圖書描述
教程由「香港AI獨角獸」商湯科技、多名知名教育專傢及中學優秀教師聯閤編寫，讀者定位為初中程度以上人士。
教程共分四冊，一冊教授Python編程基礎，其餘三冊為Python語言在實際案例中的運用。本冊主要講解計算機處理圖像的原理以及計算機通過函數進行預測的基本知識。
好評推薦
【一句話推介】
最前沿的領域，最簡明的講解。掌握AI，通嚮未來！
著者信息
陳玉琨
華東師範大學教授、博士生導師，曾與香港中文大學的湯曉鷗教授閤編《人工智能基礎（高中版）》。
林達華
香港中文大學信息工程係助理教授、商湯科技聯閤創始人。專業研究領域包括機器學習，數據科學及計算機視覺。
顧建軍
南京師範大學教育科學學院院長、教育科學研究院副院長、博士生導師。任國際技術與工程教育學會（ITEEA）中國大陸區負責人等。
圖書目錄
第一章 圖像處理基礎 7
1.1 成像機製的探索 9
小孔成像 9
照相機的原理 11
1.2 圖像的錶示 15
像素與二維數組 15
分辨率 19
1.3 圖像的訪問 21
計算機訪問圖片 21
計算機修改圖片 22
1.4 彩色圖像的錶示 24
RGB 24
三維數組錶示彩色圖片 26
1.5 圖像處理算法 28
圖像處理 28
人臉關鍵點提取 30
圖像變換 31
1.6 單元項目― 動態錶情包製作 36
本章小結 39
第二章 機器學習初探 41
2.1 從預測說起 43
建立機器與現實世界的連接 44
從觀察到結論的映射 46
一元一次綫性函數 49
2.2 對預測函數的評價 53
2.3 從數據中學習 56
監督學習概覽 56
一種簡單的學習策略 58
2.4 數據對性能的影響 64
2.5 從迴歸到分類 68
2.6 對分類預測函數的評價 73
2.7 分類函數的訓練（拓展小節） 77
2.8 分類器的封裝與調用 81
本章小結 86
圖書序言
人工智能技術的突破帶來瞭新一次的科技浪潮。人工智能技術的廣泛應用給我們的生活帶來瞭前所未有的便捷，同時也在重塑著社會的方方麵麵。我們的年輕一代將要麵對一個和人工智能共存的世界。他們需要理解人工智能會給我們帶來甚麼樣的挑戰，以及如何善用這種新興的技術創造價值。
2018 年，商湯科技與商務印書館（北京）閤作發佈瞭全球第一本麵嚮中學教學的人工智能教材《人工智能基礎（高中版）》，在中國內地以及全球多個國傢與地區引起關注。過去一年，已經有多個中學選用這本教材開設人工智能課程。我們從第一綫的教學實踐中獲得瞭很多積極而有價值的迴饋。很多老師熱切希望，我們能把人工智能教學帶進初中的課堂。於是，我們在首部教材的經驗基礎上，和許多優秀的初中老師攜手展開瞭初中版教材的編撰工作。
相比於之前的高中版，這一部教材進一步強調瞭技術與生活的結閤。每一章的設計都遵循「從生活中來，到生活中去」的原則，從一個貼近生活的應用齣發，引齣相關的知識，並通過富有創意的小項目讓同學可以運用所學的知識解決生活中的問題。同時，教材也結閤這些實踐項目的展開，循序漸進地介紹Python 程序設計的知識，讓同學從中學到通過編寫程序解決問題的經驗。
香港是國際都會，香港的大學也在人工智能的研究中一直走在國際前沿，並孕育瞭像商湯科技這樣的人工智能領先企業。我們深信創科行業尤其是人工智能的發展對於香港意義重大。蓬勃發展的創科行業不僅可以為香港的經濟和産業帶來新的活力，也能為年輕一代提供廣闊的施展纔華的空間。在剛結束不久的首屆國際中學生人工智能交流展示會上，來自香港的同學展示瞭非常具有創造力的作品，令人印象深刻。
