本教材聚焦学术前沿，围绕人工智能的两大核心要素，即数据和模型，对人工智能领域安全问题以及相关攻防算法展开系统全面、详细深入的介绍。本教材可以帮助学生充分了解人工智能数据与模型所面临的安全风险，学习基础的攻防理论，掌握关键的攻防技巧。

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本书在简要介绍人工智能发展历程、世界各国人工智能战略规划之后，重点围绕人工智能安全主题，提出人工智能安全体系架构，讨论了人工智能助力安全、人工智能内生安全、人工智能衍生安全等相关内容，并深入研究了人工智能安全伦理准则。本书还详细分析了人工智能行为体及其可能引发的安全问题，提出了人工智能保险箍的解决方案，并给出了人工智能行为体的安全评估与检测方法。本书最后还探讨了人工智能的前沿技术，以及人工智能安全的未来发展趋势。本书适合人工智能及安全领域的研究人员、管理人员以及广大爱好者阅读。

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本书着眼于人工智能自身的安全问题，旨在将当前人工智能安全的基础问题、关键问题、核心算法进行归纳总结。本书的定位是学习人工智能安全的入门书籍，因此先详细介绍了人工智能安全相关的基础知识，包括相关的基础算法和安全模型，使得读者明确人工智能面临的威胁，对人工智能安全有一个大体的概念和初步认识。然后将人工智能系统的主要安全威胁分为模型安全性威胁和模型与数据隐私威胁两大类。模型安全性威胁主要包括投毒攻击、后门攻击、对抗攻击、深度伪造。模型与数据隐私威胁主要包括窃取模型的权重、结构、决策边界等模型本身信息和训练数据集信息。 本书在介绍上述经典攻击技术的同时，也介绍了相应的防御方法，使得读者通过这些攻击了解人工智能模型的脆弱性，并对如何防御攻击的方法、如何增强人工智能模型的鲁棒性有一定的思考。本书主要从隐私保护的基本概念、数据隐私、模型窃取与防御三个维度来介绍通用的隐私保护定义与技术、典型的机器学习数据隐私攻击方式和相应的防御手段，并探讨了模型窃取攻击及其对应的防御方法，使得读者能够直观全面地了解模型与数据隐私并掌握一些经典算法的整体实现流程。这本书还介绍了真实世界场景中不同传感器下的对抗攻击和相应的防御措施以及人工智能系统对抗博弈的现状。相比于数字世界的攻击，真实世界的攻击更需要引起人们的关注，一旦犯罪分子恶意利用人工智能系统的漏洞，将会给人们的生产生活带来安全威胁，影响大家的人身安全、财产安全还有个人隐私。读者可以通过阅读此书的知识内容及相关经典案例了解掌握人工智能系统面临的攻防技术，了解如何在前人的基础上，研究出针对各种攻击的防御方法，为可信人工智能助力。 本书适合期望入门人工智能安全的计算机相关专业的学生、技术工作者，人工智能领域的从业人员，对人工智能安全感兴趣的人员，致力于建设可信人工智能的人员。

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数据作为一种新型生产要素，在未来的社会发展过程中将扮演越来越重要的角色，提升数据素养将有助于促进中国人工智能后备人才的高质量发展。本书以人工智能下的大数据时代为背景，从数据素养、数据分析基础、统计分析、机器学习多个维度全面系统地介绍了如何探索数据、整理数据和分析数据。本书没有给出晦涩难懂的数学公式，也不涉及复杂烦琐的程序代码，而是在阐述基本原理的基础上，辅以简洁的Python 程序，让读者能够快速入门，提升个人的数据综合素养。

本书以元宇宙为主题，全面讲述了元宇宙在当下和未来的发展。首先，讲解了元宇宙的概念、技术、产业链及对互联网行业的重要意义，以便读者了解元宇宙的整体框架。其次，介绍了元宇宙在游戏、社交、办公、教育、虚拟数字人等方面的应用，展示了元宇宙的巨大潜力。最后，分析了数字经济变革、元宇宙投资方向，并且对未来进行了展望，介绍了元宇宙的商业潜能。 本书在讲述概念的同时，对元宇宙的应用场景、未来趋势、投资赛道等做了分析。此外，融入诸多案例，对元宇宙的入局者具有很强的指导意义。

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本书选取人工智能的8个核心方向，精心选择不同章节的关键知识点。力求在保证教学内容易于接受的同时，与后续高等教育的人工智能教育无缝衔接。同时，书中的每一章均配备作业题与编程练习，让同学们在练习当中加深对算法与原理的理解。