人工智能基础与应用
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作者丁艳
出版社机械工业出版社
ISBN9787111744122
出版时间2024-02
装帧平装
开本16开
定价49.9元
货号29689049
上书时间2024-10-21
商品详情
- 品相描述：全新
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前言
随着科技的进步，人工智能已悄然走进人们的生活，AI+制造、AI+物流、AI+零售、AI+医疗、AI+农业、AI+金融和AI+安防等行业应用场景如雨后春笋般涌现，传统产业在人工智能的赋能下将加快转型升级。与此同时，2020年2月人力资源和社会保障部向社会发布了16个新职业，“人工智能训练师”位列其中，这是人工智能技术广泛应用带来的第一个非技术类“新职业”。这个“新职业”的诞生也代表了新经济、新业态、新技术下企业对应用人才的迫切需求。
当前，我国共有职业院校1万多所，在校生3000多万人。职业教育为经济社会发展提供了有力的人才支撑，同时，经济结构的转型升级也对高技术技能人才的培养提出了迫切要求。人工智能时代将带来劳动力的转型，重塑未来的职业格局。对此，与各行各业应用场景最为紧密的职业教育准备好了吗？
通过近年来在多所职业院校的调研与深入研讨，我们发现，与企业在人工智能应用方面的快速发展相比，职业院校在人才培养模式、课程及教材内容改革、人工智能实训体系建设等方面需求迫切。职业院校在人工智能通识教育方面，需要进行教学观念和理念的更新，而教育教学的改革必须从课程建设和教材建设抓起。
2020年开始在上百所高职院校开设“人工智能技术服务”专业，很多骨干教师对“AI+传统专业”的融合开始了思考与探索，提出迫切要求，希望能以公共课的模式让人工智能进入课堂，让更多非计算机专业或非人工智能专业的学生认识人工智能，思考未来人工智能可能在哪些方面影响自己将从事的行业领域及职业岗位。通过启发学生兴趣，引导学生探索，进而培养学生一定的实践创新能力，使其做一名不落后于时代的现代职业者。
为此，我们成立了产学研相结合的专题编撰组，编撰组成员既有人工智能及相关企业专家，又有大量知名的职业教育专家、院长、骨干教师，同时还有人工智能实训平台及项目设计的创新研发团队。这样，一方面可以无缝对接需求方——企业，知道在哪些领域需要大量有行业背景的人工智能训练师，未来的职业前景是什么，具体在哪些方面怎么应用；另一方面，紧密连接供给方——职业院校，了解学校开展人工智能教育的痛点和难点，如何让学生更好地理解行业场景及未来职业要求，如何让人工智能应用变成每个专业的通识性知识等，同时，又充分尊重职业院校学生的特点和教学方式。因此，本教材力求将人工智能相关理论、知识点与行业应用进行结合，又与学校的人才培养方向和未来的岗位群进行延伸，更重要的是，通过复杂知识点对应实训项目的设置，大大增强了教材的应用性、丰富性及实践性，极大地提升了学生的学习兴趣和理解能力，并希望通过新型、立体化教材的设计，建立以学生为中心，以创新人工智能实训室为落脚点的教学模式，大力推行行动导向、项目导向的教学组织与实施模式。
在本教材的编写过程中，我们力求在以下方面实现创新，形成特色：
(1)教材设计的逻辑性与实务性 一本好的教材是一门课程的灵魂和核心。我们一直在思考:职业院校怎么开好这门公共课？我们究竟想达到什么学习目标？从本教材的定位来讲，遵循以下几个原则：
第一，充分尊重职业院校人才培养目标和特点，不让这门课变成纯粹的技术课，而是定位于人工智能相关技术与行业应用场景相结合的启蒙课、通识课。
第二，避免在人工智能技术理念及算法上深入，更多地从知识普及和应用上进行拓宽，并紧密结合行业变化，让各类专业背景的学生理解并思考人工智能可能带来的职业变化及岗位要求。
第三，如何让没有计算机专业背景的学生不畏难、有兴趣？让学生结合自己的专业找一个兴趣点，通过人工智能实训平台的训练，积木式编程和简易操作的数据标注，从易到难、循序渐进地走近并理解人工智能应用，更重要的是启发和思考未来可能的应用场景。
因此，本教材的亮点之一是在行业应用方面选取了五个有代表性的行业。首先，从宏观上让学生了解人工智能可能带来的产业格局变化及布局方向，然后结合产业的转型，思考未来的岗位群变化及职业岗位能力要求。之后，从微观上选取一个点，让学生通过实训项目设置深入认识这些核心技术如何应用到具体的行业场景。职业院校有大量工厂级别的实训设备，如工业机器人、AGV小车、柔性生产线等，但学生通常只能学会操作和维护，至于如何培养学生发现问题、解决问题的能力，则需要从原理上去深入理解、去动手实践。这也是我们设置很多实训项目的初衷，通过启发式、创客式学习，激发学生兴趣。