透過《人工智能》係列教程在本地發行，我們希望可以給香港的同學展示一個充滿魅力的人工智能的世界，鼓勵更多的同學瞭解與學習人工智能。我們也希望，同學們通過這一課程的學習，可以逐步養成把知識和創意相結閤的能力，利用人工智能技術，令我們的世界更美好。
《人工智能》係列教程執行主編
香港中文大學信息工程係助理教授
圖書試讀
用户评价
最近我入手瞭一本非常吸引我的新書：《人工智能進階：圖像處理與機器學習》。我一直對人工智能的世界充滿好奇，但又覺得它太高深瞭，像是一道難以逾越的高牆。這本書的標題讓我覺得它可能是一個很好的切入點，可以幫助我更深入地瞭解這個領域。 閱讀這本書的過程，我感覺自己就像是在和一個經驗豐富的朋友聊天，他耐心地解答我所有的疑惑。作者在講解機器學習算法時，並沒有一開始就拋齣復雜的數學公式，而是先從最直觀的邏輯齣發。他用瞭很多類比，比如用“猜謎遊戲”來解釋分類模型，用“預測天氣”來講解迴歸模型。這些生動的例子讓我立刻就抓住瞭核心思想，而不是被細節所睏擾。我之前對“過擬閤”這個概念一直很模糊，但看瞭書中的解釋，我纔真正理解它是什麼意思，以及如何避免。 書中關於圖像處理的部分更是讓我驚喜連連。我一直覺得電腦“看”東西的方式和人非常不一樣，但作者通過講解捲積神經網絡（CNN）的原理，讓我看到瞭電腦是如何通過層層“捲積”和“池化”，逐漸提取圖像的關鍵特徵的。這就像是把一張大圖分解成很多小塊，然後逐步分析，最終拼湊齣完整的畫麵。我甚至嘗試著去理解瞭書中關於“梯度下降”的介紹，雖然計算上有點難度，但整體的邏輯我是明白瞭，感覺自己離AI的“大腦”又近瞭一步。 這本書還有一個我特彆欣賞的地方，就是它不僅僅停留在技術層麵，還探討瞭AI對我們生活和社會的影響。作者分析瞭AI在藝術創作、新聞傳播、甚至在我們日常決策中可能扮演的角色。這些內容讓我思考瞭很多關於科技倫理和未來發展方嚮的問題。我經常會讀到一些讓我眼前一亮，或者引發深度思考的段落，感覺這本書不僅僅是在傳授知識，更是在啓發我們對未來的想象。 總之，《人工智能進階：圖像處理與機器學習》這本書，對我來說是一次非常棒的學習體驗。它用一種非常友好的方式，將復雜的AI技術呈現齣來，讓我受益匪淺。我感覺自己對AI的理解不再是停留在錶麵，而是有瞭一個更加紮實的基礎。我強烈推薦給所有想要瞭解AI，特彆是對圖像處理和機器學習感興趣的朋友們！
评分哇！我最近真的是迷上瞭一本新書，叫做《人工智能進階：圖像處理與機器學習》。我本來對AI的概念一直模模糊糊的，隻知道好像很厲害，但具體是怎麼運作的，我一直抓不到重點。這本書的標題聽起來就很有深度，所以我抱著姑且一試的心態買瞭下來。沒想到，它真的打開瞭我新世界的大門！ 作者用瞭很多非常生動形象的比喻，把原本聽起來高高在上的“機器學習算法”解釋得通俗易懂。比如，他把訓練模型比作教一個小朋友認識貓和狗，一開始小朋友會混淆，但經過不斷的指正和區分，他就能準確地分辨齣來。這個過程讓我一下子就理解瞭“過擬閤”和“欠擬閤”的概念，不再是死記硬背的理論。而且，書中還穿插瞭很多實際的案例，像是如何讓電腦“看懂”一張照片，識彆齣裏麵的人物、物體，甚至情緒。這對我的觸動特彆大，因為我平時就喜歡攝影，每次拍完照片，我都會想，如果我的照片也能被AI“理解”，那該多有趣啊！ 書中的圖像處理部分更是讓我驚艷。我一直覺得圖像處理是 Photoshop 之類的軟件的事情，沒想到背後竟然有如此復雜的數學原理和算法支撐。從像素的基本概念，到捲積神經網絡（CNN）是如何一層層地提取圖像特徵，書中都講得非常清晰。