通識AI：人工智能基礎概念與應用

目 錄

第一部分　人工智能基礎—進入AI世界

第1章　與人工智能的初次邂逅 2 

1.1初識人工智能：它是什麽 2 

1.1.1引言：探索人工智能的奇妙世界 2 

1.1.2人工智能的基本定義與思考 .4 

1.1.3機器學習介紹：AI的基石  7 

1.1.4神經網絡和深度學習介紹：模仿人腦的先進AI技術8 

1.1.5電腦視覺介紹：實現機器對視覺世界的深度理解 9 

1.1.6自然語言處理（NLP）：連接人類與機器的對話橋梁 9 

1.1.7構建世界的視覺形態：圖像與視頻生成技術 10 

1.2人工智能的發展歷程：它是如何走入我們的世界 11 

1.2.1早期探索與理論基礎12 

1.2.2人工智能的黃金時代 12 

1.2.3當今人工智能的發展13 

1.2.4人工智能發展的三起三落 14 

1.3人工智能的現狀與未來：它今天做了什麽，將來又將如何16 

1.3.1AI的當前應用  16 

1.3.2未來展望 17 

1.4思考練習 19 

1.4.1問題與答案 19 

1.4.2討論題 19

第2章　人工智能在全球的足跡 .20 

2.1　全球視角：世界各地的人工智能發展概況 20 

2.1.1　中國人工智能和產業發展概況 21

2.1.2　美國人工智能和產業發展概況 22 

2.1.3　歐洲人工智能和產業發展概況 24 

2.1.4　亞洲主要國家人工智能發展概況 25 

2.2　中國智造：我們的成就 28 

2.2.1　在人工智能科研領域的成就 28 

2.2.2　人工智能產業發展成就 28 

2.2.3　人工智能硬件基礎領域的成就：算力、芯片與5G的飛躍發展29 

2.2.4　中國智能製造成就30 

2.2.5　教育體系建設與人才培養成果 31 

2.3　科技與國家戰略：規劃我們的未來 31 

2.3.1　中國人工智能產業戰略規劃歷史 32 

2.3.2　中國人工智能的政策框架和戰略目標33 

2.3.3　以人工智能+行動推動國家新質生產力發展 34 

2.4　思考練習 35 

2.4.1　問題與答案 35 

2.4.2　討論題 35

第3章　你與AI的未來  36 

3.1　職場變革：人工智能如何塑造你的職業未來 36 

3.1.1　AI的應用對勞動就業市場的影響37 

3.1.2　人工智能時代必備素質技能 40 

3.2　終身學習：如何在AI時代保持競爭力 41 

3.2.1　樹立終身學習的理念 42 

3.2.2　保持自己競爭力的具體方法 42 

3.3　思考練習 44 

3.3.1　問題與答案 44 

3.3.2　討論題 44

第二部分　探索AI的核心—AI技術背後的秘密

第4章　大數據的魅力  46 

4.1　大數據的力量 46 

4.1.1　大數據的歷史簡述：從數據倉庫到大數據革命 47 

4.1.2　大數據的定義、特徵和來源 48 

4.1.3　大數據的工作原理 49 

4.2　大數據的應用與人工智能：最佳拍檔 51 

4.2.1　雲計算與大數據：完美結合以驅動未來 51 

4.2.2　大數據的實際應用實例 52 

4.2.3　大數據的未來展望 53 

4.3　思考練習 55 

4.3.1　問題與答案 55 

4.3.2　討論題 55 

第5章　電腦視覺—機器的眼睛56 

5.1　教會機器“看”世界 56 

5.2　電腦視覺的奇妙應用與未來展望 62 

5.2.1　電腦視覺的應用行業實例 62 

5.2.2　電腦視覺面臨的技術挑戰與未來發展 63 

5.3　思考練習 64 

5.3.1　問題與答案 64 

5.3.2　討論題 65

第6章　語音識別—機器的耳朵 66 

6.1　機器如何“聽”懂我們的語言 66 

6.1.1　語音識別的定義 67 

6.1.2　語音識別的關鍵技術與方法 67 

6.2　語音識別激動人心的應用 70 

6.2.1　語音識別應用實例 71 

6.2.2　語音識別的廣闊前景 73 

6.3　思考練習 74 

6.3.1　問題與答案 74 

6.3.2　討論題 75

第7章　機器學習基礎—智能學習者  76 

7.1　機器學習的原理 76 

7.1.1　什麽是機器學習77 

7.1.2　機器學習的歷史77 

7.1.3　機器學習的主要類型 78 

7.2　實戰操作：構建你的首個預測模型 82 

7.2.1　從數據到模型：機器學習的流程 82 

7.2.2　機器學習實戰的例子展示（有Python基礎的學習）83 

7.3　思考練習：小組探究 84 

7.3.1　問題與答案 84 

7.3.2　討論題 84

第8章　深度學習—深入AI的奧秘 85 

8.1　深度學習的神秘面紗 85 

8.1.1　什麽是深度學習 86 

8.1.2　深度學習的發展歷程 86 

8.1.3　深度學習的工作原理 87 

8.2　神經網絡：大腦與機器的橋梁 88 

8.2.1　什麽是神經網絡 89 

8.2.2　神經元 90 

8.2.3　神經網絡的常見種類 91 

8.2.4　展望未來：深度學習與人腦 92 

8.2.5　神經網絡構建實例（有Python基礎的參考學習）93 

8.3　思考練習 95 

