本书系统地覆盖人工智能领域核心知识与关键技术，以“从基础到应用、从理论到实践”为脉络，全面搭建人工智能学习的完整知识框架。全书共14章，逻辑清晰、层层递进。开篇从人工智能概述入手，梳理学科定义、发展历程、三大流派与应用领域，奠定认知基础；随后依次讲解计算与计算思维、数据表示与管理、算力支撑、算法设计四大底层基石，阐明人工智能赖以运行的核心要素；进而深入知识表示与推理、问题求解、计算智能等经典技术模块，构建传统人工智能的理论体系；再聚焦机器学习、神经网络与深度学习，详解当代人工智能的核心算法与模型；最后落地自然语言处理、计算机视觉、生成式人工智能三大主流应用方向，并以人工智能伦理与安全收尾，兼顾技术发展与规范治理。内容兼顾基础性与前沿性，既包含数制转换、搜索算法、BP神经网络、遗传算法、粒子群优化算法等经典知识点，也覆盖深度学习、知识图谱、大语言模型、扩散模型、多模态生成、对抗样本等前沿技术，理论讲解通俗易懂，知识体系完整规范。每章配备习题，强化理解与巩固，助力读者掌握人工智能核心原理、培养计算思维与工程实践能力，建立全面、严谨、与时俱进的人工智能知识体系。 本书的适用对象广泛，可作为高等院校计算类专业导论课程的指定教材或非计算机类专业人工智能通识课程教材，也可供对计算机与人工智能领域感兴趣的广大读者作为入门参考用书。

赵雪专 郑州航空工业管理学院 系主任、副教授 主要研究方向为机器学习与模式识别，研究成果主要应用有于计算机视觉领域。近年来，发表相关学术论文30余篇，出版著作2部。申请专利24项，其中授权13项。登记软件著作权4项。主持或参与10余项国家和省部级科研项目，主持完成多项企业委托横向项目，到账经费近1000万。获得河南省科技进步奖二等奖1项，河南省教育厅科技成果一等奖1项，河南省安全科技成果奖二等奖1项。

前言 人工智能的浪潮席卷全球，计算机专业教育正经历着一场深刻而广泛的变革。这场变革不仅重塑了教育的内容与形式，更对高等教育的培养目标与方式提出了全新的挑战与要求。它不再局限于传统知识的灌输，而是更加注重学生综合能力的塑造，着力培养出兼具扎实专业功底与技术应用能力的复合型人才。2026年，教育部等五部门联合印发《“人工智能+教育”行动计划》，明确“推动人工智能成为高校公共基础课，按学科专业分类编写课程教材”。这个面向智能时代的教育顶层设计，标志着我国高等教育正式步入融合创新、跨界发展的新阶段，这也为强化各专业人才的AI素养培养指明了方向。 在传统的高等教育体系中，“计算机导论”与“人工智能基础”是两门独立且互不衔接的课程。前者侧重于计算机硬件组成、网络、操作系统等模块化知识介绍；后者直接切入搜索算法、逻辑推理与神经网络，默认学生已具备扎实的计算思维与编程功底。两者之间存在明显割裂，导致学生难以建立起“计算机基础—人工智能技术—实际应用”的完整认知链条，无法将理论学习与产业需求有效衔接，这一现状与新时代人才培养目标形成了突出矛盾。 为了破解这个教育痛点，打通计算机学科与人工智能领域的知识壁垒，我们立足“夯实基础、衔接前沿、注重应用、兼顾伦理”的编写理念，编写了本书。本书最大的特色是打破传统教材的原有格局，以人工智能技术体系为主线，将计算思维、数据结构、算法设计等计算机学科核心内容巧妙融入人工智能知识框架，构建起“概述—计算思维—人工智能三要素—人工智能模型与算法—人工智能应用与伦理”的连贯知识链，实现计算机基础与人工智能技术的有机统一，帮助学习者形成完整的知识体系，培...