本书以培养人工智能素养、计算思维能力和人工智能应用能力为目标，选用 Python 作为讲授
计算思维和人工智能的载体，通过问题驱动、层层递进方式，培养学生的信息处理能力、问题解
决能力和人工智能技术应用能力。本书内容主要包括人工智能绪论、人工智能之 Python 基础、人
工智能之 Python 进阶、人工智能之商业智能、人工智能之 Baidu AI 库应用、人工智能之机器学习、
创建 GUI 程序，以及人工智能之仿真模拟。
本书紧跟人工智能技术动态，选取人工智能中的典型应用，同时采用 Python 作为载体，具有
很强的操作性和实用性。本书适合作为高等职业院校计算机公共基础课程的教材，也可作为电子
信息、计算机相关专业的人工智能教材。

人工智能给社会和生活带来了根本性的变化，因此学生应具备人工智能视野，并能运用人工智能技术分析和解决专业问题。
本书以提高人工智能素养为切入点，以学生具备基本的人工智能思维能力为目标，以如何应用人工智能技术解决复杂问题为核心，培养高职学生的人工智能素养、计算思维能力和人工智能应用能力。
本书内容紧跟人工智能主流技术，选取了商业智能分析、云AI应用、机器学习和仿真模拟等典型案例，培养学生广泛地思考和实践如何利用人工智能的手段解决专业行业的各种复杂任务，重点学习如何有效地运用视觉、语言（语音）、大规模数据等AI处理技术，对专业任务进行辅助决策。
本书采用Python作为讲授计算思维和人工智能的载体。Python语言俗称粘性语言或胶水语言，由于其语法简单功能强大、编写简洁可读性好，能够用简单的语法结构封装各编程语言最优秀的程序代码，已成为各行业应用开发的首选编程语言。世界著名大学如斯坦福大学、卡内基梅隆大学、普林斯顿大学等都将其作为面向非计算机专业学生的教学语言。
本书通过问题驱动、案例引导、层层递进的编写方式，将案例拆解成递进式任务，教师可以根据学生特点分层次实施不同任务，便于分层次组织教学和因材施教，同时学生也能够根据自己的程度，递进式学习相关案例。
本书由聂哲、肖正兴任主编。
由于编者水平有限，加之时间仓促，书中难免存在疏漏和不足之处，恳请读者批评指正。
编 者
2019年5月

