商品描述
本書分為 9 章，包括緒論、人工智能歷史基礎、人工智能哲學基礎、人工智能倫理與法律基礎、人工智能學科基礎、人工智能技術基礎、機器智能、生成式人工智能與機器創造、人工智能行業應用等內容，系統、整體地介紹了人工智能的定義、方法、體系、應用及內涵。第 1 章介紹人工智能定義、重點方向、相關技術和應用。第 2 章介紹人工智能進化過程、機械論、計算歷史、控制論、聯結主義起源、計算機器歷史以及當代人工智能歷史。第 3 章介紹與人工智能有關的哲學概念、分支，以及人工智能本體論、認識論、方法論。第 4 章介紹人工智能倫理概念、內涵及其主要內容和體系，以及人工智能法律制度。第 5 章介紹與人工智能交叉的多學科基礎。第 6 章主要介紹傳感器、大數據、並行計算、數字圖像處理、人工神經網絡、機器學習與深度學習、Transformer 架構和擴散模型等基礎性和前沿性人工智能技術。第 7 章從智能模擬和混合的角度介紹機器感知智能、認知智能、語言智能、具身智能、類腦智能、混合智能等的基本概念與內容。第8章介紹人工智能在機器博弈、機器創作、機器科學發明與發現等方面的能力。第9章介紹人工智能在制造、醫療、農業、教育、城市、軍事等領域的應用。 本書提供教學大綱、電子課件、習題解答等資源，讀者可登錄“華信教育資源網”免費下載。本書可作為高等院校所有新工科、新文科、新農科、新醫科，傳統理工科及管理、醫學、農業、經濟、社會、人文、法律等專業學生的教材，也可供人工智能愛好者、人工智能初級研究人員及從業人員學習和參考。
目錄大綱
第 1 章? 緒 論.....................................001
1.1 人工智能定義 .........................................001
1.1.1 人類智能 ........................................... 001
1.1.2 人工智能 ........................................... 003
1.1.3 人工智能相關概念辨析 ................... 005
1.1.4 人工智能與機器智能 ....................... 007
1.2 認識人工智能的 5 個層次 .......................009
1.3 人工智能重點方向及研究領域 ................011
1.3.1 傳統方向與研究領域 ....................... 011
1.3.2 重點方向與研究領域 ....................... 013
1.4 人工智能相關技術 ..................................015
1.5 人工智能技術應用 ..................................017
1.5.1 個人生活中的人工智能 ................... 017
1.5.2 企業應用中的人工智能 ................... 018
1.6 人工智能五維知識體系 ...........................019
1.7 本書內容結構與學習路線 .......................020
1.7.1 內容結構 ........................................... 020
1.7.2 學習路徑 ........................................... 022
1.8 本章小結.................................................023
習題 1 .............................................................024
第 2 章? 人工智能歷史基礎............025
2.1 大歷史觀下的智能進化 ...........................026
2.1.1 宇宙背景下的自然智能進化 ........... 026
2.1.2 大歷史觀下人工智能的本質 ........... 028
2.2 “計算”的歷史 ......................................029
2.3 聯結主義的起源 ......................................032
2.4 計算機 ....................................................033
2.4.1 機械計算機 ....................................... 033
2.4.2 電子計算機 ....................................... 034
2.5 關於人工智能的原初思想 .......................036
2.6 人工智能當代史 ......................................039
2.6.1 形成期 ............................................... 039
2.6.2 發展期 ............................................... 040
2.6.3 飛躍期 ............................................... 043
2.7 我國人工智能的發展 ...............................046
2.8 本章小結.................................................047
習題 2 .............................................................048
第 3 章? 人工智能哲學基礎............049
3.1 哲學思想對人工智能的影響 ....................049
3.1.1 理性主義：智能的思想起點 ........... 049
3.1.2 機械論：從理性到機器 ................... 052
3.1.3 控制論與信息論 ............................... 053
3.2 與人工智能有關的概念及其關系 .............055
3.2.1 心靈與心智：從“靈魂”到 “功能” ........................................... 055
3.2.2 思維與意識：從“內在言語”到可報告的覺知 ................................... 056
3.2.3 理性與非理性：從理智到情感 ....... 057
3.2.4 計算與算法：從可計算數到世界圖景 ........................................... 058
3.2.5 意識：從覺知功能到主觀體驗 ....... 058
3.3 人工智能的主要哲學問題 .......................059
3.3.1 心靈哲學：機器有“我思”嗎 ....... 060
3.3.2 心智哲學：思維是 一種計算過程嗎 ............................... 063
3.3.3 計算主義哲學：世界是一場計算 ... 064
3.3.4 具身哲學：沒有身體，就沒有真正的智能 ........................... 065
3.3.5 意識問題：機器能“覺知”嗎 ....... 067
3.4 人工智能帶來的新哲學問題 ....................069
3.4.1 機器智能的存在方式：信息的存在論 ........................................................... 069
3.4.2 機器創造與被創造的關系 ............... 070
3.4.3 機器理性與非理性的辯證統一 ....... 072
3.4.4 人類獨特性的哲學重估 ................... 073
3.5 本章小結.................................................075
習題 3 .............................................................076
第 4 章? 人工智能倫理與法律基礎 ..................................................077
4.1 傳統道德倫理與人工智能倫理 ................078
4.1.1 傳統道德倫理及倫理學 ................... 078
4.1.2 人工智能倫理 ................................... 079
4.2 人工智能技術引發的倫理問題 ................083
4.2.1 算法偏見與歧視：技術中立神話的破解 ................................... 083
4.2.2 隱私侵犯與數據濫用：個人權利在大數據時代的困境 ............... 084
4.2.3 自動化決策與人類主體性：機器判斷的邊界與責任 ........................... 085
4.2.4 就業替代與社會公平：技術進步的雙刃劍效應 ....................................... 085
4.2.5 安全風險與可控性：技術發展的不確定性挑戰 ................................... 086
4.2.6 倫理與責任的新問題：以自動駕駛為例 ........................................... 086
4.3 人工智能倫理體系 ..................................088
4.3.1 數據倫理：信息時代的基礎規範 ........................................... 088
