第1章 人工智能導(dǎo)引 1
1.1 人工智能的背景 1
1.1.1 什么是人工智能 1
1.1.2 人工智能的誕生：模仿人類行為與思考 2
1.2 人工智能的前世今生 4
1.2.1 人工智能的基礎(chǔ) 4
1.2.2 人工智能的歷史 8
1.2.3 人工智能的研究現(xiàn)狀 9
1.3 人工智能的應(yīng)用 12
1.3.1 人工智能的應(yīng)用問題 12
1.3.2 人工智能的應(yīng)用特征 13
1.3.3 人工智能的應(yīng)用現(xiàn)狀與未來 15
1.4 人工智能的目標(biāo) 19
思考題 20
第2章 人工智能基礎(chǔ)知識 21
2.1 機器人 21
2.1.1 初識機器人 21
2.1.2 機器人的結(jié)構(gòu)組成 22
2.2 機器學(xué)習(xí) 23
2.2.1 什么是機器學(xué)習(xí) 23
2.2.2 機器學(xué)習(xí)的算法 24
2.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 26
2.4 計算機視覺 30
2.5 自然語言處理 32
2.6 群體智能 34
2.7 人機交互 35
2.8 增材制造 36
2.9 大數(shù)據(jù) 38
2.10 虛擬現(xiàn)實 40
思考題 41
第3章 燈光的智能控制 42
3.1 車燈的控制原理 42
3.2 編程環(huán)境的配置 43
3.2.1 硬件模塊的組成 43
3.2.2 軟件環(huán)境的配置 55
3.3 點亮小車車燈 59
3.3.1 什么是程序 59
3.3.2 小車車燈的點亮編程步驟 59
3.3.3 小車車燈的熄滅編程步驟 62
3.4 擴展：制作一個流水燈 63
3.4.1 什么是流水燈 63
3.4.2 流水燈的核心指令 63
3.4.3 制作流水燈的編程步驟 64
思考題 66
第4章 交通燈的智能識別 67
4.1 交通燈的識別原理 67
4.2 顏色傳感器 69
4.3 讓小車智能識別紅綠燈 69
4.3.1 主要材料準(zhǔn)備 69
4.3.2 硬件組裝 70
4.3.3 小車識別紅綠燈的編程步驟 70
4.3.4 效果展示 78
4.4 擴展：制作一個顏色辨識器 78
4.4.1 制作顏色辨識器的任務(wù)描述 78
4.4.2 硬件組裝 79
4.4.3 顏色辨識器的編程步驟 79
思考題 84
第5章 文字的智能處理 85
5.1 文本識別原理 85
5.2 文本解析的實現(xiàn) 86
5.3 基于文本信息的小車控制 88
5.3.1 主要材料準(zhǔn)備 88
5.3.2 硬件組裝 88
5.3.3 文本信息識別的編程步驟 89
5.4 擴展：多文本信息的連續(xù)控制 94
5.4.1 多文本解析的任務(wù)描述 94
5.4.2 硬件組裝 94
5.4.3 多文本解析的編程步驟 94
思考題 99
第6章 圖像的智能辨識 100
6.1 圖像識別原理 100
6.2 路標(biāo)形狀識別 101
6.3 讓小車看懂路標(biāo) 106
6.3.1 材料準(zhǔn)備 106
6.3.2 材料組裝 107
6.3.3 小車看懂路標(biāo)的編程步驟 108
6.4 擴展：智能停車 112
6.4.1 智能停車任務(wù)描述 112
6.4.2 硬件組裝 112
6.4.3 智能停車的編程步驟 112
思考題 116
第7章 語音的智能辨識 117
7.1 語音辨識原理 117
7.2 聲音解析實現(xiàn) 118
7.3 基于聲音的小車控制 120
7.4 擴展：具有交互功能的聲控小車 131
思考題 135
第8章 人機的智能交互 136
8.1 人機交互原理 136
8.2 腦機接口技術(shù) 137
8.2.1 腦機接口組成 137
8.2.2 腦機接口原理 138
8.3 用思維控制小車的啟停 138
8.3.1 什么是信號 139
8.3.2 腦電信號的采集 139
8.3.3 大腦運動意圖的解碼 140
8.3.4 小車的啟�？刂瞥绦�?qū)崿F(xiàn) 140
8.4 擴展：智能腦控小車 143
思考題 146
第9章 無人駕駛 148
9.1 無人駕駛原理 148
9.2 自動循跡技術(shù) 150
9.2.1 自動循跡原理 150
9.2.2 自動循跡組成 150
9.3 智能小車的自動循跡 151
9.3.1 軌跡的檢測 151
9.3.2 智能循跡小車的實現(xiàn) 152
9.4 擴展：具有避障功能的自動行駛 156
9.4.1 認(rèn)識超聲波避障 156
9.4.2 超聲波避障的實現(xiàn) 157
9.4.3 具有避障功能的自動行駛小車 159
思考題 164
第10章 智能3D打印 165
10.1 3D打印實現(xiàn)原理 165
10.2 3D打印主流技術(shù) 166
10.2.1 擠出成型（Material Extrusion） 166
10.2.2 粉床熔融成型（Powder Bed Fusion） 168
10.2.3 還原光聚合 169
10.2.4 粘結(jié)劑噴射 170
10.2.5 材料噴射 170
10.2.6 薄板層壓 171
10.2.7 定向能量沉積 171
10.3 3D打印應(yīng)用領(lǐng)域 172
10.3.1 快速原型制作和快速制造 172
10.3.2 汽車 173
10.3.3 航空 173
10.3.4 建筑 173
10.3.5 醫(yī)療 173
10.3.6 教育 174
10.3.7 消費產(chǎn)品 174
10.4 3D打印實現(xiàn)過程 175
10.4.1 3D建模 175
10.4.2 切片 176
10.4.3 打印 176
10.4.4 后期處理 176
10.5 3D打印實操案例 177
10.5.1 SolidWorks設(shè)計軟件基本操作 177
10.5.2 3D打印切片及控制系統(tǒng)基本操作 183
思考題 195
第11章 智能計算技術(shù) 196
11.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 196
11.1.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述 196
11.1.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí) 197
11.1.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)舉例 201
11.2 Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 207
11.2.1 Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) 208
11.2.2 Hopfield網(wǎng)絡(luò)求解優(yōu)化問題的思想 208
11.2.3 Hopfield網(wǎng)絡(luò)求解FMS調(diào)度問題 209
11.2.4 旅行商問題（TSP）的Hopfield網(wǎng)絡(luò)求解 212
11.3 模擬退火算法 216
11.3.1 模擬退火算法簡介 216
11.3.2 基于Hopfield優(yōu)化模型的模擬退火求解算法 218
11.4 遺傳算法 219
11.4.1 遺傳算法簡介 219
11.4.2 遺傳算法舉例 221
11.5 粒子群算法 226
11.5.1 引言 226
11.5.2 改進的PSO算法優(yōu)化 227
11.5.3 算法性能準(zhǔn)則 228
11.5.4 對于有約束優(yōu)化問題的求解算法 230
11.5.5 優(yōu)化問題應(yīng)用 230
11.6 支持向量機 231
11.6.1 支持向量機簡介 231
11.6.2 線性分類器 231
11.6.3 核函數(shù)特征空間 234
11.6.4 軟間隔優(yōu)化問題 235
11.6.5 支持向量機的多類別分類 236
11.6.6 支持向量機的MATLAB應(yīng)用 237
參考文獻 238