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。

前　　言

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. Office高级应用项目式教程（第2版） [主编 李观金 张倩文 黎夏克 ]
2. 巧用翻译学英语：英汉互译500例 [王学文 著]
3. 高等教育多维评价体系构建与高质量发展研究 [张妍 著]
4. 系统规划与管理师章节习题与考点特训（第二版） [主编 薛大龙]
5. 计算机操作系统实践指导（openEuler版） [主编 秦光 曾陈萍 岳付强]
6. 信息系统管理工程师真题及模考卷精析（适用机考） [主 编 薛大龙 程 刚 上官绪]
7. 航海类院校体育教育教学研究 [张利超 李宁 著]
8. 新时代背景下我国职业教育产教融合长效机制建设研究 [王玉贤 著]
9. 电路分析 [主编 李飞 毛先柏]
10. 信息系统管理工程师（适用第2版大纲）一站通关 [指尖疯　编著]
11. 传统山水画论解读与实践 [陈钠 著]
12. 网络工程师备考一本通（适配第6版考纲） [夏杰 编著]
13. 陈孝云的职教理想与情怀 [祝吉太 江传瑞 张义廷 著]
14. 地方本科院校电子信息学科课程思政案例集 [王甫]
15. Excel数据处理与分析（第二版） [主编 张志明 邹 蕾]
16. 网络工程师5天修炼（适配第6版考纲） [主编　朱小平 施游]
17. 仓储管理实务（第二版） [周宁武 编著]
18. 基于AE与C#的地理信息系统二次开发 [李小根 贾艳昌 乔翠平 姜彤 ]
19. 2023年长沙市文化和旅游业发展报告 [主编 陈莉]
20. 舞台化妆造型设计 [主编 刘思彤 张 涛 张忆雨]
21. 产教融合视角高校体育专业实践教学体系构建研究 [杨柳青 叶华兵 著]
22. 知识图谱及应用案例 [张善文 黄文准 于长青 陈明淑]
23. Python程序设计案例教程（微课版） [主编　石利平　田辉平　余以胜]
24. 皓月繁星：青少年儿童心理成长手册 [主　编　林赞歌 副主编　杜志南]
25. 材料力学 [章宝华 赵新胜 徐斌]
26. 系统集成项目管理工程师考试32小时通关（第3版） [主编　薛大龙 副主编　上官绪阳]
27. 软考论文高分特训与范文10篇——系统分析师（第二版） [薛大龙 邹月平 施游]
28. 黄河海勃湾水利枢纽防凌安全运行 [王战领 王丛发 范瑜彬 著]
29. 大学生心理健康教育 [方雄 著]
30. 达梦数据库管理与应用 [主 编 郭景辉 范丽萍 庄 鑫]