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. 零基础玩转国产大模型DeepSeek [徐永冰 张帅 编著]
2. 网络工程师5天修炼（适配第6版考纲） [主编　朱小平 施游]
3. 信息系统项目管理师考试32小时通关（适用第4版考纲） [薛大龙]
4. 信息系统管理工程师考试32小时通关（适配第2版考纲） [薛大龙　刘伟]
5. 土木工程材料检测实训 [洪晓江 达则晓丽 钱波]
6. 科技信息检索与论文写作实用教程 [李振华]
7. 传统山水画论解读与实践 [陈钠 著]
8. Python数据库编程 [主编 殷树友 邢 翀]
9. 计算机基础实训指导 [主编 袁春萍 朱妮]
10. 嵌入式人工智能技术应用（数字教材） [主编 胡娜 杨国勇 晏廷荣]
11. Vienna整流器技术 [桂存兵 著]
12. 变频器与伺服应用 [陈刚 叶云飞]
13. 物联网工程设计与实践 [汤琳 李敏]
14. 炉边夜话——深入浅出话AI [汪建　著]
15. 电商运营与管理 [钟肖英 陈潇]
16. Java面向对象程序设计 [主编 姜春磊 陈虹洁]
17. 信息技术基础（Windows 10+WPS Office）（微课版） [主编　石利平　田辉平　谢盛嘉]
18. 大学生职业发展与就业指导 [主编　刘志坚]
19. 高级办公应用项目教程 [主编 屈晶 赵成丽]
20. 微信小程序开发项目实战（微课版） [主编 黄龙泉 郭峰 朱倩]
21. 企业档案工作实战宝典百问百答 [华俊 卢秀英 邵甜甜 著]
22. 计算机网络原理及应用 [主编 唐继勇 叶坤 孙梦娜]
23. 大学生创业基础 [主编 王丽莉 王 杨]
24. 船舶辅机 [主编 王连海 于洋 姜淑翠]
25. 大学生就业指导 [主编 王丽莉 董宴廷]
26. 系统架构设计师章节习题与考点特训 [主编 薛大龙 邹月平]
27. 高校学生工作探索与实践 [郭亮 著]
28. 大学生情商管理 [方雄 著]
29. 2023年长沙市会展业发展报告 [主编 周栋良]
30. 2023年长沙市金融业发展报告 [主编 任璐 王志辉]