本书依据新时代人工智能通识课程教学要求编写。全书以新一代信息技术为起点，以人工智能为主线，系统构建了“理论-技术-应用-伦理”的完整知识体系。本书共分10章，包括新一代信息技术、人工智能概论、机器学习和深度学习、自然语言处理、计算机听觉、计算机视觉、人工智能应用开发与实践、大模型、AIGC应用、人工智能伦理与治理。本书突出前沿性、实用性与通用性特色，既保持技术深度又注重通俗表达，通过丰富的案例和实验设计降低学习门槛。特别设置无代码开发、AIGC等实践环节，可帮助不同专业背景的学生形成直观认知，培养学生跨学科思维能力和解决问题的能力。本书适合作为高等院校全学科人工智能通识课程教材，也可供对人工智能感兴趣的社会读者参考使用。

在当今科技飞速发展的时代，新一代信息技术与人工智能正以前所未有的速度改变着人们的生活、工作和社会的方方面面。从智能手机的普及到无人驾驶汽车的研发，从智能医疗诊断到虚拟现实的应用，人工智能已广泛渗透各个领域，成为推动社会进步和经济发展的重要力量。对于当代大学生而言，了解和掌握新一代信息技术与人工智能的基础知识，不仅有助于适应未来社会发展的需求，也是培养创新思维和实践能力的关键途径。
本书的编写主要基于以下几个目标：首先，帮助学生建立对新一代信息技术与人工智能的整体认知框架，使其了解该领域的基本概念、发展历程、关键技术和发展趋势，为后续深入学习相关专业课程奠定基础；其次，培养学生对人工智能的兴趣和探索精神，激发其创新思维和实践能力，使其能够主动关注该领域的最新动态，并尝试运用所学知识解决实际问题；最后，引导学生思考人工智能带来的伦理和社会问题，培养其社会责任感和法律意识，使其能够在未来的工作和生活中正确应对人工智能带来的挑战。
本书内容丰富，结构合理。第 1、2 章先从基础概念入手，介绍新一代信息技术和人工智能的基本概念、发展历程和关键技术，帮助学生建立对人工智能的初步认识。通过这部分内容的学习，学生可以理解新一代信息技术与人工智能的紧密联系，以及人工智能在各领域的广泛应用。在此基础上，第 3 ～ 6 章进一步深入探讨人工智能的核心技术，包括机器学习、深度学习、自然语言处理、计算机听觉计算机视觉等基础理论与方法。这部分内容既是本书的重点，也是难点，编者通过理论讲解和应用案例相结合的方式，帮助学生掌握人工智能的基本原理，并通过典型案例培养其实践能力。第 7 ～ 9 章结合实际案例，聚焦大模型与AIGC 的核心技术及其在不同场景下的广泛应用，让学生了解如何通过人工智能解决现实问题，提升实践能力和应用意识。第 10 章探讨人工智能带来的伦理和社会问题，如隐私保护、数据安全、算法偏见等，帮助学生认识人工智能发展中的风险与挑战，培养正确的价值观和社会责任感，学会从伦理和法律角度思考问题。
本书作为面向全学科大一新生的人工智能通识课教材，内容全面且新颖，涵盖了新一代信息技术与人工智能的发展动态，包括大模型、AIGC 等前沿知识和技术，旨在为学生开启人工智能的大门，引领他们探索这个充满魅力与挑战的领域。本书在编写时充分考虑了大一新生的知识背景和学习特点，力求做到深入浅出、通俗易懂，选用案例丰富生动，通过实际案例分析，将抽象的理论知识与实际应用相结合，使学生更容易理解和掌握人工智能的应用场景和方法。同时，本书注重学科交叉融合，在编写过程中特别注重引导学生从不同学科的角度思考和解决问题，培养学生的跨学科思维能力。此外，每章都配备了相应的习题，还配套编写了《人工智能通识实验教程》，通过习题和实验操作，帮助学生巩固所学知识，提高实践能力和解决问题的能力。
本书适合作为高等院校全学科人工智能通识课程教材，也可供对人工智能感兴趣的社会读者参考使用。在学习过程中，建议学生注重理论与实践相结合，积极参与实验和项目实践，通过实际操作加深对理论知识的理解和掌握。同时，要关注人工智能领域的最新动态和发展趋势，培养自主学习和终身学习的能力。
本书由渠慎明、孙华、吕永飞担任主编，罗来干、张茂胜、陈煜担任副主编，谢苑、孙丽娜、秦春斌、段玉春、郭涛、李东琦、王博参与编写。
本书是教育部大学计算机课程教学指导委员会“面向人工智能赋能教育及数字技能人才培养的大学计算机课程改革项目”课题成果（课题编号：AEJR-202426），编写过程中得到许多专家、学者和同行的关心和支持，在此表示衷心的感谢。同时，也要感谢参与本书审校工作的所有人员，他们的辛勤付出和努力使得本书得以顺利出版。
由于人工智能领域发展迅速，知识更新换代快，加之编者水平有限，书中难免存在疏漏与不妥之处，恳请广大读者批评指正，以便在今后的修订中不断完善。
编 者
2025 年 5 月

