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人工智能基础及应用

人工智能基础及应用

ISBN:978-7-5770-0957-5

主编:王正松 刘士新 孙亮亮 

出版社:电子科技大学出版社

出版/修订日期:2026年7月第1版

¥ 49.8

简介 目录

人工智能正以前所未有的深度与广度, 重塑着人类社会的生产与生活方式。 从早期的 逻辑推理到今天的深度学习, 人工智能的理论不断丰富, 应用场景不断拓展。 为适应新时 代对人工智能人才培养的需求, 我们迫切需要一种既能系统传授核心原理, 又能夯实工程 实践能力的教学资源。 正是基于这一初衷, 我们组织教学与科研一线教师, 合力编写了 《人工智能基础及应用》 这本教材。 本书最鲜明的特色, 是坚持 “理论引领、 实践驱动、 平台赋能” 的编写理念, 将基础 理论的讲解与基于百度飞桨AIStudio平台的实战项目无缝融合。 全书分为基础篇与应用篇 两大部分。

第1章 绪论: 人工智能的诞生、 发展与未来

1. 1 人工智能的起源与定义 

         1. 1. 1 人工智能的概念萌芽

         1. 1. 2 人工智能的学科基础与研究目标

1. 2 人工智能的发展简史 

          1. 2. 1 人工智能的发展阶段与关键事件

          1. 2. 2 人工智能的主要流派 

1. 3 人工智能的发展趋势与核心议题 

          1. 3. 1 技术演进方向 

          1. 3. 2 可信的人工智能与人工智能生态 

第二章 搜索与优化策略: AI解决问题的基础方法

 2. 1 搜索的定义与核心价值

           2. 1. 1 搜索作为问题求解的基本思想

           2. 1. 2 搜索思想的多维体现与应用范畴

           2. 1. 3 搜索与智能体决策行为的关系 

 2. 2 经典搜索策略与方法

          2. 2. 1 图搜索策略的基本框架

          2. 2. 2 广度优先搜索 (BFS)

          2. 2. 3 深度优先搜索 

2. 3 智能优化问题与挑战 

          2. 3. 1 NP 问题的概念与AI优化的核心目标

          2. 3. 2 优化问题的数学表征与评价指标 

2. 4 主流群智能算法

          2. 4. 1遗传算法

          2. 4. 2 蚁群算法: 启发式机制、 参数优化与案例

          2. 4. 3 粒子群算法

          2. 5 总结 

第3章 知识工程:让AI拥有与管理知识

3.1 知识与知识表示 

3.1.1 知识的概念、分类和特性

3.1.2 知识表示

3.2 知识表示的主要方法

3.2.1 产生式表示法

3.2.2 框架表示法

3.2.3 语义网络

3.3 基于知识的系统

3.3.1 知识获取和管理

3.3.2 知识图谱

3.3.3 知识系统

第4章 机器学习:AI自主学习的核心技术

4.1 机器学习概述

4.1.1 机器学习的基本概念

4.1.2 机器学习的基本要素

4.1.3 机器学习的核心流程与评估指标

4.2 监督学习:基于标签的学习

4.2.1 线性回归问题:模型原理、损失函数与求解方法

4.2.2 K-近邻算法(KNN):核心思想、距离度量与参数选择

4.2.3 决策树:构建流程(特征选择、剪枝)、优缺点与案例

4.2.4 支持向量机(SVM):最大间隔原理、核函数

4.3 无监督学习:挖掘数据隐含规律

4.3.1 聚类算法:原理、类型与实践

4.3.2 降维算法:简化特征与保留关键信息

4.4 弱监督学习:利用不完美标签学习

4.4.1 弱监督学习概述

4.4.2 半监督学习:标签传播、半监督SVM等典型方法

4.5 总结

第5章 深度学习:推动AI能力突破的关键

5.1 神经网络的发展历史与演进逻辑

5.2 前馈神经网络

5.2.1 神经元:数学模型与激活函数

5.2.2 前馈网络

5.2.3 反向传播算法

5.3 卷积神经网络(CNN)

5.3.1 卷积的概念

5.3.2 卷积神经网络结构

5.3.3 典型的卷积神经网络

5.4 循环神经网络(RNN) 

5.4.1 简单循环网络

5.4.2 门控循环单元网络(GRU) 

5.4.3 长短期记忆网络(LSTM) 

5.5 注意力机制与Transformer 

5.5.1 注意力机制

5.5.2 Transformer

第6章 计算机视觉基础:赋予AI视觉感知与理解能力

6.1 计算机视觉概述

6.1.1 计算机视觉的定义与研究目标

6.1.2 计算机视觉的发展历程:关键阶段与技术突破

6.2 数字图像基础与预处理技术

6.2.1 数字图像的基础概念与数学表征

6.2.2 颜色空间及其转换

6.2.3 图像预处理的核心目标与技术流程

6.2.4 关键图像预处理技术

6.3 计算机视觉的关键技术与应用

6.3.1 目标检测:任务定义、典型算法与应用案例

6.3.2 图像分类:任务流程、模型(CNN系列)与应用场景

6.3.3 图像分割:类型、算法与实践

6.3.4 拓展技术:视觉跟踪、三维重建与图像生成

6.3.5 计算机视觉的行业应用与发展趋势

6.4 结语

第7章 实践基础:百度飞桨AIStudio平台

7.1 AI studio平台初识

7.1.1 项目大厅

7.1.2 数据集

7.1.3 相关竞赛

7.2 AI studio平台课程界面

7.3 AI studio平台BMLCodelab窗口

7.3.1 菜单栏

7.3.2 快捷工具栏

7.3.3 编辑区

7.3.4 侧边栏

7.2 平台功能介绍—项目创建

第8章 项目1:线性回归———波士顿房价预测

8.1 项目背景与数据集介绍

8.2 算法介绍

8.3 代码实现

8.4 拓展:对比三种回归模型在波士顿房价中的区别2

第9章 项目2:机器学习基础———K-Means聚类

9.1 数据集介绍

9.2 算法介绍

9.3 代码实现

第10章 项目3:机器学习基础———支持向量机

10.1 项目背景与数据集介绍

10.2 代码实现

10.3 总结

第11章 项目4:神经网络基础———手写数字识别

11.1 项目背景与数据集介绍1

11.2 算法介绍

11.3 代码实现

11.4 项目总结

第12章 项目5:深度学习基础———Alexnet网络构建

12.1 项目背景与数据集介绍

12.2 代码实现

12.3 项目总结

第13章 项目6:机器视觉———生活垃圾图像分类

13.1 项目背景与数据集介绍

13.2 代码实现

13.3 项目总结

参考文献 

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