前言

当今世界正迎来以人工智能技术为核心的“第四次工业革命”。在全球范围内，人工智能不仅被视为引领未来产业变革的关键驱动力，更成为提升国家竞争力、推动社会进步的重要战略抓手。目前，我国积极实施“人工智能+”行动，推动人工智能与实体经济深度融合，将其写入国家发展战略，明确提出要加强人工智能人才培养、技术创新和产业应用。从智慧医疗到智慧交通，从金融科技到数字农业，人工智能正在以前所未有的广度和深度重塑各行各业的发展格局。

在此背景下，我们编写了《人工智能创新开发实践——赋能创新竞赛项目的技术栈详解》，旨在为正在探索人工智能领域的本专科学生提供一条清晰、系统的学习路径。本书不仅面向计算机科学与技术、软件工程、人工智能等信息技术相关专业的学生，也特别欢迎电子工程、机械设计、生物医学、经济管理、数字媒体、人文社科等不同学科背景的学习者。无论读者希望开展跨学科智能系统设计，还是准备参加各类创新竞赛，本书都将成为不可或缺的实践指南。

本书具有以下几大鲜明特色：

第一，系统解答“学什么、怎么学”的核心问题。我们立足本专科学生的知识技能结构特点，紧密结合人工智能创新实践的真实需求，精心规划了一条理论与实践深度融合的学习路径。读者将从开发环境配置起步，逐步掌握全栈开发技能、数据处理方法、云端部署技术以及大模型应用等关键能力，完成从“懂理论”到“会实践”的能力跃迁。值得一提的是，与多数教材和技术书籍不同，本书注重快速入门，力求帮助读者在短时间内搭建知识框架并上手实践；入门后，读者可进一步参阅其他专业书籍，实现更深层次的学习与拓展。

第二，技术内容全面且紧跟前沿。本书不仅涵盖Linux操作系统使用、Git版本控制、数据管理等基础技能，更深入讲解深度学习框架使用、大模型应用开发、容器化开发部署等实用技术，帮助读者理解如何创建丰富多彩的人工智能应用，以及如何将模型、应用部署到实际环境中，实现从创新点子到创新产品的关键一跃。

第三，“创新方法论”与“技术实践”并重。在掌握技术工具的基础上，本书独创性地介绍了人工智能创新作品的构思方法和设计技巧。通过创新案例分析，本书将解读如何发现需求和痛点，如何将创意转化为可行的技术方案，如何设计具有商业价值和社会意义的智能系统。这些创新思维训练将帮助读者在各类竞赛和未来职业生涯中脱颖而出。

第四，强调跨学科融合与团队协作。人工智能创新从来不是单一学科的任务，而是需要多学科背景团队成员的通力合作。本书在编写过程中，有意识地引导读者学会如何进行有组织的团队开发和分工合作，从而培养符合产业需求的团队协作能力。

在编写过程中，我们始终坚持“理论够用、实践为重”的原则，每个章节都配有详细的实操步骤和思考、练习题目。同时，我们在编写过程中穿插了适量的扩展阅读材料，鼓励读者拓展知识面，进行更深入的自主探索。本书编写过程中，北京大学金建栋老师提出了很多宝贵建议，山东工商学院叶婷同学参与了本书配套教学资源的整理工作，在此一并表示衷心感谢。

人工智能的时代浪潮正在奔涌，每一个有志于在此领域有所作为的青年学子都面临着前所未有的机遇与挑战。我们希望本书能够成为读者人工智能工程实践旅程中的忠实伙伴，帮助读者构建扎实的技术基本功和创新实践能力，激发无限的创新灵感，最终在“人工智能+”的广阔天地中实现自己的价值与梦想。

谨以此书献给所有怀揣人工智能梦想的年轻人，愿你们在创新的道路上勇往直前，用智能技术创造美好未来。

编者2026年6月