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163千字
字数
2021-06-01
发行日期
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主编推荐语
多名专业作者联合著作,用Python学习自然语言处理和计算机视觉技术,用ROS开发智能的机器人系统,通过实战快速掌握机器人开发技术。
内容简介
机器人是人工智能时代的重要产物,为人类的工作和生活提供了非常多的助力。对于智能机器人而言,视觉识别能力和对话能力是非常重要的两个方面,本书就是基于这两个技术展开介绍,并通过一系列的编程案例和实践项目,引导读者高效掌握机器人的开发技巧。
本书基于Python语言进行讲解,结合机器人操作系统(ROS)平台给出了丰富多样的机器人开发方案。本书立足于机器人的视觉和语言处理,通过OpenCV、自然语言处理、循环神经网络、卷积神经网络等技术提高机器人的视觉识别能力和对话能力。全书包括多个练习和项目,通过知识点和编程实践相结合的方式,快速带领读者掌握实用的机器人开发技术。
本书适合机器人或智能软硬件研发领域的工程师阅读,也适合高校人工智能相关专业的师生阅读。
目录
- 版权信息
- 版权声明
- 内容提要
- 作者简介
- 前言
- 资源与支持
- 第1章 机器人学基础
- 1.1 简介
- 1.2 机器人学的历史
- 1.3 人工智能
- 1.3.1 自然语言处理简介
- 1.3.2 计算机视觉简介
- 1.3.3 机器人的类型
- 1.3.4 机器人的硬件和软件
- 1.4 机器人定位
- 1.4.1 练习1:计算机器人的位置
- 1.4.2 如何进行机器人开发
- 1.4.3 练习2:使用Python计算轮子走过的距离
- 1.4.4 练习3:使用Python计算机器人的最终位置
- 1.4.5 项目1:使用Python和测距法进行机器人定位
- 1.5 小结
- 第2章 计算机视觉
- 2.1 简介
- 2.2 计算机视觉基本算法
- 2.2.1 图像相关术语
- 2.2.2 OpenCV
- 2.2.3 阈值化
- 2.2.4 练习4:对图像应用各种阈值化操作
- 2.2.5 形态学变换
- 2.2.6 练习5:对图像应用形态学变换
- 2.2.7 模糊(平滑)
- 2.2.8 练习6:对图像应用模糊方法
- 2.2.9 练习7:加载图像并应用所学的各种方法
- 2.3 机器学习简介
- 2.3.1 决策树和提升方法
- 2.3.2 练习8:使用决策树、随机森林和AdaBoost进行数字预测
- 2.3.3 人工神经网络
- 2.3.4 练习9:构建第一个神经网络
- 2.3.5 项目2:对Fashion-MNIST数据集中的10种衣物进行分类
- 2.4 小结
- 第3章 自然语言处理
- 3.1 简介
- 3.1.1 自然语言处理
- 3.1.2 自然语言处理的两个部分
- 3.1.3 NLP的各层次
- 3.2 Python中的NLP
- 3.2.1 自然语言工具包(NLTK)
- 3.2.2 练习10:NLTK入门
- 3.2.3 spaCy
- 3.2.4 练习11:spaCy入门
- 3.3 主题建模
- 3.3.1 词频-逆文档频率(TF-IDF)
- 3.3.2 潜在语义分析(LSA)
- 3.3.3 练习12:使用Python进行主题建模
- 3.3.4 项目3:处理一个语料库
- 3.4 语言建模
- 3.4.1 语言模型简介
- 3.4.2 二元模型
- 3.4.3 N元模型
- 3.4.4 计算概率
- 3.4.5 练习13:创建一个二元模型
- 3.5 小结
- 第4章 NLP神经网络
- 4.1 简介
- 4.2 循环神经网络
- 4.2.1 循环神经网络(RNN)简介
- 4.2.2 循环神经网络原理
- 4.2.3 RNN架构
- 4.2.4 长距离依赖问题
- 4.2.5 练习14:使用RNN预测房价
- 4.2.6 长短期记忆网络
- 4.2.7 练习15:预测数学函数的下一个解
- 4.3 神经语言模型
- 4.3.1 神经语言模型简介
- 4.3.2 RNN语言模型
- 4.3.3 练习16:对一个小语料库进行编码
- 4.3.4 RNN的输入维度
- 4.3.5 项目4:预测字符序列中的下一个字符
- 4.4 小结
- 第5章 计算机视觉中的卷积神经网络
- 5.1 简介
- 5.2 CNN基础
- 5.3 构建第一个CNN
- 练习17:构建一个CNN
- 5.4 改进模型的方法:数据增强
- 5.4.1 练习18:利用数据增强改进模型
- 5.4.2 项目5:使用数据增强来正确对花朵图像进行分类
- 5.5 最先进的模型:迁移学习
- 练习19:基于迁移学习对钞票进行分类
- 5.6 小结
- 第6章 机器人操作系统(ROS)
- 6.1 简介
- 6.2 ROS基本概念
- 6.3 ROS基本命令
- 6.4 安装和配置
- 6.5 Catkin工作空间和软件包
- 6.6 发布者和订阅者
- 6.6.1 练习20:编写简单的发布者和订阅者
- 6.6.2 练习21:编写较复杂的发布者和订阅者
- 6.7 模拟器
- 6.7.1 练习22:Turtlebot配置
- 6.7.2 练习23:模拟器和传感器
- 6.7.3 项目6:模拟器和传感器
- 6.8 小结
- 第7章 构建基于文本的对话系统(聊天机器人)
- 7.1 简介
- 7.2 向量空间中的词表示
- 7.2.1 词嵌入
- 7.2.2 余弦相似度
- 7.2.3 Word2Vec
- 7.2.4 Word2Vec的问题
- 7.2.5 Gensim
- 7.2.6 练习24:创建词嵌入
- 7.2.7 全局向量(GloVe)
- 7.2.8 练习25:使用预训练的GloVe模型观察词语在平面上的分布
- 7.3 对话系统
- 7.3.1 聊天机器人的开发工具
- 7.3.2 对话代理的类型
- 7.3.3 创建基于文本的对话系统
- 7.3.4 练习26:创建第一个对话代理
- 7.3.5 项目7:创建一个用来控制机器人的对话代理
- 7.4 小结
- 第8章 利用基于CNN的物体识别来指导机器人
- 8.1 简介
- 8.2 多物体识别和检测
- 8.2.1 练习27:构建第一个多物体检测和识别系统
- 8.2.2 ImageAI
- 8.3 视频中的多物体识别和检测
- 项目8:视频中的多物体检测和识别
- 8.4 小结
- 第9章 机器人的计算机视觉
- 9.1 简介
- 9.2 Darknet
- Darknet基础安装
- 9.3 YOLO
- 9.3.1 使用YOLO进行预测
- 9.3.2 在摄像头上使用YOLO
- 9.3.3 练习28:YOLO编程
- 9.3.4 练习29:在ROS中集成YOLO
- 9.3.5 项目9:机器人保安
- 9.4 小结
- 附录 本书项目概览
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出版方
人民邮电出版社
人民邮电出版社是工业和信息化部主管的大型专业出版社,成立于1953年10月1日。人民邮电出版社坚持“立足信息产业、面向现代社会、传播科学知识、服务科教兴国”,致力于通信、计算机、电子技术、教材、少儿、经管、摄影、集邮、旅游、心理学等领域的专业图书出版。