本书系“十四五”高等职业教育新形态一体化教材之一，依据高等职业院校计算机类相关专业对人工智能基础能力培养方面的具体要求，逐步培养高职院校学生对人工智能的认知能力、人工智能基础框架应用能力、数据分析能力和创新能力。 
       本书采用任务驱动的编写方式，共8个单元，分别是人工智能概述、TensorFlow和PyTorch环境搭建、Python基础、TensorFlow入门、NumPy科学计算、Pandas数据分析库、Matplotlib基础知识和高级应用、人工智能通用技术。本书提供了丰富的案例代码和视频讲解资源，并配有教学PPT以及配套的MOOC资源。 
本书适合作为高等职业院校人工智能教材，也可作为人工智能爱好者的入门参考书。

       党的二十大报告中指出：“必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，开辟发展新领域新赛道，不断塑造发展新动能新优势。”
       本教材落实立德树人根本任务，践行二十大精神，全面贯彻“实施科教兴国战略，强化现代化建设人才支撑”的核心要求，立足“加快实现高水平科技自立自强”的战略目标，以“深化产教融合、推动创新链与产业链协同发展”为编写主线，将人工智能在医疗、教育、金融、制造业中的应用细化为项目案例和典型工作任务，系统构建人工智能理论与实践深度融合的知识体系，满足广大职业院校学生对于人工智能知识的渴望，同时为希望深入研究人工智能领域的学生和从业人员提供全新学习路径。无论是初学者还是已经对人工智能有一定了解的人，本教材都将帮助建立坚实的人工智能基础，掌握关键的概念和技术，从而更好地理解和应用人工智能。
        通过聚焦人工智能领域的前沿技术与行业应用，本教材不仅致力于培养具备“技术研发创新力”与“生产管理实践力”的双向人才，更旨在引导学生深刻理解“高质量发展”的内涵，助力国家在智能时代抢占科技制高点，为全面建设社会主义现代化强国贡献智慧与力量。
本教材包含八个单元，可划分为四个部分。每个部分涵盖了人工智能领域的一个关键主题。从基础知识开始，逐步深入，帮助读者建立坚实的理论基础，并掌握实际应用的技能。
       第一部分：人工智能概述及开发环境搭建（单元1和单元2）。本部分介绍人工智能的基本概念和历史背景。读者可了解到什么是人工智能，它的发展历程以及它在不同领域的应用，同时介绍了人工智能开发环境的搭建。
       第二部分：Python基础（单元3和单元4）。Python是人工智能领域最受欢迎的编程语言之一，因此它几乎是学习人工智能的必备工具。许多人工智能框架和库都提供了Python的支持和接口。同时，Python语法清晰、简单，对初学者非常友好，可以使人工智能初学者更容易掌握编程概念，有助于理解人工智能的算法和模型。
       第三部分：深入学习人工智能相关库（单元5~单元7）。NumPy、Pandas和Matplotlib是人工智能开发中不可或缺的工具。本部分通过对这三个库的介绍，深入浅出地带领读者领略人工智能的风采。这些库帮助数据科学家和机器学习工程师处理数据、可视化结果以及进行数值计算，从而使得开发、训练和评估人工智能模型更加高效和容易。这些库的强大功能和广泛的应用使其成为Python 中的核心组件。 
       第四部分：人工智能通用技术（单元8）。人工智能在各个领域都有广泛的应用，对社会和经济产生了深远的影响。随着技术的不断发展，人工智能的应用范围还将继续扩大。无论在哪个领域，人工智能都有潜力提高效率、减少错误，并创造新的商业机会。
       本教材旨在适用于广大学习者，无论读者是否具有编程或数学基础。每个单元都包括了基础知识的解释，同时也提供了更深入的技术细节和编程示例供读者深入学习。我们鼓励读者积极参与练习和实验，以巩固所学知识。 
       最后，学习人工智能需要耐心和持之以恒的努力。它是一个不断发展的领域，需要不断更新知识、跟进最新的技术和研究成果。我们希望本教材能够帮助读者在人工智能领域取得成功。
       本书由唐山职业技术学院康健任主编，张秀、雷晓柱任副主编，王菲、张鹏，以及河北惠美电子科技有限公司张会会参编。具体分工如下：张秀编写了单元7、单元8，张鹏编写了单元1、单元2，王菲编写了单元3、单元6，康健编写了单元4、单元5，雷晓柱、张会会负责校对书稿代码内容、制作课程案例资源，康健和张秀最后进行了统稿。
        由于编者水平有限，疏漏之处在所难免，恳请广大读者批评指正。

单元 1 人工智能概述 .1
任务 了解人工智能相关知识 2
习 题 6
单元 2 TensorFlow 和 PyTorch 环境搭建 .8
任务 2.1 了解 TensorFlow 和 PyTorch 8
任务 2.2 TensorFlow 安装与测试 13
任务 2.3 PyTorch 安装与测试 29
习 题 .34
单元 3 Python 基础 .35
任务 3.1 走进 Python 世界 .36
任务 3.2 Python、PyCharm 的下载与安装 40
任务 3.3 第一个 Python 程序 47
任务 3.4 交换两个变量的值 51
任务 3.5 判断会员级别 56
任务 3.6 判断是否为酒后驾车 60
任务 3.7 奖金发放 63
任务 3.8 刮刮乐 68
习 题 .76
单元 4 TensorFlow 入门 81
任务 4.1 理解计算图的概念及使用 82
任务 4.2 TensorFlow 计算模型——张量的使用 89
任务 4.3 TensorFlow 训练神经网络 100
任务 4.4 TensorFlow 卷积神经网络的使用 107
习 题 114
单元 5 NumPy 科学计算库 117
任务 5.1 数组的创建及操作  118
任务 5.2 数组的基本运算  131
任务 5.3 数组的切片和索引 135
任务 5.4 数组的增删改查  143
任务 5.5 NumPy 矩阵的基本操作 151
任务 5.6 修改矩阵并进行乘法运算 158
任务 5.7 矩阵转置及求逆  160
任务 5.8 NumPy 常用数学函数 162
习 题 167
单元 6 Pandas 数据分析库 170
任务 6.1 为成绩表添加一列“物理”成绩 171
任务 6.2 通过位置索引和标签索引获取学生的物理成绩 183
任务 6.3 通过二维数组和字典两种方式创建成绩表 185
任务 6.4 DataFrame 属性和函数的应用 192
习 题 195
单元 7 Matplotlib 基础知识和高级应用 197
任务 7.1 简单图表的绘制 198
任务 7.2 个性化设置折线图 206
任务 7.3 常用图表的绘制 219
习 题 228
单元８ 人工智能通用技术 231
任务 8.1 人脸识别 232
任务 8.2 深度学习 242
任务 8.3 生成式人工智能  258
任务 8.4 人工智能大模型 264
习 题 273

       康健（1981-），教授，工程硕士，唐山职业技术学院信息系计算机网络教研室主任，国家骨干专业计算机网络技术专业带头人，河北省三三三人才工程第三层次人选，河北省技术能手，唐山市教学名师，唐山市优秀教师，唐山市师德标兵；教育部创新发展行动计划中外合作项目负责人，河北省提质培优产教融合实训基地项目负责人，河北省精品在线开放课程主讲教师；获2河北省教学成果三等奖，主持省市级课题6项，发表核心论文6篇，指导学生获金砖国家职业技能大赛国际二等奖、三等奖各1次，挑战杯彩虹人生大学生创新创业大赛国家二等奖2次，挑战杯河北省特等奖1次，一等奖4次，获其他省技能大赛和创新创业大赛获奖30余次。

配有丰富的立体化资源。