4.3.2 算法倫理：決策公正性的技術保障 ........................................... 089
4.3.3 機器倫理：智能系統的道德代理能力 ................................... 090
4.3.4 行業應用倫理：專業領域的特殊挑戰 ........................................... 091
4.3.5 人機協作倫理：共生關系的價值構建 ....................................................... 093
4.3.6 設計倫理：人工智能開發者的職業準則 ........................................... 095
4.3.7 人機混合倫理：人機物界限的模糊化 ............................................... 096
4.3.8 全球倫理：構建人類命運共同體理念下的可持續發展觀 ................... 098
4.3.9 宇宙倫理：啟蒙人類反思在宇宙中存在的本質 ....................................... 099
4.3.10 超現實倫理：警示人類思考現實人工智能的發展方向 ..................... 100
4.4 人工智能倫理治理 ..................................101
4.5 人工智能法律制度 ..................................103
4.6 本章小結.................................................105
習題 4 .............................................................106
第 5 章? 人工智能學科基礎............107
5.1 人工智能多學科交叉基礎 .......................107
5.2 人工智能基礎學科 ..................................109
5.2.1 數學：形式化表示與優化的基礎 ... 109
5.2.2 物理學：理解計算的物質基礎與系統規律 ............................................111
5.2.3 邏輯學與語言學：知識表示與語言理解的理論基礎 ....................... 112
5.2.4 系統科學：把握整體性與湧現規律 ........................................... 113
5.3 生命相關學科—從生物智能到人工智能 ................................................114
5.3.1 神經科學：揭示大腦計算的組織原理 ........................................... 115
5.3.2 認知科學：理解心智的信息處理機制 ................................... 117
5.3.3 生物學：進化與適應的自然智慧 ................................................... 117
5.3.4 心理學：學習行為與動機機制的規律 ............................... 119
5.4 工程技術學科—將理論轉化為可行系統 ................................................120
5.4.1 計算機科學：算法實現與系統構建的技術基礎 ........................................... 120
5.4.2 電子工程：硬件性能與能效的物理基礎 ............................... 120
5.4.3 控制與通信工程：精確行為控制與信息傳輸 ............................... 121
5.5 社會學科—人工智能的社會責任與人文意義 ................................................122
5.5.1 經濟學：審視勞動價值與財富分配的重構 ............................... 122
5.5.2 社會學：審視權力結構與社會關系的變遷 ............................... 124
5.5.3 法學與政治學：構建人工智能治理的制度框架 ............................... 125
5.6 本章小結.................................................126
習題 5 .............................................................127
第 6 章? 人工智能技術基礎............128
6.1 傳感器技術 .............................................129
6.1.1 傳感器的概念及其作用 ................... 129
6.1.2 主要傳感器及其功能 ....................... 131
6.2 大數據技術 .............................................133
6.2.1 大數據技術及其產生 ....................... 133
6.2.2 大數據與雲計算、物聯網的關系 ... 134
6.2.3 大數據核心技術基礎 ....................... 135
6.3 並行計算技術 .........................................136
6.3.1 並行計算的概念 ............................... 136
6.3.2 並行計算與人工智能 ....................... 137
6.4 數字圖像處理技術 ..................................138
6.4.1 數字圖像處理的基本概念及技術應用 ........................................... 138
6.4.2 一個完整的車牌識別系統 ............... 139
6.5 人工神經網絡技術 ..................................140
6.5.1 人工神經網絡基本原理 ................... 140
6.5.2 人工神經網絡聯結方式 ................... 141
6.5.3 卷積神經網絡 ................................... 143
6.6 機器學習與深度學習 ...............................149
6.6.1 機器學習的概念 ............................... 149
6.6.2 機器學習的類型 ............................... 150
6.6.3 大數據與機器學習 ........................... 152
6.6.4 深度學習 ........................................... 153
6.6.5 強化學習 ........................................... 155
6.7 大語言模型的基石—Transformer架構 .......................................................157
6.7.1 Transformer 基本架構 ...................... 157
6.7.2 Transformer 架構解析 ...................... 159
6.7.3 註意力機制 ....................................... 162
6.7.4 多頭註意力機制 ............................... 164
6.8 圖像生成的基石—擴散模型 ................167
6.8.1 擴散模型及其特點 ........................... 167
6.8.2 訓練過程 ........................................... 168
6.9 本章小結.................................................171
習題 6 .............................................................171
第 7 章? 機器智能...............................173
7.1 感知智能.................................................173
7.1.1 人眼視覺感知原理 ........................... 174
7.1.2 機器視覺智能 ................................... 174
7.1.3 典型的機器感知智能 ....................... 175
7.2 認知智能.................................................178
7.2.1 人類心智的層次化結構與機器認知的挑戰 ............................... 178
7.2.2 符號主義認知智能的理論基礎 ....... 179
7.2.3 知識圖譜：認知智能的新方法 ....... 179