（2）教材内容的可视化、立体化 我们注重将更多的教学内容进行情境化、案例化设计的同时，还将一些难以理解的概念、定义、术语等内容，以图片、逻辑图、思维导图等形式呈现，从而降低学习难度。比如在智能制造这一部分，通过一个短视频介绍“无人工厂”是怎样运行的，这样既帮助教师再现复杂场面和系统工厂，又能激发学生自主学习的意识和兴趣，调动学生的学习潜能。
另外，本教材也承载着对新型教学模式的探索与思考。其不仅是知识、技术的载体（学什么），也是教学流程的设计（如何教），通过一系列课程组织与项目设计，引导学生自主思考、创新实践（怎么学）。这种教学模式并非独立存在，而是隐含在教材设计之中。本教材力求让一系列重点知识及技术内容，与学生的专业场景、生活场景相结合，让大家产生共鸣、容易理解，力争使重点难点变得更生活化，避免学生产生畏难情绪，同时又通过多个人工智能实训任务引导学生动手设计、解决问题。
本教材所进行的仅仅是一种新模式的初步探索，需要一个动态调整的长期过程来不断完善和提高，尤其是随着人工智能技术的进步与应用场景越发广泛，更需不断补充、完善更多的实训项目和应用场景。期望通过本教材的研究开发和编辑出版，促进更多职业院校的教师，企业的专家、学者，人工智能应用研发的人员紧密合作，不断探索与创新，及时总结、反馈教材使用过程中存在的问题和改进建议，持之以恒，不懈努力，为职业院校新型教材的改革、新技术领域的学习找到一条有效的途径。
由于编者水平有限，书中难免存在不足之处 ，恳请广大读者批评指正。
导语摘要
本教材编写理念先进、重在应用，主要内容包括初探人工智能、认知人工智能的基础支撑、认知人工智能的应用技术、探索人工智能的行业应用四个项目。本教材通过文字、视频、动态图和实训平台等多种形式，立体、多角度地呈现内容，构成一个教与学的互动系统，让学习资源交互、联动起来。读者可打开艾智讯网站www.aitrais.com，完成登录并激活，浏览课程多媒体互动资源或进行实训项目操作。
本教材可作为职业院校计算机公共课、信息技术公共基础课程的教学用书，也可供对人工智能感兴趣的读者阅读。
作者简介
丁艳，现任中国职业技术教育学会理事、中国教育技术协会人工智能专委会常务理事、吴阶平医学基金会模拟医学部虚拟技术专家委员会常务委员、广东省教育大数据工程技术研究中心主任、深圳市中华职教社委员。曾任深圳国泰安教育技术有限公司常务副总裁，国泰安职业教育与产业发展研究院执行院长，安徽省政府发展研究中心研究员。香港大学博士，深圳市海外高层次引进人才、深圳高层次人才地方级领军人才，亚行专家库专家。
目录
序言 拥抱人工智能训练师新职业
专家寄语
前言
项目一 初探人工智能
任务导入... 002
内容概览... 002
相关知识... 003
一、机器能思考吗... 003
二、人工智能的发展历程... 005
三、人工智能的产业结构... 006
四、人工智能会取代哪些职业... 008
（一）你的职业未来会消失吗... 008
（二）人工智能训练师——你准备好了吗... 009
课后延展... 010
自我测试... 011
项目二 认知人工智能的基础支撑
任务导入... 013
内容概览... 013
相关知识... 014
一、人工智能的核心驱动力... 014
（一）人工智能的“加速器”——算力... 014
（二）人工智能的“发动机”——算法... 015
（三）人工智能的“燃料”——大数据... 019
二、人工智能的其他支撑技术... 020
（一）认知物联网和AIoT ... 020
（二）了解云计算... 022
（三）走近第五代（5G）移动通信技术... 023
三、了解人工智能的数据服务... 024
（一）数据采集... 025
（二）数据标注... 026
（三）数据分析... 027
课后延展... 028
自我测试... 028
项目三 认知人工智能的应用技术
任务一
视觉智能——机器如何识字、看人... 030
任务导入... 031
内容概览... 031
相关知识... 032
一、图像识别技术的原理及应用... 032
（一）什么是图像识别... 032
（二）图像识别的技术流程... 035
（三）图像识别的应用... 036
二、人脸识别技术及应用... 036
三、OCR 技术及应用... 038
（一）什么是OCR ... 038
（二）人工智能时代，OCR 的蜕变... 038
（三）OCR 的应用... 040
实训任务... 041
实训项目1 物体图像识别... 041
实训项目2 人体姿态侦测... 043
实训项目3 神奇的跑马灯... 044
自我测试... 046
任务二
听觉智能——机器如何“闻声识人” ... 047
任务导入... 048
内容概览... 048
相关知识... 049
一、什么是语音识别技术... 049
二、语音识别技术的应用... 051
三、声纹识别：让语音识别更加隐秘... 051
