第1章Python程序設計平臺的安裝
1.1基本運行環境Anaconda的安裝
1.1.1Anaconda的下載
1.1.2Anaconda的安裝
1.1.3標準庫的安裝
1.1.4指定版本的安裝
1.2基本數學庫和作圖包的安裝
1.2.1數學計算庫的安裝
1.2.2作圖庫的安裝
1.3機器學習庫的安裝
1.3.1sklearn庫的安裝
1.3.2keras庫的安裝
1.3.3tensorflow的安裝
1.3.4其他相關庫的安裝
1.4pycharm的安裝
1.4.1pycharm的下載
1.4.2pycharm的安裝
1.5簡例與幫助的使用
1.5.1簡例
1.5.2幫助的使用
習題1
第2章Python程序設計基礎
2.1Python的基本語法
2.1.1基本數據類型
2.1.2容器
2.1.3Python中的變量類型轉換
2.1.4Python中的分支和循環
2.1.5Python中的函數、生成器和類
2.1.6正則表達式
2.2Python的文件操作與異常處理
2.2.1文件操作
2.2.2爬蟲操作
2.2.3數據庫操作
2.2.4異常處理
2.3Python的科學計算
2.3.1Python基本計算
2.3.2Python線性代數計算
2.4Python的作圖
2.4.1Python二維圖的制作
2.4.2Python三維圖的制作
2.4.3turtle的使用
2.5Python的圖像處理
2.5.1Python靜態圖像處理
2.5.2Python視頻圖像處理
2.6Python的圖形用戶界面編程
2.6.1tkinter 編程簡介
2.6.2tkinter 控件的名稱和屬性
2.6.3使用tkinter實現四則運算
2.7Python的可執行文件制作
2.7.1pyinstaller 庫的使用
2.7.2kivy庫的安裝與使用
2.8Python網絡編程
2.8.1Django的安裝
2.8.2Django的基本應用
習題2
第3章sklearn應用基礎
3.1sklearn簡介 
3.2sklearn的基本應用
3.2.1sklearn自帶數據集簡介
3.2.2sklearn數據預處理
3.2.3分類的Python實現
3.2.4回歸的Python實現
3.2.5聚類的Python實現
3.2.6降維的Python實現
3.3sklearn的高級應用
3.3.1數據模型的交叉驗證
3.3.2模型參數影響分析
習題3
第4章keras應用基礎
4.1人工神經網絡理論基礎
4.1.1人工神經網絡理論及發展
4.1.2人工神經網絡特點
4.1.3人工神經網絡應用領域
4.1.4人工神經網絡架構
4.1.5人工神經網絡模型搭建
4.2keras的人工神經網絡基本實現
4.2.1keras簡介
4.2.2keras中模型的定義
4.2.3keras中網絡層的定義 
4.2.4keras中網絡的訓練與調用
4.2.5基於keras與tensorflow結合的人工神經網絡
4.3keras的人工神經網絡高級實現
4.3.1使用keras和遺傳算法優化LSTM結構準確率
4.3.2結合sklearn和keras的數據綜合分析
4.3.3使用物理信息人工神經網絡PINN求解微分方程
習題4
第5章Python結構工程應用基礎
5.1使用矩陣位移法進行結構工程問題的計算
5.1.1理論基礎
5.1.2程序實現
5.2使用Python進行AutoCAD的二次開發
5.2.1pyautocad的安裝
5.2.2pyautocad開發實例
5.3使用Python進行懸臂梁受力變形的數值模擬
5.3.分析理論基礎
5.3.2懸臂梁受力變形數值模擬的實現
習題5
第6章Python岩土工程應用基礎
6.1使用Python實現循環直剪試驗的數據分析
6.1.1理論基礎
6.1.2應力應變滯回曲線分析
6.2使用Python編制淺基礎沉降計算的可視化應用程序
6.2.1理論基礎
6.2.2程序實現
6.3使用Python實現單樁荷載位移關繫的模擬
6.3.1理論基礎
6.3.2使用Python實現單樁荷載位移關繫的模擬
6.4基於人工神經網絡的基坑施工影響分析
6.4.1理論基礎
6.4.2算例
習題6
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參考文獻

Python是目前人工智能領域常用的程序設計語言，獲得了科技工作者的普遍認可，已經在土木工程領域得到了應用。
目前，土木工程領域與人工智能越來越緊密地結合在一起，逐步形成智能建造等新的工科專業，Python程序設計是目前人工智能實現的基礎語言。本書介紹Python程序設計基礎及其在傳統土木工程問題中的應用，對發展傳統工科專業具有重要的實際意義。
本書基於Python 3109，以語言基礎和應用作為編寫主線，主要內容包括Python程序設計基礎、sklearn應用基礎、keras應用基礎、Python結構工程應用基礎、Python岩土工程應用基礎，涵蓋了目前Python的主要應用場景，尤其是Python在土木工程領域的一些應用（如機器學習算法及其實現、建築物變形預測）。本書給出了大量算例，所有算例代碼均以灰色底紋顯示，並給出了較多注釋。雖然書中給出了算例代碼，但仍建議讀者在學習語言基礎部分時自己鍵入命令並盡量加入注釋，這樣可以達到事半功倍的效果。
本書由上海大學力學與工程科學學院土木工程繫、計算機工程與科學學院的部分教師編寫而成，其中，劉飛禹負責編寫第1章和第6章，徐金明負責編寫第2章、第3章、第4章，舒展負責編寫第5章，謝江負責編寫第2章的部分內容，徐淑亭、高晨博、胡婷、索楠、開創、徐昕負責編寫書中理論基礎和代碼實現的部分內容，最後由劉飛禹、徐金明統稿。本書編寫時參考了很多教學用書和網絡資料，在此對相關作者一並感謝！北京交通大學出版社譚文芳編輯為本書的內容確定、格式編排與付印出版做了大量工作，作者致以特別的感謝。
本書理論闡述簡要清晰，實例豐富，可作為高等學校理工科專業高年級本科生和研究生的教學用書，也可作為科研和工程技術人員的參考書籍，在教材使用過程中如有問題請使用電子郵箱lfyzju@shueducn或xjming@shueducn與作者聯繫。

作者2023年8月於上海目錄