人工智能应用

理实一体，内容全面

理论与实践结合，通过大量实例和习题提高读者操作和应用能力。

案例驱动，多元应用

通过案例详细讲解了国产人工智能各类大模型在实际工作中的应用。

融入考点，覆盖要求

将部分频率高的历届考试知识点融入其中，覆盖了考试的技能要求。

在科技飞速发展的今天，人工智能（Artificial Intelligence，AI）作为新一轮科技革命和产业变革的核心驱动力，正以前所未有的速度推动着全球经济的转型与升级。近年来，生成式人工智能取得了显著进展，以ChatGPT为代表的大型语言模型（Large Language Model，LLM）展现了强大的文本生成和理解能力。这些模型不仅能够与人进行流畅对话，还能辅助内容创作、代码编写等多种任务，极大地拓宽了人工智能的应用边界。编者编写了这本《人工智能应用》教材，旨在帮助读者更好地学习AIGC应用，同时为备考计算机等级考试打下良好的基础，让读者在掌握AI+理论的基础上，提高对人工智能工具Python的实际操作和应用能力。

本教材的特点主要体现在以下几个方面。

（1）理实一体，内容全面。本教材是一本人工智能应用通识课程的教材，理论与实践相结合，内容难度适中，通过大量实例和习题，帮助读者提高实际操作和应用能力，可以让读者全面了解人工智能在各个领域的应用，并掌握人工智能主要开发工具的操作。

（2）案例驱动，多元应用。本教材采用了百度语言大模型文心一言、百度AI艺术和创意辅助平台文心一格、讯飞星火认知大模型、讯飞智文AI一键生成PPT/Word的网站平台，并通过案例讲解国产AI各类大模型在实际工作中的应用。

（3）融入考点，覆盖要求。本教材按照计算机等级考试人工智能基础考试大纲的要求编

写，将部分频率高的历届考试知识点融入教材中，覆盖了考试的技能要求。

（4）弹性设计，兼顾专业。本教材每一个章节设计弹性，兼顾不同专业的教学需求，师生可根据自己的专业特点进行选择性学习。例如，理工类专业的读者可以选择人工智能开发工具Python程序设计语言进行学习。

（5）资源丰富，思政融合。本教材配套电子课件、大纲、案例等资源；教材融合了思政元

素，讲解国产语言大模型，介绍中国信息技术、智能制造、物联网等行业所取得的瞩目成就，激发读者爱国热情，增强民族自豪感。

本教材由陈萍、刘培培、陈孟军任主编，陈嘉禾、丁红、张雪任副主编，参与本教材编写和审核工作的老师还有敖青云、朱晓玉、李立、赵炯光、石佳玉、丁姝慧、黎佳妮、崔柳锋、王岩松、程晓冰、康乐、丁姝慧、黎佳妮、张锦程、张彬、查瑶、代永辉、任宝营、高艺、张庆新。在此对他们的辛苦付出表示衷心的感谢。

