内容简介
本书在介绍人工智能的基本概念和工作流程、无人驾驶汽车的基本原理与核心技术组成、总体构造与关键部件、安全与可靠性及相关法律法规的基础上,重点阐述人工智能技术在无人驾驶汽车中的应用,如计算机视觉和视频摄像头技术、语音识别技术、自然语言处理技术、人机交互和问答技术、激光雷达和激光测距器技术、车联网技术、精确定位技术、大数据与机器学习及工控机技术等。
全书采用生动形象的语言、恰如其分的比喻、动画视频+全彩图解相结合的形式进行讲解,便于读者快速理解和掌握相关知识点。
本书适合人工智能和无人驾驶汽车技术学习入门者使用,也可供相关院校和无人驾驶车辆研究开发单位组织日常教学、培训使用,汽车驾驶员、私家车主以及对人工智能和无人驾驶技术感兴趣的读者均可参阅。
目录
第1章 人工智能概述 001
1.1 人工智能的概念 002
1.2 弱人工智能和强人工智能 003
1.2.1 弱人工智能及其优势 003
1.2.2 强人工智能及其特点 005
1.3 人工智能的工作流程 007
1.4 人工智能的应用场景 008
1.4.1 交通运输 008
1.4.2 安全系统 011
1.4.3 社会交流 011
1.4.4 服务系统 012
1.4.5 工业机器人 012
1.4.6 智能围棋手 013
1.4.7 智能教育 013
1.4.8 智能穿戴 014
1.4.9 仿人通用机器人 014
第2章 人工智能驱动下的新型智能交通 015
2.1 智能交通系统概述 016
2.1.1 智能交通系统的概念 016
2.1.2 智能交通系统的应用范围 016
2.1.3 智能交通系统的特点 017
2.1.4 智能交通系统的组成 018
2.2 车路云一体化 022
2.2.1 车路云一体化系统定位 022
2.2.2 车路云一体化融合控制系统架构 022
2.2.3 车路云一体化云控基础平台 024
2.2.4 车路云一体化云控应用平台 025
2.2.5 车路云一体化路侧基础设施 025
2.2.6 车路云一体化通信网 026
2.2.7 车路云一体化车辆及其他交通参与者 027
2.2.8 车路云一体化相关支撑平台 028
2.3 数据分析和预测 029
2.4 信息融合技术 031
2.4.1 交通运行与管控 031
2.4.2 优化信号控制与车路协同 032
2.4.3 规划环节 034
第3章 无人驾驶汽车 035
3.1 基本原理与核心技术组成 036
3.1.1 感知技术 037
3.1.2 决策与规划技术 038
3.1.3 控制与执行技术 038
3.1.4 人机交互技术 038
3.1.5 安全保障技术 039
3.2 总体构造及关键部件 039
3.2.1 车 040
3.2.2 线控系统 040
3.2.3 传感器 042
3.2.4 计算单元 042
3.3 安全性和可靠性 043
3.4 相关法律法规 044
第4章 计算机视觉和视频摄像头——无人驾驶汽车的“眼” 061
4.1 计算机视觉与视频摄像头的含义 062
4.2 计算机视觉系统与视频摄像头的组成和工作原理 063
4.3 计算机视觉技术在无人驾驶汽车中的应用 067
4.3.1 环境感知 067
4.3.2 自主决策 068
4.3.3 路径规划 069
4.3.4 辅助驾驶 069
4.4 视频摄像头在无人驾驶汽车中的应用 070
第5章 语音识别——无人驾驶汽车的“耳” 071
5.1 智能语音识别技术 072
5.2 语音识别系统的组成 073
5.3 语音识别系统的工作原理 074
5.4 语音识别技术在无人驾驶汽车中的应用 075
第6章 自然语言处理——无人驾驶汽车的“口” 078
6.1 自然语言处理的含义 079
6.2 自然语言处理系统的组成 079
6.2.1 机器翻译 079
6.2.2 语义理解 080
6.2.3 问答系统 080
6.3 自然语言处理系统的工作原理 081
