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本書全面介紹了制造業(yè)人工智能系統(tǒng)的概念、系統(tǒng)組成及系統(tǒng)框架，同時(shí)，以案例為引導(dǎo)對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)中的不同技術(shù)及各種技術(shù)在制造業(yè)人工智能系統(tǒng)中的作用與應(yīng)用進(jìn)行了介紹。全書分10章，內(nèi)容包括人工智能系統(tǒng)在制造業(yè)中的作用、增材制造、工業(yè)機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算、人工智能算法、數(shù)字孿生技術(shù)、沉浸式擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)。
本書以制造過(guò)程中數(shù)據(jù)流作為主線，詳細(xì)介紹了不同的新興技術(shù)在制造業(yè)人工智能系統(tǒng)中的作用，并且提供了豐富的應(yīng)用案例，從理論與實(shí)踐兩方面解決了與后續(xù)課程的銜接問(wèn)題，具有系統(tǒng)性、實(shí)用性強(qiáng)，內(nèi)容新穎的特點(diǎn)。
本書可作為普通高等院校機(jī)械工程、自動(dòng)化智能制造及人工智能等相關(guān)專業(yè)的本科生及研究生的教材，也可作為工程技術(shù)人員的參考用書。
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隨著科技革命與產(chǎn)業(yè)革命的深入推進(jìn)，制造業(yè)作為立國(guó)之本、強(qiáng)國(guó)之基，在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中的核心地位不斷凸顯。21 世紀(jì)以來(lái)，尤其是2008 年全球金融危機(jī)以后，發(fā)達(dá)國(guó)家特別是科技強(qiáng)國(guó)紛紛重新審視“去工業(yè)化”政策，包括制造業(yè)外包政策和“重服務(wù)輕制造”的思想，重振制造業(yè)成了各國(guó)經(jīng)濟(jì)政策和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)迭代升級(jí)的主旋律。
近幾年，我國(guó)加快制造業(yè)升級(jí)的腳步，將包括新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高檔數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、先進(jìn)軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、農(nóng)機(jī)裝備、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)作為未來(lái)制造業(yè)升級(jí)的重點(diǎn)突破對(duì)象。高端制造業(yè)的發(fā)展不能看成是低端制造業(yè)的簡(jiǎn)單延伸，而要通過(guò)制造業(yè)與人工智能技術(shù)的深度結(jié)合、制造技術(shù)與信息技術(shù)的結(jié)合，對(duì)制造過(guò)程進(jìn)行迭代升級(jí)，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的跨越式發(fā)展。在制造業(yè)與人工智能技術(shù)的結(jié)合、制造技術(shù)與信息技術(shù)的結(jié)合中，制造過(guò)程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流在其中起著關(guān)鍵的作用。針對(duì)新興人工智能技術(shù)、信息技術(shù)與制造業(yè)的結(jié)合，本書提出了制造業(yè)人工智能系統(tǒng)的概念。該系統(tǒng)以制造過(guò)程中的數(shù)據(jù)流為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程具有對(duì)于信息自感知、自決策與自執(zhí)行的能力。
本書以智能化制造技術(shù)作為主線，介紹了人工智能系統(tǒng)在制造業(yè)中的應(yīng)用，著重講解了九種新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)（增材制造、工業(yè)機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算、人工智能算法、數(shù)字孿生技術(shù)、沉浸式擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)）在制造業(yè)中的應(yīng)用。九種新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施和技術(shù)，以數(shù)據(jù)要素作為驅(qū)動(dòng)，相互串聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的智能化。對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，加快制造業(yè)的智能化，是培育我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新動(dòng)能的必由之路，是搶占未來(lái)經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展制高點(diǎn)的戰(zhàn)略選擇，對(duì)推動(dòng)我國(guó)制造業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，打造我國(guó)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)具有重要戰(zhàn)略意義。
本書第1章主要介紹人工智能系統(tǒng)在制造業(yè)中的作用，以及制造業(yè)人工智能系統(tǒng)的含義、系統(tǒng)的體系組成與框架結(jié)構(gòu)。第2章主要對(duì)增材制造技術(shù)進(jìn)行介紹，主要包括3D打印的定義、工藝過(guò)程、五種典型的3D打印技術(shù)（疊層制造技術(shù)、熔融沉積成形技術(shù)、立體光固化成形技術(shù)、選擇性激光燒結(jié)技術(shù)、三維打印技術(shù)）與3D打印材料。第3章主要對(duì)工業(yè)機(jī)器人的類型以及關(guān)鍵技術(shù)（傳感器、機(jī)械設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì)、導(dǎo)航與定位以及路徑規(guī)劃）進(jìn)行介紹。第4章主要對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的定義、研究方向、體系結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用進(jìn)行介紹。第5章主要介紹工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)、功能作用、核心技術(shù)與平臺(tái)架構(gòu)，及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景與平臺(tái)案例。第6章主要對(duì)工業(yè)區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行介紹，包括區(qū)塊鏈的概念，其在工業(yè)領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)、機(jī)遇、挑戰(zhàn)與技術(shù)特點(diǎn)，工業(yè)區(qū)塊鏈的技術(shù)體系與在制造業(yè)中的應(yīng)用。第7章主要對(duì)大數(shù)據(jù)與云計(jì)算的定義與特征、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算的關(guān)系、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算的基礎(chǔ)技術(shù)及兩種技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用進(jìn)行了介紹。第8章對(duì)人工智能算法進(jìn)行了介紹，主要包括機(jī)器學(xué)習(xí)與深度學(xué)習(xí)算法的原理與方法，以及人工智能算法的應(yīng)用。第9章的內(nèi)容主要包括數(shù)字孿生技術(shù)的概念、意義及其應(yīng)用價(jià)值，數(shù)字孿生技術(shù)的體系架構(gòu)、系統(tǒng)組成、孿生模型、數(shù)字孿生的使能技術(shù)和數(shù)字孿生工具，以及數(shù)字孿生在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。第10章主要對(duì)兩種沉浸式擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行了介紹，即增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，主要內(nèi)容包括增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的定義與特征，兩者的區(qū)別、原理與系統(tǒng)組成，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)及其在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
本書第1章由張青雷編寫，第2章和第3章由段建國(guó)編寫，第4章和第5章由秦際赟編寫，第6章和第7章由周瑩編寫，第8章由王琴編寫，第9章和第10章由劉震編寫。全書由張青雷統(tǒng)稿。
由于編者水平有限，書中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

編者

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