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作者：CC4SI项目组 版本：v1.0.0 更新日期：2026年4月
全书目录
上篇：原理与技术
第一部分：导论
建立读者对人工智能的宏观认知，介绍AI的发展历程和技术范式演进。
oAmazon Go案例：技术融合
oAI赋能的时间线：2016-2024
oAI四大赛道：AIGC、Agent、AI4S、AIED
o设计领域AI应用趋势
第2章 AI范式演进
o从规则系统到大模型的三次范式演进
o万能逼近定理与神经网络基础
o神经网络技术栈全景
oScaling Law与模型规模效应
第二部分：数学与编程基础
从函数式视角理解AI，介绍神经网络的基本原理和Python编程工具。
o"Functions Describe the World"核心理念
o从Excel到神经网络的演进逻辑
o函数组合与层级抽象
o数据驱动 vs 规则驱动
oMLP结构与前向传播
o激活函数：Sigmoid、ReLU、Softmax
o损失函数与优化
o反向传播原理
第三部分：计算机视觉原理
深入讲解计算机视觉的核心技术CNN，以及目标检测和语义分割的基本原理。
o为什么需要CNN：局部连接与权重共享
o卷积、激活、池化三大组件
oCNN vs MLP的区别与联系
o经典网络架构：LeNet、AlexNet、VGG、ResNet
o从分类到检测的跃迁
oTwo-Stage vs One-Stage检测器
oYOLO系列演进与技术原理
o评估指标：IoU、mAP、COCO数据集
第7章 语义分割与空间分析
o图像分析层级：Pixel/patch/Object-Level
o语义分割 vs 实例分割
o分割网络架构：FCN、U-Net、DeepLab
o空间分析应用场景
第四部分：Transformer与大模型
介绍革命性的Transformer架构和大语言模型的核心技术。
第8章 注意力机制
oSelf-Attention的动机与原理
oQ、K、V计算过程
oMulti-Head Attention多头注意力
oPositional Encoding位置编码
oSelf-Attention vs CNN对比
第9章 Transformer架构
oEncoder-Decoder结构详解
oEncoder层：Self-Attention + FFN
oDecoder层：Masked + Cross-Attention
o残差连接与层归一化
oToken处理流程
第10章 大语言模型技术
o从Transformer到ChatGPT的演进
o预训练与微调范式
oRAG检索增强生成原理
oRLHF人类反馈强化学习
oPrompt工程基础
第五部分：生成式AI
讲解生成模型的发展脉络和Diffusion模型的核心技术。
第11章 生成模型演进
o自编码器AE与变分自编码器VAE
o生成对抗网络GAN原理
oDiffusion扩散模型：前向与反向过程
oStable Diffusion架构解析
第12章 AIGC工具与技术
oControlNet：精确条件控制
oLoRA高效微调技术
oComfyUI模块化工作流
o版权与伦理问题
第六部分：AI Agent
探讨AI Agent的架构、具身智能和自主决策技术。
第13章 AI Agent架构
o从规则系统到LLM-based Agent
oAgent核心组件：感知、规划、记忆、工具
oChain of Thought推理链
oReAct推理行动模式
o单Agent vs 多Agent协作
第14章 具身智能
o具身智能的概念与特点
o数字孪生与物理世界交互
o强化学习基础与Gymnasium环境
o虚拟到真实的迁移挑战
第15章 协作与协议
oMCP模型上下文协议
oHITL人机协作模式
oAgent落地挑战与解决方向
下篇：设计领域应用
第七部分：数字媒体设计
AI在数字媒体创作中的应用，包括视觉设计、交互设计和内容生成。
第16章 视觉设计与AIGC
o图像生成与风格迁移
oLogo与图标设计
o品牌视觉系统生成
o案例分析
第17章 交互设计
o用户界面生成
o交互原型自动化
o用户体验分析
o案例分析
第八部分：环境设计
AI在室内设计、景观设计等环境设计领域的应用。
第18章 室内设计
o平面图智能生成
o家具布局优化
o材质与风格推荐
oVR/AR预览
o案例分析
第19章 景观设计
o场地分析与评估
o植被配置优化
o景观元素生成
o生态效益模拟
o案例分析
第九部分：工业设计
AI在产品设计、造型优化和制造准备中的应用。
第20章 产品造型设计
o概念草图生成
o三维建模辅助
o形态优化
o案例分析
第21章 设计优化与制造
o结构优化（拓扑优化）
o材料选择
o可制造性分析
o案例分析
第十部分：城市设计
AI在城市规划、空间分析和城市管理中的应用。
第22章 城市空间分析
o遥感影像分析
o城市形态识别
o人口与活动分析
o案例分析
第23章 规划设计与评估
o用地规划生成
o交通网络优化
o公共设施布局
o规划方案评估
o案例分析
第十一部分：生态设计
AI在生态保护、环境治理和可持续发展中的应用。
第24章 生态分析与评估
o生态系统服务评估
o生物多样性分析
o环境质量监测
o案例分析
第25章 生态规划与修复
o生态源地识别
o生态网络构建
o修复方案优化
o案例分析
Python环境配置
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AIGC工具链
Agent开发框架
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中英文术语对照
按章节索引
学习路径建议
面向设计专业学生
上篇选读：01 → 02 → 05 → 06
下篇重点：根据专业方向选择
附录：工具资源
面向技术实现者
上篇系统学习：全部章节
下篇按需学习：了解应用场景
附录：工具资源 + 参考文献
面向研究者
上篇重点：02 → 03 → 04
下篇选读：关注前沿应用
附录：参考文献
核心概念索引
概念 相关章节 英文术语
生成式AI 01, 11, 12, 16 AIGC
智能体 01, 13, 14, 15 AI Agent
卷积神经网络 05, 06, 07 CNN
注意力机制 08, 09, 10 Self-Attention
大语言模型 10, 15 LLM
扩散模型 11, 12, 16 Diffusion
具身智能 14 Embodied AI
检索增强生成 10, 15 RAG
人类反馈强化学习 10 RLHF
模型上下文协议 15 MCP
人机协作 15 HITL
内容特色
原理先行：上篇系统讲解AI核心技术原理
应用导向：下篇聚焦五大设计领域的AI应用
案例驱动：每个应用领域配有真实案例分析
工具支撑：附录提供完整的工具与资源指南
中英双语：专业术语保留英文，便于深入阅读
版本历史
v1.0.0 (2026-04) - 初始版本发布
License: CC BY-NC-SA 4.0