6.3.1 语言模型 081
6.3.2 词向量表示和语义分析 082
6.3.3 深度学习 082
6.4 自然语言处理技术在无人驾驶汽车中的应用 083
6.5 自然语言处理技术与无人驾驶汽车的融合 085
第7章 人机交互和问答——无人驾驶汽车的“血液” 087
7.1 人机交互和问答系统的含义 088
7.2 人机交互系统的主要组成 089
7.2.1 多模态输入/输出 089
7.2.2 智能接口代理 089
7.2.3 视觉获取 089
7.2.4 视觉合成 090
7.2.5 对话系统 090
7.3 人机交互系统的工作原理 091
7.3.1 输入设备 091
7.3.2 中央处理器 091
7.3.3 操作系统和应用软件 092
7.3.4 输出设备 092
7.4 问答系统的组成 093
7.5 问答系统的工作原理 094
7.6 人机交互和问答技术在无人驾驶汽车中的应用 095
第8章 激光雷达和激光测距器——无人驾驶汽车的“手” 098
8.1 激光雷达及其分类 099
8.1.1 按功能分类 099
8.1.2 按工作介质分类 100
8.1.3 按线数分类 101
8.1.4 按扫描方式分类 102
8.1.5 按探测方式分类 102
8.1.6 按载荷平台分类 103
8.2 激光雷达的组成和工作原理 104
8.3 激光测距器及其工作原理 105
8.4 激光雷达在无人驾驶汽车中的应用 106
8.4.1 动静态障碍物检测与分类 107
8.4.2 道路边缘检测与道路特征识别 107
8.4.3 激光雷达用于地图构建和定位 108
8.5 激光测距器在无人驾驶汽车中的应用 109
第9章 车联网——无人驾驶汽车的“神经” 111
9.1 车联网的含义 112
9.2 车联网系统的组成 113
9.3 车联网系统的工作原理 120
9.4 车联
前言/序言
在科学技术高速发展的当下,人工智能与无人驾驶汽车作为前沿科技领域的佼佼者,正以前所未有的态势深刻变革着我们的生活与未来。
日常与不同背景人群交流时,笔者发现大家虽对人工智能和无人驾驶汽车满怀好奇,却缺乏深入了解。很多人仅通过碎片化的新闻报道获取模糊概念,复杂的技术原理和专业术语让他们望而却步。
身为长期关注并投身科技研究与教育的工作者,笔者也深感有必要将这两项极具变革性的技术,以通俗易懂、生动有趣的方式呈现给广大读者。于是,在化学工业出版社的组织下,特编写了本书。
本书在简要介绍人工智能和无人驾驶汽车基本概念与特点的基础上,力求以“生动形象的语言”和“恰如其分的比喻”,重点阐述人工智能驱动下的无人驾驶汽车相关知识。
全书内容主要包括:
计算机视觉和视频摄像头——无人驾驶汽车的“眼”;
语音识别——无人驾驶汽车的“耳”;
自然语言处理——无人驾驶汽车的“口”;
人机交互和问答——无人驾驶汽车的“血液”;
激光雷达和激光测距器——无人驾驶汽车的“手”;
车联网——无人驾驶汽车的“神经”;
精确定位——无人驾驶汽车的“脚”;
大数据、机器学习和工控机——无人驾驶汽车的“大脑”。
编写过程中,笔者试图打破技术壁垒,坚守“让知识触手可及”的核心原则,采用动画视频与全彩图解相结合的创新形式进行直观易懂地介绍。动画视频能以动态、直观的方式展示抽象的技术原理和复杂的运行机制。全彩图解则借助精美的图片和简洁的语言文字,清晰呈现具体细节和关键信息,助力读者加深理解。
期望本书能成为连接普通大众与前沿科技的桥梁。无论你是对科技满怀好奇的初学者,还是渴望深入了解这两项技术的专业人士,都能从书中获取有价值的信息和启发,对人工智能和无人驾驶汽车有全新的认识,感受科技的魅力与力量。
科技发展日新月异,人工智能和无人驾驶汽车的未来充满无限可能。让我们一同踏上这场充满惊喜与挑战的科技之旅,共同探索未来的无限可能吧!
由于水平所限,书中难免有疏漏和不妥之处,敬请广大读者批评指正。
编著者