《人工智能应用基础》为了落实中共中央、国务院印发的《教育强国建设规划纲要(2024-2035年)》有关文件精神,按照教 育部有关指引和工信部人才岗位要求编写,紧跟国家最新人工智能通识课教材编写方向,确保内容的时效性和权威性。 书中全面涵盖人工智能的基础理论与核心技术,深入解析智能机器人、自然语言处理、计算机视觉及语音技术等领域的关键技术、应用场景和未来趋势。教材注重理论与实践相结合,通过丰富的案例与实训项目,强化读者对人工智能技术的理解与应用能力 。内容设计突出通用性和标准性,既适用于高等院校相关专业教学,也为工程技术人员提供参考。教材融入深度学习、大模型、多模态等前沿技术,充分体现了人工智能的学用结合,助力在校学生紧跟技术前沿,为全面提升高校人工智能领域人才培养提供支撑。
单元1初识人工智能基础、发展与应用1
【学习目标】1
【知识脉络】2
【案例导入】2
1.1人工智能概述3
1.1.1人工智能的定义与特征3
1.1.2人工智能与相关学科的关系4
1.1.3人工智能的发展历程与三次浪潮5
1.2人工智能的分类与应用场景7
1.2.1人工智能的分类7
1.2.2当前AI的能力边界与局限性9
1.2.3人工智能的典型应用场景10
1.3人工智能的数据、算法与技术体系12
1.3.1数据与算法的相互关系12
1.3.2机器学习与深度学习的逻辑框架14
1.3.3人工智能技术体系16
1.4人工智能的数据隐私保护与伦理问题18
1.4.1AI时代数据隐私面临的挑战18
1.4.2数据隐私保护的法律框架与技术手段19
1.4.3企业在AI应用中数据隐私保护的责任与实践20
1.4.4人工智能伦理挑战与应对策略21
1.5学术诚信与负责任的技术应用23
1.5.1AI在学术研究中的应用与挑战23
1.5.2负责任的技术应用理念与AI从业者担当24
1.5.3实训项目建议25
【单元总结】27
【知识拓展】28
【同步练习】30
单元2人工智能语言人机对话技术与应用33
【学习目标】33
【知识脉络】34
【案例导入】34
2.1人机对话基础35
2.1.1人机对话系统概述35
2.1.2人机对话系统的典型技术架构36
2.1.3人机对话基础操作的四要素深度解析37
2.1.4理论基础支撑39
2.2高效互动指南40
2.2.1用户视角40
2.2.2系统视角41
2.2.3提升人机对话效能的核心使用建议与技巧42
2.3人机对话提示词设计精要44
2.3.1提示词工程概述44
2.3.2优秀提示词的黄金法则与核心要素45
2.3.3常用提示词设计模式与技巧详解46
2.3.4提示词的编写准则46
2.4人机对话角色设定实战48
2.4.1角色设定:为何及如何为AI画像48
2.4.2角色设定的核心维度剖析48
2.4.3通用角色设定提示词模板构建49
2.5人机对话动态调整技巧50
2.5.1动态调整的原因探究51
2.5.2动态调整的前提51
2.5.3核心动态调整技巧与策略52
2.5.4动态调整的实践演练53
【单元总结】53
【同步练习】54
单元3人工智能视觉技术与应用56
【学习目标】56
【知识脉络】57
【案例导入】57
3.1人工智能视觉的概念58
3.1.1AI视觉与人类视觉的对比58
3.1.2AI视觉在人工智能体系中的地位与作用59
3.1.3AI视觉发展简史59
3.1.4AI视觉面临的挑战与机遇60
3.2人工智能视觉技术体系61
3.2.1硬件层面:AI视觉的眼睛与大脑61
3.2.2软件层面:AI视觉的神经中枢61
3.2.3数据层面:AI视觉的食粮62
3.2.4算法层面:AI视觉的智慧核心62
3.2.5应用部署层面:AI视觉的落地形态63
3.3人工智能视觉的基本任务63
3.3.1目标检测与定位63
3.3.2图像分割64
3.3.3其他重要任务简介65
3.4图像分类66
3.4.1图像分类的定义、目标和典型应用场景66
3.4.2图像分类的基本流程66
3.4.3基于深度学习的图像分类67
3.4.4常用数据集和评估指标69
3.4.5案例与实训69
【单元总结】70
【同步练习】70
单元4人工智能语音技术与应用73
单元5自然语言处理与应用98
单元6智能机器人与智能问答原理与应用121
单元7人工智能应用与行业创新:技术赋能传统产业的实践探索148
单元8机器学习与模型训练172
单元9AIGC技术应用能力提升198
参考文献229