
(三)大語(yǔ)言模型的訓(xùn)練方式... 071
(四)認(rèn)知多模態(tài)AI 的創(chuàng)新應(yīng)用... 072
課后延展... 073
自我測(cè)試... 073
項(xiàng)目四 探索人工智能的行業(yè)應(yīng)用
任務(wù)一
智能制造——走進(jìn)“無(wú)人工廠”時(shí)代... 075
任務(wù)導(dǎo)入... 076
內(nèi)容概覽... 076
相關(guān)知識(shí)... 077
一、什么是“智能制造” ... 077
(一)智能制造的內(nèi)涵... 077
(二)智能制造的基本流程及技術(shù)組成... 078
二、什么是“燈塔工廠” ... 080
(一)成效如何... 081
(二)世界經(jīng)濟(jì)論壇如何評(píng)價(jià)... 081
(三)人工智能如何應(yīng)用... 081
三、人工智能在制造業(yè)中的應(yīng)用... 082
(一)智能制造背后的“神秘”崗位... 082
(二)機(jī)器視覺(jué)識(shí)別在智能檢測(cè)中的應(yīng)用流程... 084
(三)機(jī)器視覺(jué)識(shí)別在智能分揀中的應(yīng)用場(chǎng)景... 085
實(shí)訓(xùn)任務(wù)... 086
實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目 機(jī)器視覺(jué)缺陷檢測(cè)... 086
課后延展... 089
自我測(cè)試... 089
任務(wù)二
從歲月飛向未來(lái)—— 別了,快遞員... 090
任務(wù)導(dǎo)入... 091
內(nèi)容概覽... 091
相關(guān)知識(shí)... 092
一、什么是“智慧物流” ... 092
二、人工智能在物流行業(yè)的典型應(yīng)用場(chǎng)景... 094
(一)倉(cāng)儲(chǔ)進(jìn)入無(wú)人時(shí)代... 095
(二)人在家中坐,貨從天上來(lái)... 096
三、AGV 的應(yīng)用與工作流程... 097
(一)圖像識(shí)別技術(shù)與AGV ... 097
(二)AGV 的關(guān)鍵組成... 097
(三)AGV 的工作流程... 099
實(shí)訓(xùn)任務(wù)... 099
實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目 倒車?yán)走_(dá)... 099
課后延展... 102
自我測(cè)試... 102
任務(wù)三
AIGC +內(nèi)容生產(chǎn)——智媒時(shí)代已然來(lái)臨... 103
任務(wù)導(dǎo)入... 104
內(nèi)容概覽... 104
相關(guān)知識(shí)... 105
一、什么是AIGC ... 105
(一)智能數(shù)字內(nèi)容孿生... 105
(二)智能數(shù)字內(nèi)容編輯... 106
(三)智能數(shù)字內(nèi)容生成... 106
二、AIGC 在新媒體行業(yè)的典型應(yīng)用場(chǎng)景... 107
(一)AIGC +媒體行業(yè)應(yīng)用... 108
(二)AIGC +影視行業(yè)應(yīng)用... 108
三、多技術(shù)綜合培育下的AI 應(yīng)用... 109
(一)數(shù)字虛擬人生成... 109
(二)視頻生成... 110
(三)提示語(yǔ)工程... 110
(四)跨模態(tài)生成... 115
實(shí)訓(xùn)任務(wù)... 116
實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目 數(shù)字營(yíng)銷提示語(yǔ)工程訓(xùn)練... 116
課后延展... 118
自我測(cè)試... 118
任務(wù)四
智慧醫(yī)療——健康有AI 來(lái)守護(hù)... 119
任務(wù)導(dǎo)入... 120
內(nèi)容概覽... 120
相關(guān)知