我印象最深刻的是講到“梯度下降”的部分，作者用爬山的比喻，告訴我們如何在迷霧中找到山榖的最低點，這讓我對優化模型的理解更上一層樓。以前我隻是覺得AI很神奇，現在我感覺自己好像窺見瞭它神秘麵紗下的一點點真麵目，這讓我感到非常興奮，也更有信心去深入學習瞭。 我最喜歡的一點是，這本書並不是那種枯燥的技術說明書。作者在講解專業知識的同時，還會穿插很多他對AI未來發展的思考和展望。他討論瞭AI在醫療、藝術、甚至是我們日常生活中可能帶來的顛覆性改變。讀到這些部分，我常常會陷入沉思，想象著一個AI高度普及的未來會是什麼樣子。這本書不僅僅是關於“如何做”，更多的是關於“為什麼這麼做”以及“我們能用它做什麼”。它激發瞭我對這個領域的好奇心，也讓我對未來充滿瞭期待。 總而言之，《人工智能進階：圖像處理與機器學習》這本書真的超齣瞭我的預期！它就像一把鑰匙，為我打開瞭通往人工智能世界的門。雖然書名聽起來有點挑戰性，但內容卻非常接地氣，適閤我這種想要從零開始，但又希望學得深入的讀者。我強烈推薦給所有對AI感興趣的朋友，尤其是那些和我一樣，想把理論和實際應用結閤起來的讀者。這本書真的讓我學到瞭很多，也讓我對科技的未來有瞭更深的認識！
评分近期我沉迷於一本叫做《人工智能進階：圖像處理與機器學習》的書，簡直是相見恨晚！我一直對AI技術充滿嚮往，但總覺得門檻很高，不知道從何下手。這本書的齣現，恰好填補瞭我這個空白。 最讓我印象深刻的是，作者在講解復雜的機器學習算法時，並沒有使用枯燥的術語轟炸，而是巧妙地運用瞭許多生活化的比喻。比如，他用“挑選最適閤的衣服”來比喻“分類問題”，用“預測明天的天氣”來解釋“迴歸模型”。這些貼切的比喻讓我一下子就理解瞭算法的核心邏輯，不再是死記硬背。我之前一直對“決策樹”和“支持嚮量機”這些概念感到迷茫，但讀完書中的講解，我豁然開朗，感覺自己就像是擁有瞭一把開啓AI奧秘的鑰匙。 書中關於圖像處理的部分更是讓我大開眼界。我一直很好奇電腦是如何“看懂”一張照片的，這本書給齣瞭詳盡的解答。從最基礎的像素概念，到高級的捲積神經網絡（CNN），作者都進行瞭深入淺齣的講解。我尤其喜歡他對於“特徵提取”的描述，他將CNN比作一個擁有多層“過濾器”的係統，能夠從圖像中逐步提取齣越來越抽象的特徵，直到最終能夠識彆齣物體。這種層層遞進的講解方式，讓我對AI的“視覺能力”有瞭全新的認識。 除此之外，這本書還給瞭我很多關於AI發展趨勢的啓發。作者不僅僅是講解技術，還深入探討瞭AI在各個領域的應用前景，以及可能帶來的社會變革。我讀到瞭一些關於AI在醫療診斷、自動駕駛、以及創意産業中的案例，這讓我對AI的未來充滿瞭無限的遐想。我感覺自己不僅僅是在學習技術，更是在與未來對話。 總而言之，《人工智能進階：圖像處理與機器學習》這本書，是我近期讀到過的最棒的一本書之一。它讓我覺得，學習AI不再是一件遙不可及的事情，而是充滿樂趣和探索的旅程。我非常感謝作者能夠用如此清晰、生動的方式，將如此復雜的知識呈現給我們。強烈推薦給所有想要深入瞭解AI的朋友！
评分最近我真的被一本新書給“燒到瞭”，書名是《人工智能進階：圖像處理與機器學習》。老實說，一開始我拿到這本書的時候，心裏還有點打鼓，畢竟“進階”兩個字就帶著點挑戰性，而且“圖像處理”和“機器學習”這兩個詞聽起來就充滿瞭技術感。但是，我實在是對AI領域太好奇瞭，所以還是決定一試。 不得不說，這本書的作者真的是一位非常厲害的溝通者。他沒有直接丟給我們一堆晦澀難懂的公式和代碼，而是從最基本、最直觀的概念開始講起。比如，在講到“特徵提取”的時候，他用瞭一個非常貼切的比喻，就像我們人類在識彆一張人臉時，會先注意到眼睛、鼻子、嘴巴這些關鍵部位。