人工智能基礎(chǔ)與應(yīng)用 第2版 丁艷
定 價:49.9 元
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- 作者:丁艷
- 出版時間:2024/2/1
- ISBN:9787111744122
- 出 版 社:機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TP18
- 頁碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開本:16開
本教材編寫理念先進(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)用四個項目。本教材通過文字、視頻、動態(tài)圖和實訓(xùn)平臺等多種形式,立體、多角度地呈現(xiàn)內(nèi)容,構(gòu)成一個教與學(xué)的互動系統(tǒng),讓學(xué)習(xí)資源交互、聯(lián)動起來。讀者可打開艾智訊網(wǎng)站www.aitrais.com,完成登錄并激活,瀏覽課程多媒體互動資源或進(jìn)行實訓(xùn)項目操作。
本教材可作為職業(yè)院校計算機(jī)公共課、信息技術(shù)公共基礎(chǔ)課程的教學(xué)用書,也可供對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、實用性和互動性于一體的人工智能入門教材。本書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)的實際應(yīng)用,為讀者打開了人工智能世界的大門。
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。與此同時,2020年2月人力資源和社會保障部向社會發(fā)布了16個新職業(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)用帶來的第一個非技術(shù)類“新職業(yè)”。這個“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)對應(yīng)用人才的迫切需求。
當(dāng)前,我國共有職業(yè)院校1萬多所,在校生3000多萬人。職業(yè)教育為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供了有力的人才支撐,同時,經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級也對高技術(shù)技能人才的培養(yǎng)提出了迫切要求。人工智能時代將帶來勞動力的轉(zhuǎn)型,重塑未來的職業(yè)格局。對此,與各行各業(yè)應(yīng)用場景最為緊密的職業(yè)教育準(zhǔn)備好了嗎?
通過近年來在多所職業(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年開始在上百所高職院校開設(shè)“人工智能技術(shù)服務(wù)”專業(yè),很多骨干教師對“AI+傳統(tǒng)專業(yè)”的融合開始了思考與探索,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,讓更多非計算機(jī)專業(yè)或非人工智能專業(yè)的學(xué)生認(rèn)識人工智能,思考未來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)生一定的實踐創(chuàng)新能力,使其做一名不落后于時代的現(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、骨干教師,同時還有人工智能實訓(xùn)平臺及項目設(shè)計的創(chuàng)新研發(fā)團(tuán)隊。這樣,一方面可以無縫對接需求方——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)校開展人工智能教育的痛點和難點,如何讓學(xué)生更好地理解行業(yè)場景及未來職業(yè)要求,如何讓人工智能應(yīng)用變成每個專業(yè)的通識性知識等,同時,又充分尊重職業(yè)院校學(xué)生的特點和教學(xué)方式。因此,本教材力求將人工智能相關(guān)理論、知識點與行業(yè)應(yīng)用進(jìn)行結(jié)合,又與學(xué)校的人才培養(yǎng)方向和未來的崗位群進(jìn)行延伸,更重要的是,通過復(fù)雜知識點對應(yīng)實訓(xùn)項目的設(shè)置,大大增強了教材的應(yīng)用性、豐富性及實踐性,極大地提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解能力,并希望通過新型、立體化教材的設(shè)計,建立以學(xué)生為中心,以創(chuàng)新人工智能實訓(xùn)室為落腳點的教學(xué)模式,大力推行行動導(dǎo)向、項目導(dǎo)向的教學(xué)組織與實施模式。
在本教材的編寫過程中,我們力求在以下方面實現(xiàn)創(chuàng)新,形成特色:
(1)教材設(shè)計的邏輯性與實務(wù)性 一本好的教材是一門課程的靈魂和核心。我們一直在思考:職業(yè)院校怎么開好這門公共課?我們究竟想達(dá)到什么學(xué)習(xí)目標(biāo)?從本教材的定位來講,遵循以下幾個原則:
