本书紧跟时代步伐，致力于为读者提供一个全面了解人工智能的平台。全书分为五大模块，每个模块中包含若干项目，其内容和设计按照“项目导读、项目目标、知识导图、项目导学、知识技能、项目实践、项目总结、项目汇报”的项目式教学方法展开。依次带领读者探索 AI 的起源、发展和核心原理；深入探讨大数据的重要性、处理方法以及大算力在 AI 中的关键作用，培养大数据思维；系统介绍机器学习、深度学习等经典与前沿算法，夯实算法基础；介绍大模型工具的应用和 AIGC生成式人工智能的相关知识；最后对 AI 伦理原则、隐私保护、数据安全以及相关法律法规进行深入探讨。
本书内容框架清晰、逻辑严密，注重知识的应用性和实践性，配备了大量的项目实践案例，旨在帮助读者巩固所学知识，提升解决实际问题的能力，为未来的职业发展铺平道路。本书适合作为高等职业院校人工智能、计算机相关专业的教材，也可作为人工智能爱好者、IT 从业人员的参考书。

       随着科技的飞速发展，人工智能（AI）已经渗透到人们生活的方方面面，从智能家居到自动驾驶，从智能医疗到金融科技，AI正引领着新一轮的科技革命和产业变革。在这个充满机遇与挑战的时代，教育作为培养未来社会栋梁的摇篮，必须紧跟时代步伐，将AI教育纳入课程体系，以培养适应未来社会需求的高素质人才。AI时代的教育意义不仅在于传授AI相关的知识和技能，更在于培养创新思维、问题解决能力和跨学科整合能力。同时，AI技术的广泛应用也带来了诸多挑战，如数据安全、隐私保护、伦理道德等问题，这些都需要教育过程中给予充分的关注和引导。
       本书旨在提供一个全面、系统、实用的AI学习平台，帮助读者掌握人工智能的通识性知识。全书共分为五个模块，每个模块都围绕AI的某个核心领域展开，内容框架清晰、逻辑严密。每个模块中包含若干项目，内容和设计按照“项目导读、项目目标、项目导学、知识导图、知识技能、项目实践、项目总结、项目汇报”的顺序进行讲解，符合高职学生的认知规律和职业技能的形成规律，适用于项目化教学或理论、实践一体化教学。
       本书采用项目式教学方法，贯穿技术知识与应用实践两条主线，每个模块与项目的对应关系如下：
       模块1：初识人工智能。本模块旨在介绍AI的基本概念、发展历程、未来趋势以及应用场景和核心技术。通过“项目1 AI之旅”，将能够探索AI的发展历程，调研AI的应用场景与核心技术，形成对AI技术的全面认识。
       模块2：大数据与大算力。本模块将探讨大数据的重要性、处理方法以及大算力在AI中的关键作用。通过“项目2 AI基石——大数据”，学习数据采集、标注和可视化的相关知识，并了解大数据思维。通过“项目3 AI动力——大算力”，探秘超级计算机，学习部署简单的云应用，探讨大算力技术的融合与创新。
       模块3：人工智能算法。本模块将系统学习并掌握一系列关键的知识点和理论框架，深入理解人工智能算法的三大主流领域——机器学习、深度学习和强化学习，了解人工智能算法在各行各业中的实际应用案例，如医疗诊断、自动驾驶、智能家居等。通过“项目4 人工智能基本算法应用实践”，将理解算法如何解决实际问题并创造价值。最后将学习如何评估算法的性能。
       模块4：AI大模型工具。本模块将介绍AI大模型工具的应用和AIGC生成式人工智能的相关知识。通过“项目5 大模型应用实践”，学生将能够应用大模型工具进行专业融合实践。通过项目6生成式人工智能，了解AIGC的应用案例和未来发展趋势。通过项目7畅想AIGC未来，了解企业实际应用大模型的流程、AIGC面临的挑战与解决方案等。
       模块5：人工智能伦理与法律。本模块将深入探讨AI伦理原则、隐私保护、数据安全以及相关法律法规。通过“项目8 人工智能与人类社会”，读者将能够了解AI伦理挑战、隐私保护与数据安全构建方法，并讨论AI相关法律纠纷案例。
本书在编写过程中，始终秉持实战导向的原则，注重知识的应用性和实践性。书中不仅提供了详细的操作步骤，还配备了大量的项目实践案例，帮助读者巩固所学知识，提升解决实际问题的能力。同时，本书还紧跟技术发展潮流，确保读者能够站在技术前沿，把握行业脉搏。
      本书由刘琰、魏荣华、史玉良担任主编；邵瑞齐、任晓鸽、张民生、宋杰、杨凯担任副主编，沈洋、马知遥、朱家成、徐源音参与编写。本书是校企合作的成果，信阳势为教育科技有限公司参与本书编写，并提供了项目和技术支持，在此表示诚挚的感谢。同时，在编写过程中得到了许多同事的大力支持和帮助，他们提出了许多宝贵的意见和建议，还参考了许多资料和国内外的优秀教材，在此一并表示衷心的感谢。
       由于编者水平有限，加之编写时间仓促，书中难免存在不妥之处，敬请各位读者和专家提出宝贵意见。
       编 者
       2025年6月