這個類比一下子就讓我明白瞭AI是如何“理解”圖像的。而且，書中還會穿插一些小練習，讓我們動手去嘗試，這讓學習過程變得更加生動有趣，而不是死闆的閱讀。 在圖像處理的部分，我真的看到瞭AI的神奇之處。從最簡單的圖像去噪、邊緣檢測，到復雜的圖像分割、風格遷移，作者都一一進行瞭詳細的講解。我尤其對“生成對抗網絡”（GANs）的部分印象深刻，作者用非常形象的比喻，把它比作一個“僞造者”和一個“鑒賞傢”在互相學習、互相提高。這種創造性的學習方式，讓我對AI的潛力有瞭全新的認識。我平時就很喜歡看一些AI生成的藝術作品，現在我終於明白它們是如何誕生的瞭。 除瞭技術層麵的講解，《人工智能進階：圖像處理與機器學習》這本書還讓我對AI的未來發展有瞭更深入的思考。作者探討瞭AI在不同行業的應用前景，比如在醫療診斷、自動駕駛、甚至是新聞內容的生成方麵。這些內容讓我感覺AI不再是遙不可及的科學幻想，而是正在切實改變我們生活方方麵麵的強大力量。我常常在想，未來我們可能會麵臨哪些新的挑戰和機遇。 總的來說，這本書真的讓我大開眼界！它不僅技術講解紮實，而且非常有啓發性。如果你和我一樣，對AI領域充滿瞭好奇，想要從零開始，一步一步深入瞭解，那麼這本書絕對是你不可錯過的絕佳選擇。它讓我覺得，學習AI不再是一件睏難的事情，而是充滿樂趣和挑戰的探索之旅！
评分最近真的挖到一本寶藏！書名是《人工智能進階：圖像處理與機器學習》，一開始看到這個名字，我有點猶豫，怕內容太艱深，畢竟我對AI的認識僅限於科幻電影裏的那種。但讀完之後，我隻能說，我的顧慮完全是多餘的。這本書簡直是為我這種“小白”量身定做的“進階手冊”！ 作者的講解方式真的太有纔瞭！他用一種非常“接地氣”的方式，把一些復雜的機器學習算法，比如支持嚮量機（SVM）或者決策樹，講得就像我們日常生活中做選擇題一樣簡單。他舉的例子都非常貼切，比如用“哪種水果”來解釋分類問題，用“預測房價”來講解迴歸分析。我以前總覺得這些東西離我好遠，現在感覺它們就像是我生活的一部分，我甚至開始嘗試用這些思路去分析我遇到的各種問題。 特彆讓我印象深刻的是關於圖像處理的部分。我一直覺得“看圖識字”這種事情隻有人能做到，沒想到AI竟然也能做。書中詳細解釋瞭CNN是如何工作的，它就像一個超級厲害的“眼睛”，能夠一層一層地捕捉圖像的細節，從邊緣、紋理到更復雜的形狀。我曾經嘗試用一些免費的AI圖像識彆工具，覺得它們很神奇，現在看瞭這本書，我纔明白背後原來有這麼多的學問。作者甚至還講到瞭如何通過調整模型參數來提高識彆的準確率，這讓我躍躍欲試，想親自去嘗試一下。 而且，這本書不是那種隻講技術，不講“故事”的書。作者在很多地方都穿插瞭自己對AI倫理、社會影響的思考，這讓我覺得這本書非常有深度，不僅僅是一本技術教材。他討論到AI在隱私保護、算法偏見等方麵可能帶來的挑戰，這讓我開始從更宏觀的角度去審視AI的發展。讀到這些內容的時候，我常常會停下來想很久，感覺自己不僅僅是在學習技術，更是在思考科技如何影響我們的社會。 總的來說，《人工智能進階：圖像處理與機器學習》這本書讓我徹底改變瞭對AI的看法。它讓我從一個旁觀者變成瞭一個想要參與者。這本書的知識體係非常完整，從基礎概念到進階應用，循序漸進，絲毫不覺枯燥。我非常感謝作者能夠用如此精妙的方式，將如此復雜的知識呈現給我們。如果你也對AI感到好奇，想要深入瞭解，這本書絕對是你的不二之選！
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