第一,充分尊重職業(yè)院校人才培養(yǎng)目標(biāo)和特點,不讓這門課變成純粹的技術(shù)課,而是定位于人工智能相關(guān)技術(shù)與行業(yè)應(yīng)用場景相結(jié)合的啟蒙課、通識課。
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的職業(yè)變化及崗位要求。
第三,如何讓沒有計算機(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)找一個興趣點,通過人工智能實訓(xùn)平臺的訓(xùn)練,積木式編程和簡易操作的數(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)和思考未來可能的應(yīng)用場景。
因此,本教材的亮點之一是在行業(yè)應(yīng)用方面選取了五個有代表性的行業(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,從微觀上選取一個點,讓學(xué)生通過實訓(xùn)項目設(shè)置深入認(rèn)識這些核心技術(shù)如何應(yīng)用到具體的行業(yè)場景。職業(yè)院校有大量工廠級別的實訓(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)會操作和維護(hù),至于如何培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,則需要從原理上去深入理解、去動手實踐。這也是我們設(shè)置很多實訓(xùn)項目的初衷,通過啟發(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)計的同時,還將一些難以理解的概念、定義、術(shù)語等內(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,通過一個短視頻介紹“無人工廠”是怎樣運行的,這樣既幫助教師再現(xiàn)復(fù)雜場面和系統(tǒng)工廠,又能激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識和興趣,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。
另外,本教材也承載著對新型教學(xué)模式的探索與思考。其不僅是知識、技術(shù)的載體(學(xué)什么),也是教學(xué)流程的設(shè)計(如何教),通過一系列課程組織與項目設(shè)計,引導(dǎo)學(xué)生自主思考、創(chuàng)新實踐(怎么學(xué))。這種教學(xué)模式并非獨立存在,而是隱含在教材設(shè)計之中。本教材力求讓一系列重點知識及技術(shù)內(nèi)容,與學(xué)生的專業(yè)場景、生活場景相結(jié)合,讓大家產(chǎn)生共鳴、容易理解,力爭使重點難點變得更生活化,避免學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒,同時又通過多個人工智能實訓(xùn)任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生動手設(shè)計、解決問題。
本教材所進(jìn)行的僅僅是一種新模式的初步探索,需要一個動態(tài)調(diào)整的長期過程來不斷完善和提高,尤其是隨著人工智能技術(shù)的進(jìn)步與應(yīng)用場景越發(fā)廣泛,更需不斷補充、完善更多的實訓(xùn)項目和應(yīng)用場景。期望通過本教材的研究開發(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,及時總結(jié)、反饋教材使用過程中存在的問題和改進(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,書中難免存在不足之處 ,懇請廣大讀者批評指正。
丁艷,現(xiàn)任中國職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會理事、中國教育技術(shù)協(xié)會人工智能專委會常務(wù)理事、吳階平醫(yī)學(xué)基金會模擬醫(yī)學(xué)部虛擬技術(shù)專家委員會常務(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。曾任深圳國泰安教育技術(shù)有限公司常務(wù)副總裁,國泰安職業(yè)教育與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院執(zhí)行院長,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
前言
項目一 初探人工智能
任務(wù)導(dǎo)入... 002
內(nèi)容概覽... 002
相關(guān)知識... 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、人工智能會取代哪些職業(yè)... 008
(一)你的職業(yè)未來會消失嗎... 008
(二)人工智能訓(xùn)練師——你準(zhǔn)備好了嗎... 009
課后延展... 010
自我測試... 011
項目二 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... 014
一、人工智能的核心驅(qū)動力... 014
(一)人工智能的“加速器”——算力... 014
