本书主要阐释了人工智能基础理论与实践框架，涵盖六大核心模块。主要内容包含：人工智能概述、人工智能编程思维——程序设计基础、人工智能数据基础——大数据、人工智能安全保障——信息安全、人工智能算力与平台基础——云计算、人工智能信任与治理保障——区块链。本书旨在为读者构建从基础到前沿的完整知识体系，采用新形态一体化教材编写体系，以“项目引导+任务驱动”方式编写，便于教师授课、学生学习。
本书紧跟时代步伐，体系独具特色、脉络清晰，突出实操性，适合作为高职院校人工智能通识课程的教材，也可作为人工智能爱好者的参考书。

       当智能语音助手精准响应指令、自动驾驶汽车驰骋于城市道路、医疗影像系统辅助医生识别病灶，人工智能已从科幻作品中的想象走进现实，成为重塑社会生产生活方式的核心驱动力。在这一技术浪潮下，理解人工智能的基本原理、掌握其关键技术环节、明晰其发展边界与伦理规范，不仅是科技从业者的专业需求，更是每一位当代学习者提升信息素养、适应未来社会的必然选择。基于此，我们精心编写了本书，旨在为读者构建一套系统、全面且贴合时代需求的人工智能知识体系。
       本书在内容编排上遵循“基础先行、系统整合、应用导向”的原则，将人工智能领域的核心知识模块有机串联，形成逻辑清晰的学习脉络。开篇的项目 1 带领读者追溯人工智能的发展历程，梳理技术演进的关键节点与核心思想，同时剖析人工智能在当前社会各领域的典型应用场景，帮助读者建立对人工智能的宏观认知。
       人工智能的实现离不开编程这一基础工具，因此项目 2 聚焦编程能力的培养，不仅讲解 Python 等主流编程语言的语法基础，更注重引导读者建立算法思维与逻辑推理能力，通过实例演示如何将人工智能的核心算法转化为可执行的程序代码，为后续的技术实践奠定坚实基础。
       在大数据时代，数据是人工智能发展的“燃料”，项目 3 深入探讨数据的采集、清洗、存储与分析技术，阐释大数据与人工智能之间的内在关联，让读者理解高质量数据对于训练智能模型的重要性。而项目 5 则回应了人工智能对算力的巨大需求，介绍云计算的架构与服务模式，讲解如何利用云平台提供的强大算力支撑复杂智能模型的训练与部署，降低技术实践的门槛。
       技术的发展始终伴随着安全与治理的挑战，本书特别设置了项目 4 与项目 6。前者聚焦人工智能系统面临的数据泄露、算法攻击等安全风险，探讨相应的防护策略与技术手段；后者则结合区块链技术的去中心化、不可篡改特性，分析其在构建人工智能信任机制、实现数据溯源与责任界定等方面的应用，引导读者树立技术伦理意识，思考如何实现人工智能的安全、合规、负责任发展。
       本书紧跟时代步伐，内容组织形式别具一格，采用新形态一体化教材编写体系，便于师生以“项目引导 + 任务驱动”方式展开教学，学习目标明确，以微课视频细化知识点讲解，以二维码形式体现在书中，以便于学生自主扫描学习。本书整体编写脉络清晰，突出实操性，是高职院校人工智能通识课程的理想教材，也是人工智能爱好者的得力助手。本书还提供教学课件、教学方案等数字资源，读者如有需要，可访问中国铁道出版社教育资源数字化平台 https://www.tdpress.com/51eds 免费下载使用。
       本书由黄河水利职业技术大学丁爱萍，河南地矿职业学院李静、杨健担任主编，黄河水利职业技术大学翟志华，河南地矿职业学院宋杰、马知遥、傅明月担任副主编。
       在编写过程中，编者参阅了众多国内外的相关文献资料，受益良多。在此，向这些文献的作者致以诚挚的谢意。同时，我们深知自身水平有限，书中难免存在不足之处，恳请广大读者不吝批评指正。
       编 者
       2025 年 5 月

项目 1 人工智能概述 1
任务 1.1 认知人工智能基础  2
任务 1.2 了解人工智能的核心技术  18
任务 1.3 了解人工智能技术应用  29
项目 2 人工智能编程思维——程序设计基础 41
任务 2.1 认知程序设计基础知识  41
任务 2.2 了解程序设计语言和工具  45
任务 2.3 掌握程序设计方法和实践  50
项目 3 人工智能数据基础——大数据73
任务 3.1 认知大数据基础   74
任务 3.2 了解大数据关键技术  83
项目 4 人工智能安全保障——信息安全96
任务 4.1 认知信息安全基础知识  96
任务 4.2 了解信息安全防御技术  106
任务 4.3 了解信息安全应用   116
项目 5 人工智能算力与平台基础——云计算  128
任务 5.1 认知云计算基础  128
任务 5.2 了解云计算关键技术  142
项目 6 人工智能信任与治理保障——区块链 155
任务 6.1 认知区块链基础  155
任务 6.2 了解区块链关键技术  170

丁爱萍，二级教授，硕士，黄河水利职业技术学院信息工程学院院长。中原“千人计划”教学名师，河南省教学名师，河南省教学标兵。国家教学成果二等奖《高职计算机应用技术专业“岗课证”相融通人才培养模式的研究与实践》项目负责人；河南省教学成果一等奖、二等奖各1项；河南省职业教育教师教学创新团队（“人工智能技术应用”团队）负责人；河南省特色专业“计算机应用技术专业”项目负责人；河南省精品课程“计算机应用基础”课程负责人。在学术刊物上公开发表教科研论文30余篇，核心论文20篇；主编信息技术类教材40余部；主持和参与河南省教学改革项目10余项，获国家教学成果二等奖2项，河南省教学成果特等奖1项、一等奖1项、二等奖1项。李静，副教授，河南地矿职业学院信息工程学院副院长。主编教材1部，参与编写教材3部、发表专业论文7余篇；获得实用新型专利1项；多次参与河南省教育科学规划项目、省教育厅人文社科项目、省重点科研项目等。杨健，副教授，硕士，河南地矿职业学院党委副书记。主编/参与编写教材、专著7部，发表专业论文8篇；获得实用新型专利1项；多次参与河南省教育科学规划项目、主持河南省教育综合改革重点项目、主持2023年度河南省教育系统党建创新项目。

（1）将项目任务实施细化为任务实现、能力拓展、自测引导操作，由浅入深，逐步分解技能要求。
（2）案例设置及项目选取注重落实课程思政，引导学生认知、掌握人工智能技术及其应用的同时，树立“技术向善”的价值观。