前 言
在当今这个信息化、智能化的时代，人工智能如同一股强劲的东风，以其独特的魅力和无限的潜力，深刻地改变着我们的生活和工作方式。近年来，随着国家一系列人工智能教育文件的出台，如《新一代人工智能发展规划》等，明确提出了要加强人工智能领域人才培养，推动人工智能与教育的深度融合。在此背景下，人工智能的应用场景迅速扩展，从智能制造到智慧农业的跨越，从智能家居的便捷到自动驾驶的革新，再到智慧医疗的精准与智慧城市的智能，这些领域的深刻变革极大地提升了社会的生产效率与民众的生活质量。作为新一代信息技术的杰出代表，人工智能不仅成为推动经济社会发展的重要引擎，更是衡量一国竞争力的重要标准。
为适应智能时代的发展趋势，响应国家“人工智能 +”行动战略，落实《教育强国建设规划纲要（ 2024—2035年）》关于促进人工智能助力教育变革的战略部署，教育部职业院校信息化教学指导委员会发布《职业院校人工智能应用指引》，明确指出，中职通识课程内容应包括人工智能基础知识、应用技能和安全伦理，引导中职学校开展适应智能时代的教育教学改革，培养学生的人工智能素养。
在这样的时代背景下，中等职业学校作为职业教育体系中的重要一环，肩负着培养适应未来社会需求的高素质技术技能型人才的重要使命。对于即将步入社会，成为未来建设者和技术应用者的中职学生而言，了解和掌握人工智能的基本原理、关键技术和应用场景，无疑将为他们的职业生涯增添强大的竞争力，使他们能够更好地适应和引领智能化变革的浪潮。
正是在这样的背景下，我们精心编写了这本《人工智能基础与应用》（彩色版）通识教材，适用于所有专业学生学习。本书秉承“从实践入手，先学后教、先练后讲”的教学理念，致力于将理论与实践紧密结合，帮助学生建立对人工智能的基本认知框架，培养他们的实践操作能力和创新思维，为其未来职业发展奠定坚实的基础。
本书具有以下几大特色。
（1）基础普适，搭建知识基石。我们力求为学生提供一个基础且全面的人工智能知识体系，内容涵盖人工智能的基本概念、发展历程、核心技术（如机器学习、深度学习、自然语言处理等）以及伦理与法律框架等，确保每位学生都能理解人工智能的概念并产生浓厚的兴趣，为后续深入学习或在特定领域的应用打下坚实的基础。
（2）理实交融，提升学习效能。根据中职教育的特点，我们特别强调理论与实践的有机融合。在内容编排上，我们先通过一系列简单而有趣的实践任务引导学生入门，让他们在实践中感受人工智能的神奇魅力和巨大的应用价值。接着，逐步深入，介绍相关的理论知识和技术原理，以降低学习难度，提高学习效果，并培养学生的实践能力和创新思维。
（3）技术先进，紧跟时代步伐。在内容选择上，我们注重引入最新的人工智能技术和应用案例。通过详细介绍深度学习、机器学习等前沿技术（如 DeepSeek大模型）及其在图像识别、语音识别、自然语言处理等领域的应用，使学生能够紧跟时代潮流，掌握前沿的技术动态。同时，我们还关注人工智能的伦理道德和社会影响，培养学生的社会责任感和人文关怀精神。
（4）系统全面，学习循序渐进。全书按照人工智能基础、应用和素养的顺序精心编排，共分五大模块。模块 1为基础篇，主要介绍人工智能的基本概念、发展历程、关键技术及应用场景；模块 2、模块 3为应用篇，分别阐述生成式人工智能和基于学习的人工智能的应用案例；模块 4、模块 5为素养篇，深入探讨人工智能的伦理道德和社会影响以及对学生未来就业的影响。这种结构安排既保证了内容的系统性和完整性，又便于学生循序渐进地学习和掌握相关知识。
（5）图文并茂，激发学习兴趣。在表现形式上，我们注重图文并茂、生动有趣。通过大量图、表和示例辅助说明复杂的理论和技术原理，使学生能够更直观、更轻松地理解和掌握所学知识。同时，我们还通过生动的案例和故事激发学生的学习兴趣和好奇心，使学习过程更加愉悦、高效。
本书由于光明总体策划并设计编写目录，刘琳、王亚楠、赵玉锋担任主编，张军、郝桓成、孟庆宇、张学华担任副主编，滕斌、谭丽娜、姚珍珍、韩雪、韩乃丽参加编写。尽管我们在编写过程中力求精益求精，但书中难免有疏漏之处，恳请广大读者批评、指正。
编 者 2026年 1月
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目 录
智启未来——走进人工智能新时代 .............................................................................. 1
1.1 启迪智慧——初探人工智能世界 ................................................................................... 1
1.1.1 人工智能是什么 ................................................................................................... 3
1.1.2 人工智能的起源与发展 ....................................................................................... 7
1.1.3 人工智能的产业应用 ........................................................................................... 9
1.1.4 人工智能对社会的影响 ..................................................................................... 13
1.2 理论解析——揭开人工智能的神秘面纱 ..................................................................... 15
1.2.1 人工智能的工作原理 ......................................................................................... 16
1.2.2 人工智能的核心要素 ......................................................................................... 18
1.2.3 机器学习与深度学习 ......................................................................................... 19
1.2.4 人工智能的硬件基础 ......................................................................................... 22
1.3 应用拓展——生成式人工智能 ..................................................................................... 23
1.3.1 什么是 AIGC........................................................................................................ 24
1.3.2 AIGC在产业中的典型应用 .............................................................................. 26
智创关键——探索生成式人工智能技术领域 ............................................................. 28
2.1 文本生成的艺术——从创意写作到智能对话 ............................................................. 28
2.1.1 什么是文本生成 ................................................................................................. 29
2.1.2 文本生成技术的基本原理 ................................................................................. 30
2.1.3 文本生成的典型应用场景 ................................................................................. 32
2.2 图像生成的魅力——从创意绘画到虚拟形象 ............................................................. 43
2.2.1 什么是图像生成 ................................................................................................. 44
2.2.2 图像生成技术的核心原理 ................................................................................. 44
2.2.3 图像生成的多样化应用场景 ............................................................................. 46
2.3 语音生成的智慧——从语音合成到智能语音助手 ..................................................... 51