(二)人工智能的“發(fā)動機(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)了解云計算... 022
(三)走近第五代(5G)移動通信技術(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
自我測試... 028
項目三 認(rèn)知人工智能的應(yīng)用技術(shù)
任務(wù)一
視覺智能——機(jī)器如何識字、看人... 030
任務(wù)導(dǎo)入... 031
內(nèi)容概覽... 031
相關(guān)知識... 032
一、圖像識別技術(shù)的原理及應(yīng)用... 032
(一)什么是圖像識別... 032
(二)圖像識別的技術(shù)流程... 035
(三)圖像識別的應(yīng)用... 036
二、人臉識別技術(shù)及應(yīng)用... 036
三、OCR 技術(shù)及應(yīng)用... 038
(一)什么是OCR ... 038
(二)人工智能時代,OCR 的蛻變... 038
(三)OCR 的應(yīng)用... 040
實訓(xùn)任務(wù)... 041
實訓(xùn)項目1 物體圖像識別... 041
實訓(xùn)項目2 人體姿態(tài)偵測... 043
實訓(xùn)項目3 神奇的跑馬燈... 044
自我測試... 046
任務(wù)二
聽覺智能——機(jī)器如何“聞聲識人” ... 047
任務(wù)導(dǎo)入... 048
內(nèi)容概覽... 048
相關(guān)知識... 049
一、什么是語音識別技術(shù)... 049
二、語音識別技術(shù)的應(yīng)用... 051
三、聲紋識別:讓語音識別更加隱秘... 051
實訓(xùn)任務(wù)... 052
實訓(xùn)項目1 中文語音識別... 052
實訓(xùn)項目2 智能問答... 054
自我測試... 056
任務(wù)三
認(rèn)知智能——機(jī)器如何懂語義、會思考... 057
任務(wù)導(dǎo)入... 058
內(nèi)容概覽... 058
相關(guān)知識... 059
一、認(rèn)知自然語言處理及應(yīng)用... 059
(一)什么是自然語言處理... 059
(二)自然語言處理的常見應(yīng)用... 060
(三)自然語言處理的發(fā)展趨勢... 061
二、走近知識圖譜... 064
(一)什么是知識圖譜... 064
(二)知識圖譜的體系架構(gòu)... 065
(三)知識圖譜的應(yīng)用... 066
三、數(shù)據(jù)智能推動人機(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)中臺的價值... 068
四、大語言模型從量變到質(zhì)變... 069
(一)什么是大語言模型... 069
(二)走近ChatGPT ... 070
(三)大語言模型的訓(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
自我測試... 073
項目四 探索人工智能的行業(yè)應(yīng)用
任務(wù)一
智能制造——走進(jìn)“無人工廠”時代... 075
任務(wù)導(dǎo)入... 076
內(nèi)容概覽... 076
相關(guān)知識... 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)論壇如何評價... 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)器視覺識別在智能檢測中的應(yīng)用流程... 084
(三)機(jī)器視覺識別在智能分揀中的應(yīng)用場景... 085
實訓(xùn)任務(wù)... 086
實訓(xùn)項目 機(jī)器視覺缺陷檢測... 086
課后延展... 089
自我測試... 089
任務(wù)二
從歲月飛向未來—— 別了,快遞員... 090
任務(wù)導(dǎo)入... 091
內(nèi)容概覽... 091
相關(guān)知識... 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)用場景... 094
(一)倉儲進(jìn)入無人時代... 095
(二)人在家中坐,貨從天上來... 096
三、AGV 的應(yīng)用與工作流程... 097
(一)圖像識別技術(shù)與AGV ... 097
(二)AGV 的關(guān)鍵組成... 097
(三)AGV 的工作流程... 099
實訓(xùn)任務(wù)... 099
實訓(xùn)項目 倒車?yán)走_(dá)... 099
課后延展... 102
自我測試... 102
任務(wù)三
AIGC +內(nèi)容生產(chǎn)——智媒時代已然來臨... 103
任務(wù)導(dǎo)入... 104
內(nèi)容概覽... 104
相關(guān)知識... 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)提示語工程... 110
(四)跨模態(tài)生成... 115
實訓(xùn)任務(wù)... 116
實訓(xùn)項目 數(shù)字營銷提示語工程訓(xùn)練... 116
課后延展... 118
自我測試... 118
任務(wù)四
智慧醫(yī)療——健康有AI 來守護(hù)... 119
任務(wù)導(dǎo)入... 120
內(nèi)容概覽... 120
相關(guān)知