《大学人工智能基础(大学计算机系列教材)》是华东师大非计算机专业本科生理科方向教学用书。大学程序设计基础是大学计算机教学的核心课程,该书以零基础的初学者为对象,循序渐进地讲述各种客观数据对象在计算机世界中是如何表示的,计算机又是如何操作数据对象,实现各种功能的。
《大学人工智能基础(大学计算机系列教材)》旨在帮助读者形成人工智能知识体系的轮廓性认知,培养读者利用人工智能技术解决典型问题的实践能力,使读者感受人工智能之强大,点燃对计算机技术的热情与兴趣。
《大学人工智能基础(大学计算机系列教材)》在编写过程中,通过大量非常实用的例题、实验和习题,把晦涩难懂的基本概念和不易掌握的软件技巧,深入浅出、融会贯通地讲解出来,并且提供了全部实例,方便读者随心所欲地使用。
人工智能作为一门新兴学科,从1956年诞生至今,已经取得了长足的进步。特别是当前计算机技术高速发展以及大数据的背景下,人工智能更是不断地展示出惊人的潜力,给我们的生活带来了巨大的变化。本教材以Python程序设计作为先修课程,介绍与人工智能相关的程序设计进阶,讲述人工智能的核心内容——机器学习的基础理论和常见算法,并探讨目前流行的深度学习相关的计算机视觉技术和自然语言处理技术。通过本课程的学习,读者可以掌握人工智能的基本思想、基础算法以及实践技术。
本教材共八章。第一章介绍人工智能的基本概念、发展历程和主要研究领域。第二章至第四章分别介绍在机器学习与深度学习中常用的Python程序库,包括科学计算之NumPy、数据分析之Pandas和数据可视化之Matplotlib。第五章介绍机器学习的基本概念、基础知识以及几个典型机器学习算法。第六章介绍作为深度学习入门的简单神经网络模型。第七章介绍深度学习的基本概念以及在计算机视觉领域的应用技术。第八章介绍自然语言处理相关的基础知识以及深度学习在自然语言处理领域的应用技术。本教材可作为普通高等院校和高职高专院校的人工智能基础课程教学用书。
本教材由华东师范大学数据科学与工程学院一线教师编写。由郭骏和陈优广主编,第一章和第八章由陈优广编写,第二至四章由朱晴婷和裘奋华编写,第五章和第七章由郭骏编写,第六章由刘小平编写。本教材在编写过程中特别得到了朱敏等老师的帮助,在此表示最诚挚的感谢。
另外,由于时间仓促以及水平有限,教材中难免有纰漏与不足之处,望广大读者批评指正。
郭骏,2007年取得日本九州大学博士学位,目前为华东师范大学副教授。主要研究方向包括机器学习、深度学习、计算机视觉、光学字符识别等等,发表学术论文四十多篇,曾任国家自然科学基金项目及日本学术振兴会项目负责人。
第1章 人工智能概述
1.1 什么是人工智能
1.2 人工智能的发展历程
1.3 人工智能的研究领域
1.4 人工智能的应用体验
第2章 多维数组的表示和计算
2.1 数组概述
2.2 多维数组对象
2.3 数组元素访问
2.4 数组的操作
2.5 数组的计算
2.6 线性代数的相关计算
2.7 习题
第3章 使用pandas表示表格数据
3.1 Series对象
3.2 获取表格对象
3.3 数据清洗
3.4 表格数据的操作
3.5 表格数据的统计分析
3.6 习题
第4章 数据可视化
4.1 图表的绘制
4.2 绘制多个子图
4.3 常见图表类型
4.4 习题
第5章 机器学习基础
5.1 机器学习基础知识
5.2 线性回归和逻辑回归
5.3 支持向量机
5.4 聚类
5.5 习题
第6章 神经网络
6.1 神经元与M-P模型
6.2 感知机
6.3 BP神经网络
6.4 深度神经网络
6.5 神经网络实战
6.6 习题
第7章 计算机视觉
7.1 计算机视觉概述
7.2 卷积神经网络
7.3 手写数字识别
7.4 常见网络模型
7.5 实战案例
7.6 习题
第8章 自然语言处理
8.1 概述
8.2 中文分词技术
8.3 词性标注与去除停用词
8.4 关键词提取
8.5 文本向量化
8.6 循环神经网络
8.7 习题