第1章　人工智能绪论............1
1.1 人工智能的未来畅想 ...........1
1.2 科技改变生活 .......................2
1.3 人工智能概述 .......................4
1.3.1 人工智能的定义 ....................4
1.3.2 图灵测试 ................................5
1.3.3 中文房间 ................................6
1.3.4 人工智能的分类 ....................6
1.4 人工智能简史 .......................7
1.4.1 人工智能的诞生期 ................7
1.4.2 人工智能的繁荣期 ................8
1.4.3 人工智能真正的春天 ............9
1.4.4　人工智能的大事记 ................9
1.5 人工智能在部分行业中的
应用 ....................................10
1.5.1 安全防范 ..............................10
1.5.2 工业机器人+无人驾驶 ........11
1.5.3 智慧医疗 ..............................12
1.5.4 微信人工智能小程序 ..........13
1.6 云AI应用场景 ...................13
1.6.1 什么是人工智能云服务 ......13
1.6.2 为什么AI需要迁移到
云平台中..............................14
1.6.3 人工智能云服务的类型 ......14
1.7 小试牛刀 .............................15
本章小结.....................................15
课后习题.....................................16
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2.3.3 分析问题 ..............................57
2.3.4 子任务1：计算并输出
BMI值 ..................................58
2.3.5 子任务2：实现健康分类
判断......................................58
2.3.6 子任务3：完善输入和
输出......................................59
2.3.7 思考与练习 ..........................59
2.4 智能小家教——循环控制
结构 ....................................60
2.4.1 提出问题 ..............................60
2.4.2 预备知识 ..............................60
2.4.3 分析问题 ..............................69
2.4.4 子任务1——实现一道
题目的小测试......................70
2.4.5 子任务2——实现多道
题目的小测试......................71
2.4.6 子任务3——实现答题计时
功能......................................72
2.4.7 子任务4——实现反复测试
功能......................................73
2.4.8 思考与练习 ..........................73
本章小结.....................................73
课后习题.....................................75
第3章　 人工智能之Python
进阶.....................77
3.1 我的购物车——List列表
组合数据类型 ....................77
3.1.1 提出问题 ..............................77
3.1.2 预备知识 ..............................77
3.1.3 分析问题 ..............................79
3.1.4 子任务1：顺序购买商品——
一维列表..............................80
3.1.5 子任务2：顺序购买商品——
二维列表..............................81
3.1.6 子任务3：商品库中
选商品..................................82
3.1.7 思考与练习 ..........................84
3.2 个人通讯录——Dictionary
字典组合数据类型 ............85
3.2.1 提出问题 ..............................85
3.2.2 预备知识 ..............................85
3.2.3 分析问题 ..............................86
3.2.4 子任务1：个人通讯录
V1.0 ......................................87
3.2.5 子任务2：个人通讯录
V2.0 ......................................88
3.2.6 子任务3：个人通讯录
V3.0 ......................................90
3.2.7 思考与练习 ..........................92
3.3 “海王”影评分析——文件
读写、函数和词云图 ........93
3.3.1 提出问题 ..............................93
3.3.2 预备知识 ..............................93
3.3.3 分析问题 ..............................98
3.3.4 子任务1：实现影评词
云图......................................98
3.3.5 子任务2：模块化影评词
云图....................................100
3.3.6 子任务3：加入阻断词 ......101
3.3.7 子任务4：定制词云
遮罩图................................101
3.3.8 思考与练习 ........................102
3.4 综合案例：猫眼电影数据
简单分析 ..........................102
3.4.1 提出问题 ............................102
3.4.2 预备知识 ............................102
Ⅱ
人工智能导论.indd 2 2019-11-7 13:59:26
3.4.3 分析问题 ............................105
3.4.4 设计方案 ............................106
3.4.5 子任务1：读取猫眼
数据....................................106
3.4.6 子任务2：生成演员
列表....................................107
3.4.7 子任务3：统计演员主演
片数....................................107
3.4.8 子任务4：输出主演最多的
前5名演员及其电影..........108
3.4.9　思考与练习 ........................109
本章小结...................................109
课后习题...................................109
第4章　 人工智能之商业
智能...................112
4.1 商品销售分析 ...................112
4.1.1 提出问题 ............................112
4.1.2 预备知识 ............................112
4.1.3 分析问题 ............................114
4.1.4 设计方案 ............................114
4.1.5 子任务1：数据抓取 ..........115
4.1.6 子任务2：用户情感
分析....................................117
4.1.7 子任务3：用户评价对比
分析....................................120
4.1.8 子任务4：自定义采集
数据....................................121
4.1.9 思考与练习 ........................123
4.2 商业智能分析 ...................124
4.2.1 提出问题 ............................124
4.2.2 预备知识 ............................125
4.2.3 分析问题 ............................126
4.2.4 子任务1：导入数据、
设置格式............................126
4.2.5 子任务2：建立数据
模型....................................129
4.2.6 子任务3：“新建列”
和“新建度量值”............130
4.2.7 子任务4：数据可视化 ......132
4.2.8 子任务5：制作交互式、
可视化面板........................135
4.2.9 子任务6：数据分析 ..........140
4.2.10 思考与练习 ......................146
本章小结...................................147
课后习题...................................147
第5章　 人工智能之Baidu AI库应用...................149
5.1 人脸检测及颜值打分 .......150
5.1.1 提出问题 ............................150
5.1.2 预备知识 ............................150
5.1.3 分析问题 ............................155
5.1.4 子任务1：新建AipFace ....155
5.1.5 子任务2：读取待检测的
图片文件............................157
5.1.6 子任务3：调用人脸检测
功能....................................157
5.1.7 子任务4：简单输出
结果....................................159
5.1.8 子任务5：改进输出 ..........162
5.1.9 思考与练习 ........................163
5.2 人脸对比 ...........................164
5.2.1 提出问题 ............................164
5.2.2 预备知识 ............................164
5.2.3 分析问题 ............................165
5.2.4 子任务1：两张图片的
对比....................................165
5.2.5 子任务2：一张图片和一个
文件夹中所有图片的对比 ...166
Ⅲ
人工智能导论.indd 3 2019-11-7 13:59:27
5.2.6 子任务3：两个文件夹中
所有图片的对比................169
5.2.7 思考与练习 ........................170
本章小结...................................170
课后习题...................................170
第6章　 人工智能之机器
学习...................172
6.1 提出问题 ...........................172
6.2 预备知识 ...........................173
6.2.1 分类器 ................................173
6.2.2 分类器的构造 ....................174
6.3 分析问题 ...........................174
6.4 设计方案 ...........................175
6.4.1 选取数据样本 ....................175
6.4.2 构建分类器 ........................175
6.4.3 设计分类器算法 ................176
6.4.4 思考与练习 ........................178
6.5 实现方案 ...........................178
本章小结...................................181
课后习题...................................182
第7章　 创建GUI程序........183
7.1 计算BMI指数──手动
创建GUI程序 ...................183
7.1.1 提出问题 ............................183
7.1.2 预备知识 ............................184
7.1.3 分析问题 ............................194
7.1.4 设计方案 ............................194
7.1.5 实现方案 ............................195
7.1.6 思考与练习 ........................197
7.2 佳片欣赏──用Qt设计师
创建GUI程序 ...................198
7.2.1 提出问题 ............................198
7.2.2 预备知识 ............................198
7.2.3 分析问题 ............................207
7.2.4 设计方案 ............................207
7.2.5 实现方案 ............................208
7.2.6 思考与练习 ........................212
本章小结...................................212
课后习题...................................213
第8章　 人工智能之仿真模拟
(生命游戏)...........214
8.1 提出问题 ...........................214
8.2 预备知识 ...........................215
8.2.1 细胞自动机 ........................215
8.2.2 二维列表 ............................216
8.3 分析问题 ...........................217
8.4 设计解决方案 ...................218
8.4.1 自定义矩阵类 ....................219
8.4.2 打印生命矩阵 ....................220
8.5 实现设计方案 ...................220
8.6 生命游戏能否演化成
真实的生命形态 ..............223
本章小结...................................223
课后习题...................................224

聂哲，深圳职业技术学院，肖正兴，深圳职业技术学院

本书以培养人工智能素养、计算思维能力和人工智能应用能力为目标，选用Python作为讲授计算思维和人工智能的载体，通过问题驱动、层层递进方式，培养学生的信息处理能力、问题解决能力和人工智能技术应用能力。