模块 1  初识人工智能 1
项目 1 AI 之旅  2
知识技能  4
1.1 AI 的前世今生  4
1.2 AI 的未来挑战  6
1.3 AI 的应用场景  7
1.4 AI 的核心技术 . 12
项目实践  15
任务 1.1 探索 AI 发展历程 15
任务 1.2 今昔对比看 AI 发展  15
任务 1.3 调研 AI 的应用场景与核心技术  16
任务 1.4 搜索 AI 的免费资源  17
项目总结  19
项目汇报  19
模块 2  大数据与大算力 21
项目 2 AI 基石——大数据 . 22
知识技能  24
2.1 开放数据集  24
2.2 数据采集  24
2.3 数据清洗  25
2.4 数据标注  27
2.5 数据可视化  28
2.6 大数据思维  29
项目实践  29
任务 2.1 采集数据  29
任务 2.2 标注数据  31
任务 2.3 数据可视化  33
项目总结  37
项目汇报  37
项目 3 AI 动力——大算力  39
知识技能  41
3.1 超级计算机  41
3.2 AI 芯片大算力  43
3.3 云计算  44
3.4 大算力技术  46
项目实践  47
任务 3.1 探秘超级计算机  47
任务 3.2 部署简单的云应用  48
任务 3.3 探讨大算力技术的融合与创新 49
项目总结  53
项目汇报  53
模块 3  人工智能算法 55
项目 4 人工智能基本算法应用实践  56
知识技能  59
4.1 算法概述  59
4.2 人工智能基本算法  63
4.3 人工智能算法的应用场景  66
4.4 人工智能算法的优化  68
项目实践  70
任务 4.1 基于线性回归算法实现房价预测  70
任务 4.2 基于逻辑回归预测客户是否会购买产品  73
任务 4.3 基于 K-近邻算法进行手写数字识别  76
项目总结  79
项目汇报  79
模块 4  AI 大模型工具 81
项目 5 大模型应用实践  82
知识技能  84
5.1 大模型工具概述 . 84
5.2 国内大模型工具 . 87
5.3 大模型与行业融合  97
项目实践  99
任务 5.1 大模型工具应用  99
任务 5.2 大模型工具与专业融合实践  101
项目总结 103
项目汇报 103
项目 6 生成式人工智能  105
知识技能 . 107
6.1 生成式人工智能的概念及发展历史  107
6.2 生成式人工智能产业和应用  108
6.3 生成式人工智能的基本原理  110
6.4 提示词工程的开发与优化  113
项目实践  114
任务 6.1 基于 AIGC 的文本生成案例  114
任务 6.2 基于 AIGC 的代码生成案例  116
任务 6.3 基于 AIGC 的图像生成案例  118
任务 6.4 基于 Manus 自动化生成市场报告  120
项目总结 . 123
项目汇报 . 123
项目 7 畅想 AIGC 未来  125
知识技能  127
7.1 企业如何实际应用大模型  127
7.2 AIGC 面临的挑战  129
7.3 AIGC 的未来展望  134
项目实践 . 137
任务 7.1 AIGC 应用案例调研  137
任务 7.2 AIGC 技术挑战与解决方案探讨  138
项目总结 141
项目汇报  141
模块 5  人工智能伦理与法律 143
项目 8 人工智能与人类社会  144
知识技能  146
8.1 人工智能对人类社会的影响  146
8.2 人工智能与隐私保护  148
8.3 人工智能与社会伦理  151
项目实践  152
任务 8.1 人工智能对人类社会经济影响的案例分析  152
任务 8.2 人工智能与隐私保护的技术与法律探讨  155
任务 8.3 人工智能伦理问题的探讨与解决方案设计  156
项目总结 159
项目汇报  159
附录 A  国际青年人工智能大赛161
参考文献  164

刘琰，副教授，现任濮阳科技职业学院院长，专业方向：人工智能技术。近年来，主编“十四五”职业教育河南省规划教材《信息技术任务驱动式教程》；主持省级职业教育精品在线开放课程2门；主持教育部就业育人项目1个；指导学生参加中国大学生计算机设计大赛、全国大学生数学建模竞赛多次荣获省级二等奖、三等奖。魏荣华，副教授，现任教于濮阳科技职业学院。近年来，副主编《计算机应用基础项目教程》；主持省级科研项目2个；荣获河南省红十字会“先进工作者”、河南省教育宣传工作先进个人、河南省职业教育教学工作先进个人等多项荣誉。史玉良，副教授，现任教于濮阳科技职业学院，专业方向：计算机科学与人工智能。主编/参编《数据库技术Access》《计算机网络技术》等教材15种以上。主持河南省职业教育“智能网联汽车技术专业教学资源库”建设；主持国家级精品网络课程“计算机网络基础”资源开发；指导学生参与一带一路暨金砖国家技能发展与技术创新大赛数字孪生智能制造装备单元集成与应用赛项，荣获国赛二等奖；指导学生参加省级职业教育技能大赛多次荣获一等奖、二等奖等奖项。

（1）注重内容的系统性，从人工智能的基本概念到核心技术，再到大数据、大算力、算法、大模型工具及伦理法律等多个方面，为读者提供完整的学习框架。
（2）紧跟人工智能领域的前沿发展，不仅介绍了经典算法，还详细阐述了深度学习、强化学习等前沿技术，以及AIGC等最新应用领域，使读者能够及时了解并掌握人工智能的最新动态。
（3）内容设置与项目设计符合高职学生的认知规律和职业技能的形成规律，适用于项目化教学或“理论-实践”一体化教学。