实训任务... 052
实训项目1 中文语音识别... 052
实训项目2 智能问答... 054
自我测试... 056
任务三
认知智能——机器如何懂语义、会思考... 057
任务导入... 058
内容概览... 058
相关知识... 059
一、认知自然语言处理及应用... 059
（一）什么是自然语言处理... 059
（二）自然语言处理的常见应用... 060
（三）自然语言处理的发展趋势... 061
二、走近知识图谱... 064
（一）什么是知识图谱... 064
（二）知识图谱的体系架构... 065
（三）知识图谱的应用... 066
三、数据智能推动人机协同... 067
（一）大数据的新篇章——数据智能... 067
（二）数据智能的分类及数据中台的价值... 068
四、大语言模型从量变到质变... 069
（一）什么是大语言模型... 069
（二）走近ChatGPT ... 070
（三）大语言模型的训练方式... 071
（四）认知多模态AI 的创新应用... 072
课后延展... 073
自我测试... 073
项目四 探索人工智能的行业应用
任务一
智能制造——走进“无人工厂”时代... 075
任务导入... 076
内容概览... 076
相关知识... 077
一、什么是“智能制造” ... 077
（一）智能制造的内涵... 077
（二）智能制造的基本流程及技术组成... 078
二、什么是“灯塔工厂” ... 080
（一）成效如何... 081
（二）世界经济论坛如何评价... 081
（三）人工智能如何应用... 081
三、人工智能在制造业中的应用... 082
（一）智能制造背后的“神秘”岗位... 082
（二）机器视觉识别在智能检测中的应用流程... 084
（三）机器视觉识别在智能分拣中的应用场景... 085
实训任务... 086
实训项目 机器视觉缺陷检测... 086
课后延展... 089
自我测试... 089
任务二
从岁月飞向未来—— 别了，快递员... 090
任务导入... 091
内容概览... 091
相关知识... 092
一、什么是“智慧物流” ... 092
二、人工智能在物流行业的典型应用场景... 094
（一）仓储进入无人时代... 095
（二）人在家中坐，货从天上来... 096
三、AGV 的应用与工作流程... 097
（一）图像识别技术与AGV ... 097
（二）AGV 的关键组成... 097
（三）AGV 的工作流程... 099
实训任务... 099
实训项目 倒车雷达... 099
课后延展... 102
自我测试... 102
任务三
AIGC +内容生产——智媒时代已然来临... 103
任务导入... 104
内容概览... 104
相关知识... 105
一、什么是AIGC ... 105
（一）智能数字内容孪生... 105
（二）智能数字内容编辑... 106
（三）智能数字内容生成... 106
二、AIGC 在新媒体行业的典型应用场景... 107
（一）AIGC +媒体行业应用... 108
（二）AIGC +影视行业应用... 108
三、多技术综合培育下的AI 应用... 109
（一）数字虚拟人生成... 109
（二）视频生成... 110
（三）提示语工程... 110
（四）跨模态生成... 115
实训任务... 116
实训项目 数字营销提示语工程训练... 116
课后延展... 118
自我测试... 118
任务四
智慧医疗——健康有AI 来守护... 119
任务导入... 120
内容概览... 120
相关知
内容摘要
本教材编写理念先进、重在应用，主要内容包括初探人工智能、认知人工智能的基础支撑、认知人工智能的应用技术、探索人工智能的行业应用四个项目。本教材通过文字、视频、动态图和实训平台等多种形式，立体、多角度地呈现内容，构成一个教与学的互动系统，让学习资源交互、联动起来。读者可打开艾智讯网站www.aitrais.com，完成登录并激活，浏览课程多媒体互动资源或进行实训项目操作。
本教材可作为职业院校计算机公共课、信息技术公共基础课程的教学用书，也可供对人工智能感兴趣的读者阅读。
主编推荐
丁艳，现任中国职业技术教育学会理事、中国教育技术协会人工智能专委会常务理事、吴阶平医学基金会模拟医学部虚拟技术专家委员会常务委员、广东省教育大数据工程技术研究中心主任、深圳市中华职教社委员。曾任深圳国泰安教育技术有限公司常务副总裁，国泰安职业教育与产业发展研究院执行院长，安徽省政府发展研究中心研究员。香港大学博士，深圳市海外高层次引进人才、深圳高层次人才地方级领军人才，亚行专家库专家。
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