第1章新一代信息技术.11.1新一代信息技术的概念21.1.1信息技术发展历程21.1.2新一代信息技术的特点41.2互联网与物联网技术71.2.1互联网：跨越时空的信息高速公路.71.2.2物联网：当物理世界开始“思考”.81.2.3互联网与物联网的融合应用.101.3大数据技术101.3.1大数据技术的概念111.3.2大数据技术的特点111.3.3大数据处理流程121.3.4大数据技术的应用领域131.4云计算与边缘计算141.4.1云计算与边缘计算的基本概念141.4.2云计算与边缘计算的特点161.4.3云计算与边缘计算的架构181.4.4云计算与边缘计算的应用场景191.5新一代信息技术与人工智能的关系201.5.1新一代信息技术为人工智能发展赋能201.5.2人工智能推动新一代信息技术升级.211.5.3人工智能与新一代信息技术面临的挑战22习题24第2章人工智能概论.262.1人工智能概述

渠慎明，博士，副教授，博士生导师，河南大学公共计算机教学中心主任。主要研究方向包括人工智能、计算视觉等。主持国家自然科学基金及省部级项目6项，在国际期刊发表SCI论文20余篇，获国家发明专利10余项。孙华，教授，现任安阳师范学院计算机与信息工程学院院长。主授课程：计算机网络、网络安全等；主要研究方向：网络与信息安全主要研究方向。主持参与国家高技术研究发展计划、国家自然科学基金项目，河南省科技攻关计划项目、河南省高等学校重点科研项目、河南省高等学校青年骨干教师资助项目等7项，在国内外刊物及会议上发表SCI、EI等学术论文40余篇，出版学术专著2部，获批国家发明专利3项、实用新型专利8项、软件著作权1项，获河南省自然科学优秀学术论文三等奖以上5项。吕永飞，硕士研究生，讲师，现任河南开封科技传媒学院计算机学院副院长。专业方向：数据分析、自然语言处理、网络安全；主授课程:操作系统、算法分析与设计等；主持或参与教学改革项目5项、参与河南省社科联项目3项、主持或参与课程建设2项，参与《C#网络应用编程》教材编写，发表专业学术论文4篇。

（1）注重理论与实践相结合：在讲解理论知识的同时，每个章节都配备了相应的实验案例和习题，通过实际操作和练习，帮助学生巩固所学知识，提高实践能力和解决问题的能力。


（2）内容全面且新颖：涵盖新一代信息技术与人工智能的最新研究成果和发展动态，包括大模型、AIGC等前沿技术，使学生能够接触到最前沿的知识和技术。


（3）案例丰富生动：通过丰富的实际案例分析，将抽象的理论知识与实际应用相结合，使学生更容易理解和掌握人工智能的应用场景和方法。


（4）注重学科交叉融合：引导学生从不同学科的角度思考和解决问题，培养学生的跨学科思维能力。