8.3.1　問題與答案 95 

8.3.2　討論題 95

第9章　AIGC技術—全新的時代 96 

9.1　AIGC技術簡介：創造力的來源 96 

9.1.1　AIGC的定義 97 

9.1.2　AIGC的發展歷史 97 

9.1.3　AIGC的技術原理98 

9.1.4　AIGC需要強大的算力支持 102 

9.2　AIGC技術的應用與展望：我們能創造什麽103 

9.2.1　AIGC的應用 103 

9.2.2　AIGC未來展望 105 

9.3　思考練習 107 

9.3.1　問題與答案 107 

9.3.2　討論題 108

第三部分　 AI如何塑造世界—AI實踐應用

第10章　人工智能的無限潛能  110 

10.1　人工智能的可能性：它能做什麽 110 

10.1.1　人工智能科學研究中的應用 110 

10.1.2　人工智能在製造業中的應用 112 

10.1.3　人工智能在其他行業中的應用 113 

10.2　人工智能如何塑造我們的生活和未來 115 

10.2.1　技術融合與日常生活 115 

10.2.2　經濟與就業領域的變革 116 

10.2.3　社會倫理和治理 116 

10.2.4　AI輔助科技前沿的突破117 

10.2.5　未來展望和思考 118 

10.3　思考練習 119 

10.3.1　問題與答案 119 

10.3.2　討論題 119

第11章　AIGC讓創意飛翔  120 

11.1　生成魔法：文字、圖片和音樂 120 

11.1.1　國內外的AIGC主流產品（截至2024年5月） 121 

11.1.2　大語言模型聊天機器人的基本使用方法 123 

11.1.3　如何與大語言模型對話：提示詞的操作方法實例 124 

11.1.4　一個“小白”從零開始用AI大模型挑戰游戲編程的對話實錄131 

11.1.5　Stable Di.usion圖像生成軟件介紹 140 

11.1.6　Stable Di.usion圖像生成的基本入門 142 

11.1.7　Stable Di.usion軟件的圖像控制器高級操作功能 146 

11.1.8　圖像生成提示詞的一般撰寫原則 153 

11.1.9　人工智能的音樂生成介紹 154 

11.1.10　人工智能的視頻生成介紹 155 

11.1.11　人工智能的辦公自動化PPT演示文稿的生成 156 

11.2　AIGC在娛樂領域的應用：新聞、學習和游戲的變革 157 

11.2.1　個性化新聞摘要157 

11.2.2　學習輔導的魔法 158 

11.2.3　教育游戲的創作160 

11.3　動手實踐 ...161 

11.3.1　問題與解答 161 

11.3.2　實操練習 .162

第12章　AIGC在商業領域大顯神通163 

12.1　廣告與營銷：AIGC創新且有趣 163 

12.1.1　AI大模型在廣告文案創作中的應用示例164 

12.1.2　Stable Di.usion在視覺廣告創作中的應用示例165 

12.2　服務升級：AIGC提升客戶體驗 168 

12.2.1　AI大模型在客戶服務中的應用示例169 

12.2.2　Stable Di.usion在定製產品視覺展示中的應用示例 170 

12.3　思考練習 172 

12.3.1　問題與答案 172 

12.3.2　實操練習 173

第13章　自動駕駛—未來的出行方式  174 

13.1　自動駕駛技術解析 174 

13.1.1　自動駕駛的核心技術介紹 175 

13.1.2　自動駕駛等級 179 

13.1.3　自動駕駛當前的技術挑戰 181 

13.2　自動駕駛在日常生活和工作場景中的應用 182 

13.2.1　自動駕駛在日常生活中的應用 183 

13.2.2　自動駕駛在工作場景中的應用 184 

13.2.3　自動駕駛的未來展望 186 

13.3　思考練習 188 

13.3.1　問題與解答 188 

13.3.2　討論題 189

第14章　工業4.0時代的智能製造  190 

14.1　智能製造：技術如何改變製造業 190 

14.1.1　智能製造的定義與核心技術 191 

14.1.2　智能智造技術在製造過程中的應用 192 

14.1.3　智能製造的優勢 193 

14.1.4　智能製造的挑戰 194 

14.2　智能工廠：未來工廠的面貌 195 

14.2.1　智能工廠的定義與特點 195 

14.2.2　智能工廠的組成部分 197 

14.2.3　智能工廠的應用案例 198 

14.2.4　智能工廠的未來趨勢 199 

14.3　思考練習 201 

14.3.1　問題與答案 201 

14.3.2　討論題 201

第15章　綠色能源的智能守護者  202 

15.1　新能源時代：智能化技術的加持 202 

15.1.1　新能源的種類和特點 203 

15.1.2　智能化技術在新能源中的應用 204 

15.1.3　智能化技術對新能源發展的影響 206 

15.2　智慧能源：為城市和工廠提供新動力 207 

15.2.1　智慧能源的定義和組成 207 

15.2.2　智慧能源在城市中的應用 208 