2.3.1 什么是语音生成 ................................................................................................. 51
2.3.2 语音生成技术的工作原理 ................................................................................. 52
2.3.3 语音生成的实际应用场景 ................................................................................. 53
2.4 视频生成的绝妙——从视频特效创作到动态场景构建 ............................................. 55
2.4.1 什么是视频生成 ................................................................................................. 56
2.4.2 视频生成技术的基本原理 ................................................................................. 56
2.4.3 视频生成的前沿应用场景 ................................................................................. 57
智享美好——奏响智慧生活与智能生产新乐章 ......................................................... 63
3.1 智能购物的便捷——从传统电子商务到智能电子商务 ............................................. 63
3.1.1 什么是“智能电子商务” ................................................................................. 65
3.1.2 “智能电子商务”的构成及关键技术 ............................................................... 68
3.2 智能交通的未来——从日常出行到智能驾驶 ............................................................. 75
3.2.1 什么是“智能驾驶” ......................................................................................... 78
3.2.2 智能驾驶的关键技术 ......................................................................................... 81
3.2.3 人工智能在智能驾驶中的应用 ......................................................................... 87
3.3 智能安全的保障——从门禁识别到智能安全系统 ..................................................... 92
3.3.1 什么是“智能安全系统” ................................................................................. 94
3.3.2 智能安全系统的构成及关键技术 ..................................................................... 97
3.3.3 人工智能在智能安全系统中的应用 ............................................................... 101
3.4 智能制造的变革——重塑工业生产新风貌 ............................................................... 106
3.4.1 什么是“智能制造” ....................................................................................... 108
3.4.2 智能制造的构成及关键技术 ........................................................................... 110
3.4.3 人工智能在智能制造业中的应用 ................................................................... 115
智守伦理——担当人工智能伦理与责任 ................................................................... 121
4.1 伦理挑战与道德准则 ................................................................................................... 121
4.1.1 人工智能伦理挑战的表现形式 ....................................................................... 123
4.1.2 道德准则在人工智能中的重要性 ................................................................... 125
4.1.3 人工智能伦理及道德准则的构建 ................................................................... 127
4.2 法律框架与责任界定 ................................................................................................... 129
4.2.1 人工智能法律框架的现状与需求 ................................................................... 130
4.2.2 责任界定在人工智能中的难点与对策 ........................................................... 133
4.2.3 完善人工智能法律框架与责任界定的方向 ................................................... 135
4.3 数据安全与隐私保护 ................................................................................................... 137
4.3.1 数据安全在人工智能中的关键地位 ............................................................... 138
4.3.2 人工智能时代隐私保护面临的挑战 ............................................................... 140
4.3.3 加强数据安全与隐私保护的策略 ................................................................... 142
模块 5智绘未来——人工智能未来发展与职业方向规划 ................................................... 146
5.1 未来趋势与技术发展 ................................................................................................... 146
5.1.1 人工智能的未来发展 ....................................................................................... 148
5.1.2 技术发展对人工智能的推动作用 ................................................................... 152
5.1.3 影响人工智能未来发展的关键因素 ............................................................... 155
5.2 职业路径与能力提升 ................................................................................................... 156
5.2.1 AI时代，职业何去何从 .................................................................................. 157
5.2.2 AI时代，你准备好了吗 .................................................................................. 160
参考文献 166
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