由于编写时间仓促，加之编者水平有限，本教材出现错误与不妥之处在所难免，恳请专家和读者提出批评意见，在此深表感谢！编者邮箱：katecp@126.com。

编者

2024年9月

前言
第１章　人工智能概述 1
1.1　人工智能的概念 1
1.1.1　什么是人工智能 1
1.1.2　图灵测试 2
1.2　人工智能的发展 2
1.2.1　人工智能在国外的发展 3
1.2.2　人工智能在国内的发展 7
1.3　人工智能的分类 9
思考与探索 10
第2章　人工智能的核心技术 11
2.1　人工神经网络 11
2.1.1　神经元模型 11
2.1.2　人工神经网络 13
2.2　机器学习 14
2.2.1　什么是机器学习 14
2.2.2　机器学习的种类 15
2.2.3　机器学习算法 17
2.3　深度学习 18
2.3.1　什么是深度学习 18
2.3.2　深度学习的常用算法 18
2.4　知识图谱 19
2.4.1　什么是知识图谱 19
2.4.2　知识图谱的构建 20
2.4.3　知识图谱的应用 20
2.5　自然语言处理 21
2.6　机器视觉 22
2.6.1　什么是机器视觉 22
2.6.2　机器视觉系统的构成 23
2.6.3　机器视觉的应用 23
2.7　语音识别 24
2.7.1　什么是语音识别 24
2.7.2　语音识别的过程 24
2.8　机器人技术 24
2.8.1　什么是机器人技术 24
2.8.2　机器人的工作原理 25
2.8.3　机器人的应用领域 25
思考与探索 26
第3章　人工智能+ 27
3.1　人工智能+工业 27
3.1.1　工业发展和技术变革 27
3.1.2　《中国制造2025》 28
3.1.3　智能工厂 28
3.1.4　工业机器人 29
3.2　人工智能+家居 31
3.2.1　智能家居 31
3.2.2　智能家居系统 32
3.2.3　智能居家养老系统 33
3.3　人工智能+交通 34
3.3.1　人工智能在交通行业的应用 34
3.3.2　无人机和无人驾驶 35
3.4　人工智能+教育 35
3.4.1　智慧校园 36
3.4.2　智能教学系统 37
3.4.3　教学资源云平台 37
3.5　人工智能+金融 38
3.5.1　人工智能理财 38
3.5.2　人工智能+银行 39
3.6　人工智能+物流 40
3.7　人工智能+农业 42
思考与探索 43
第4章　生成式人工智能应用 44
4.1　生成式人工智能 44
4.1.1　什么是生成式人工智能 44
4.1.2　生成式人工智能的发展历程 44
4.1.3　生成式人工智能的工作原理 46
4.1.4　生成式人工智能的应用领域 53
4.1.5　生成式人工智能的大语言模型应用 55
4.1.6　生成式人工智能的优势与挑战 64
4.1.7　生成式人工智能的伦理与法律考量 65
4.1.8　生成式人工智能与人类的协作共生 66
4.1.9　生成式人工智能的未来趋势 67
4.2　文心一言 68
4.2.1　准备知识 69
4.2.2　撰写会议通知 72
4.2.3　制作课程表 73
4.2.4　写散文 75
4.2.5　生成藏头诗 76
4.3　文心一格 77
4.3.1　准备知识 77
4.3.2　生成人物头像 78
4.3.3　生成水墨画 79
4.3.4　生成国潮画 79
4.3.5　生成海报 80
4.4　讯飞智文 80
4.4.1　准备知识 81
4.4.2　制作个人简历PPT 83
4.4.3　制作博物馆日主题PPT 87
思考与探索 90
第5章　人工智能编程语言 92
5.1　Python编程环境 92
5.1.1　使用IDLE探索Python 3 92
5.1.2　使用Jupyter探索Python3 95
5.1.3　使用Anaconda探索Python3 99
5.2　Python编程语法 104
5.2.1　对象 104
5.2.2　变量 104
5.2.3　操作符 105
5.2.4　关键字 113
5.2.5　语句 116
5.2.6　缩进 117
5.2.7　注释 117
5.2.8　内建函数 118
5.3　Python数据类型 118
5.3.1　数值类型 118
5.3.2　字符串类型 124
5.3.3　列表类型 135
5.3.4　元组类型 144
5.3.5　字典类型 150
5.4　Python程序结构 155
5.4.1　顺序结构 155
5.4.2　选择结构 155
5.4.3　循环结构 159
5.5　例外抛出与捕获 169
5.5.1　错误和例外 169
5.5.2　自定义例外 170
5.5.3　抛出例外 170
5.5.4　捕获和处理例外 170
5.5.5　实验任务：使用例外重写猜数程序 171
5.6　函数定义与调用 172
5.6.1　函数定义 172
5.6.2　函数调用 173
5.6.3　返回函数 173
5.6.4　函数技巧 180
5.6.5　实验任务 183
思考与探索 184
第6章　体验人工智能 188
6.1　数据处理案例应用 188
6.1.1　任务描述 188
6.1.2　任务实施 189
6.1.3　实践练习 191
6.2　机器学习案例应用 192
6.2.1　任务描述 192
6.2.2　任务实施 193
6.2.3　实践练习 195
6.3　深度学习应用案例 196
6.3.1　任务描述 196
6.3.2　任务实施 196
6.3.3　实践练习 199
思考与探索 200
参考文献 206

1. 控制器件（第三版） [主编　鲁兴举]
2. 人工智能与信息素养 [主编 吴华光 房宜汕]
3. 智能多媒体技术 [主编 陈萍 刘灵傲]
4. 云南异龙湖无机碳埋藏的近现代模式研究 [李平 著]
5. 基于多模态的人脸图像生成算法与关键技术 [罗晓东 著]
6. 应用型地方本科高校教师专业发展研究 [吴丽 著]
7. 高维数据特征筛选策略与算法 [陈念 著]
8. 外贸英语从入门到实战：53种实战场景秒变谈判高手 [张乐 廖熠 编著]
9. Linux系统管理（openEuler版） [主编 许兴鹍 黄君羡]
10. Python程序设计项目化教程（基于AI） [主编 禹晨 赵金考 王宏斌]
11. 可编程控制器应用项目化教程（三菱FX系列） [主编 姜文雍 李东方]
12. 全球英文电影精选：看电影学英文 [张颖　编译]
13. Python程序设计与网络爬虫 [黄海辉 彭新东]
14. 实体店创业分析实务 [燕艳 陈文冬 编著]
15. 中国对欧盟OFDI效率与风险的多维度实证评估—基于KK-SFA模型与PCF-聚类分析方法 [黄健钧 著]
16. 生成式人工智能素养 [邱有春　罗明全]
17. 系统分析师考试32小时通关（适配第2版考纲） [薛大龙　邹月平]
18. Ansys DesignModeler参数化特征建模与仿真指南 [蔡宜时 编著]
19. 浙江省山区县共富工坊建设的现状与对策 [徐骏骅 著]
20. 计算机网络技术及应用（第3版） [主编 刘永华 陈瑶]
21. 北京冬奥精神传承和发展研究 [顾春雨 邹新娴 等 著]
22. 汽车营销理论与实务（第三版） [主编 赵培全]
23. 人工智能基础与实践 [禹晨 赵金考 王宏斌 李璐]
24. 系统分析师5天修炼（适配第2版考纲） [施游 邹汉斌 黄少年 主编]
25. 线性代数（第二版） [惠小健 贺艳琴 夏斌湖]
26. 微控制器系统设计（STM32版） [主编 杨凌]
27. 机械原理与机械设计作业集（第二版） [主编 田亚平 李爱姣]
28. 高剑父的现代国画研究 [陈水兴　著]
29. 用英语介绍中国江河湖海 [庞彦杰　李静　赵娟　刘桂杰　编]
30. 大学生创新创业基础（第2版） [主编 姜国权 方邡]