15.2.3　智慧能源在工廠中的應用 210 

15.2.4　智慧能源的未來發展 211 

15.3　思考練習 212 

15.3.1　問題與答案 212 

15.3.2　討論題 213

第16章　智慧醫療—AI作為醫生  214 

16.1　AI在醫療診斷和治療中的角色 214 

16.1.1　AI在醫療診斷中的應用215 

16.1.2　AI在治療中的應用 217 

16.1.3　AI在醫療診斷和治療中的優勢219 

16.2　遠程醫療：AI的新戰場220 

16.2.1　AI在遠程醫療中的應用場景220 

16.2.2　AI在遠程醫療中的優勢221 

16.2.3　AI在遠程醫療的未來發展222 

16.3　思考練習 224 

16.3.1　問題與答案 224 

16.3.2　討論題 225

第17章　AI在學習中的應用 226 

17.1　個性化學習：AI的助力 226 

17.1.1　個性化學習的基礎 227 

17.1.2　個性化學習的具體應用 228 

17.1.3　案例分析 231 

17.1.4　個性化學習的未來展望 232 

17.2　智能課堂：未來的教育環境 233 

17.2.1　智能課堂的核心技術 234 

17.2.2　智能課堂的具體應用 236

17.2.3　智能課堂的實踐案例分析 238 

17.3　思考練習240 

17.3.1　問題與解答 240 

17.3.2　實操練習 241

第18章　AI在財經領域的變革 .242 

18.1　金融、保險投資：AI的新角色 242 

18.1.1　AI在金融領域中的應用243 

18.1.2　AI在保險領域中的應用244 

18.1.3　AI在投資領域中的應用246 

18.2　智能風控：保護每個人的利益 248 

18.2.1　智能風控的基礎 248 

18.2.2　智能風控的具體應用 249 

18.2.3　智能風控中的案例分析 250 

18.2.4　智能風控的未來展望 251 

18.3　思考練習 253 

18.3.1　問題與答案 253 

18.3.2　討論題 253

第19章　旅游與文化—AI的新視角 254 

19.1　智慧旅游：個性化旅行體驗 254 

19.1.1　智慧旅游介紹 255 

19.1.2　智能推薦系統 256 

19.1.3　虛擬導游 256 

19.1.4　智能行程規劃257 

19.1.5　智能客服機器人 258 

19.2　文化遺產保護：AI的新使命 260 

19.2.1　文化遺產數字化261 

19.2.2　文化遺產的智能監測與保護 262 

19.2.3　文化遺產的修復與重建 263 

19.2.4　文化遺產的教育與傳播 264 

19.3　思考練習265 

19.3.1　問題與答案 265 

19.3.2　討論題 266 

第四部分　人工智能與社會 —共創美好未來

第20章　智慧中國的未來 268 

20.1　未來城市：智慧中國的願景 268 

20.1.1　未來智慧城市的定義與特點 269 

20.1.2　智慧城市技術 270 

20.1.3　智慧城市的願景 270 

20.1.4　案例研究：具體城市的智慧化實踐 272 

20.2　綠色生活：智慧城市的日常 273 

20.2.1　綠色生活的定義與意義 273 

20.2.2　智慧城市中的綠色技術 274 

20.2.3　綠色出行與智慧交通 276 

20.2.4　綠色生活中的智能家居 277 

20.2.5　智慧社區與綠色生活 278 

20.3　思考練習 280 

20.3.1　問題與答案 280 

20.3.2　討論題 280

第21章　AI與社會主義核心價值觀  282 

21.1　機器智能與人類智慧的共存282 

21.1.1　技術與人文的對話283 

21.1.2　機器智能和人類智慧協同發展的案例283 

21.1.3　人機協同未來展望285 

21.2　AI在中國文化中的角色：傳統與現代的融合 287 

21.2.1　傳統文化中的AI 287 

21.2.2　現代文化中的AI 288 

21.2.3　AI在文化融合中的應用290 

21.3　AI教學與思想政治教育的結合 291 

21.3.1　AI在思想政治教育中的作用292 

21.3.2　AI推動思想政治課程一體化建設293 

21.3.3　AI助推思想政治教師專業發展294 

21.3.4　AI與思想政治教育融合的未來展望295 

21.4　思考練習 296 

21.4.1　問題與答案 296 

21.4.2　討論題 296

第22章　AI倫理—構建正義的機器人298 

22.1　AI倫理的挑戰：善惡的界限 298 

22.1.1　定義善惡 299 

22.1.2　AI倫理的專業術語解釋300 

22.1.3　AI決策的案例分析 301 

22.1.4　AI倫理的復雜性  302 

22.2　利用AI建設更美好的社會302 

22.2.1　AI倫理的概念 303 

22.2.2　AI與人類價值觀的對齊304 

22.3　思考練習：倫理議題討論305

附錄　綜合習題307

推薦閱讀與資源 . 313

後記  314

參考文獻316