7.3 語言智能.................................................181
7.3.1 人類語言與機器語言 ....................... 181
7.3.2 傳統語言智能技術 ........................... 181
7.3.3 新型語言智能技術 ........................... 182
7.4 機器人 ....................................................184
7.4.1 機器人與人工智能 ........................... 184
7.4.2 機器人的類型 ................................... 186
7.4.3 機器人的基本構成 ........................... 188
7.5 具身智能.................................................189
7.5.1 具身智能的概念 ............................... 189
7.5.2 具身智能實現方法 ........................... 190
7.6 類腦智能.................................................193
7.6.1 類腦智能的定義 ............................... 193
7.6.2 類腦計算機與類腦智能 ................... 193
7.7 混合智能.................................................195
7.7.1 混合智能技術 ................................... 195
7.7.2 可穿戴計算 ....................................... 197
7.7.3 外骨骼 ............................................... 197
7.7.4 腦機接口 ........................................... 198
7.7.5 混合智能的作用 ............................... 200
7.8 本章小結.................................................201
習題 7 .............................................................202
第 8 章? 生成式人工智能與機器創造................................203
8.1 人類創造與機器創造 ...............................203
8.1.1 人類創造力 ....................................... 203
8.1.2 機器創造力 ....................................... 204
8.2 機器博弈.................................................205
8.2.1 完整信息博弈 ................................... 205
8.2.2 非完整信息博弈 ............................... 207
8.2.3 會打電子遊戲的人工智能 ............... 209
8.3 機器創作.................................................210
8.3.1 機器音樂創作 ................................... 210
8.3.2 機器美術創作 ................................... 213
8.3.3 機器文學創作 ................................... 217
8.3.4 機器影視創作 ................................... 220
8.4 機器科學發明與發現（AI for Science） .223
8.4.1 機器智能材料設計 ........................... 223
8.4.2 機器智能化學合成 ........................... 225
8.4.3 機器智能藥物設計 ........................... 226
8.4.4 機器智能生物學 ............................... 228
8.4.5 數學定理證明 ................................... 231
8.4.6 物理定律發現 ................................... 234
8.5 本章小結.................................................237
習題 8 .............................................................238
第 9 章? 人工智能行業應用............239
9.1 人工智能行業應用概述 ...........................239
9.1.1 基礎設施層 ....................................... 239
9.1.2 基礎算法層 ....................................... 240
9.1.3 技術方向層 ....................................... 241
9.1.4 具體技術層 ....................................... 242
9.1.5 行業解決方案層 ............................... 242
9.1.6 人工智能產業鏈 ............................... 243
9.2 智能制造.................................................245
9.2.1 智能制造的定義 ............................... 245
9.2.2 智能化制造與數字化制造的區別 ... 245
9.2.3 智能制造系統 ................................... 246
9.2.4 智能工廠 ........................................... 247
9.2.5 工業互聯網與數字孿生 ................... 250
9.2.6 人工智能在質量控制中的應用 ....... 251
9.3 智能醫療.................................................252
9.3.1 人工智能與醫療健康 ....................... 252
9.3.2 智能醫療影像 ................................... 253
9.3.3 大模型在醫療領域的應用 ............... 254
9.4 智能農業.................................................255
9.4.1 智能農業技術應用 ........................... 255
9.4.2 農業機器人 ....................................... 256
9.4.3 精準農業與智慧農場 ....................... 258
9.5 智能教育.................................................259
9.5.1 智能教育的含義 ............................... 259
9.5.2 智能教育技術 ................................... 260
9.5.3 智能學習模式 ................................... 263
9.6 智慧城市.................................................264
9.6.1 智慧城市的含義 ............................... 264
9.6.2 智慧城市架構 ................................... 264
9.6.3 城市大腦與智能運營中心 ............... 267
9.7 智能軍事.................................................268
9.7.1 智能軍事的含義 ............................... 268
9.7.2 智能武器裝備 ................................... 268
9.7.3 智能戰爭與軍事變革 ....................... 271
9.8 其他新興應用領域 ..................................272
9.8.1 數字人 ............................................... 272
9.8.2 AIGC 與內容產業 ............................ 273
9.8.3 智能客服與企業服務 ....................... 276
9.9 本章小結.................................................277
習題 9 .............................................................277
