人工智能是一門(mén)既古老又年輕的科學(xué)。早在 2000多年前，那些充滿智慧和理想主義的古代先賢們就試圖制造聰明的機(jī)器來(lái)幫助人類(lèi)，然而真正的智能機(jī)器直到最近才走進(jìn)我們的視野。例如 AlphaGO，它曾經(jīng)擊敗過(guò)人類(lèi)頂級(jí)棋手，創(chuàng)造了歷史；還有 ChatGPT，它可以和人類(lèi)愉快聊天，并且能寫(xiě)會(huì)算；又比如 AlphaFold，它可以幫助科學(xué)家們解析蛋白質(zhì)宇宙；甚至還有能讓自行車(chē)真正自行的天機(jī)芯片等，每一項(xiàng)成果都令人驚嘆！ 今天，人工智能技術(shù)已經(jīng)滲透到人們生活的各個(gè)角落，小到刷臉支付，大到飛船上天�？梢灶A(yù)期，未來(lái)人工智能的影響會(huì)越來(lái)越深刻，不僅在聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫(xiě)等傳統(tǒng)智能領(lǐng)域大顯身手，還會(huì)與金融、軍事、科研等領(lǐng)域廣泛交融，為人類(lèi)的世界帶來(lái)翻天覆地的變化。我們似乎能夠看到一個(gè)嶄新的智能社會(huì)在向人類(lèi)招手。因此，學(xué)習(xí)人工智能成為人們跟上時(shí)代潮流的必選項(xiàng)。 然而，對(duì)于如何學(xué)習(xí)人工智能，有些人認(rèn)為是學(xué)習(xí)編程來(lái)控制機(jī)器，有些人認(rèn)為是學(xué)習(xí)人臉識(shí)別、車(chē)牌識(shí)別等技術(shù)。這些技與術(shù)的學(xué)習(xí)顯然是重要的，但它們不應(yīng)該作為人工智能學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，就像學(xué)數(shù)學(xué)不應(yīng)該以使用計(jì)算器作為起點(diǎn)一樣。人工智能是一門(mén)科學(xué)，它的思想可以追溯到兩千年前，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)科學(xué)家的積累與沉淀才有了今天的輝煌。在這些積淀之上，人工智能形成了區(qū)別于其他學(xué)科的獨(dú)特思維方式，即用計(jì)算手段從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)規(guī)律。事實(shí)證明，這一新的思維方式正在深刻地改變著人們的生活，不僅在構(gòu)造智能機(jī)器方面取得了巨大成功，而且已經(jīng)滲入到物理、化學(xué)、材料等基礎(chǔ)學(xué)科，成為和數(shù)學(xué)一樣普適的思想工具。從這個(gè)角度講，人工智能應(yīng)該作為一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科走進(jìn)課堂。 基于這樣的認(rèn)知，編者認(rèn)為學(xué)習(xí)人工智能的起點(diǎn)不該是具體技術(shù)，更不該是編程技巧，而應(yīng)該是人工智能獨(dú)特的思維方式以及建立于其上的方法論。當(dāng)然，這種思維方式不能是灌輸?shù)�，需要在學(xué)習(xí)中慢慢培養(yǎng)。從深度上，我們需要學(xué)習(xí)人工智能的起源、技術(shù)變遷以及典型的計(jì)算方法；從廣度上，我們需要學(xué)習(xí)人工智能在各個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)的深刻變革，理解它作為普適工具的重要意義。經(jīng)過(guò)這樣的學(xué)習(xí)，我們就建立起了對(duì)人工智能的深入認(rèn)知和全局視野，從而具備了人工智能的基礎(chǔ)素養(yǎng)，之后再學(xué)習(xí)編程或具體技術(shù)就會(huì)水到渠成，學(xué)習(xí)其他學(xué)科時(shí)也會(huì)有更廣闊的視野。 幫助讀者養(yǎng)成人工智能的基礎(chǔ)素養(yǎng)正是本書(shū)的根本目的。我們?cè)噲D用一種簡(jiǎn)潔的方 式來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的：把人工智能的事情像講故事一樣呈現(xiàn)給讀者，這部故事的經(jīng)線是歷史縱深，讓讀者了解這門(mén)學(xué)科的來(lái)龍去脈；緯線是各行各業(yè)，讓讀者打開(kāi)視野，看到全景。我們借助精美的圖片講故事，讓讀者不覺(jué)得疲乏；我們用生動(dòng)的小清愛(ài)提問(wèn)視頻幫助讀者獲得更形象的理解。我們不僅把目光投向這門(mén)學(xué)科的起源之初，去理解人工智能學(xué)者們最初 的心理悸動(dòng)；我們也報(bào)告了最新的研究成果，讓讀者體會(huì)科技前沿的風(fēng)起云涌。同時(shí)，我們還希望通過(guò)小清這個(gè)可愛(ài)的機(jī)器人形象，為讀者帶來(lái)更豐富的閱讀 體驗(yàn)。本書(shū)還配套了豐富的在線資源，為讀者提供在線更新的學(xué)習(xí)資料。我們 相信，通過(guò)這樣的方式，讀者將更好地理解人工智能，并為未來(lái)的學(xué)習(xí)和研究 奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 為了照顧不同知識(shí)背景的讀者，我們對(duì)內(nèi)容進(jìn)行了難易分級(jí)，對(duì)那些相對(duì)困難的知識(shí)點(diǎn)標(biāo)了星號(hào)。希望快速了解人工智能知識(shí)的讀者可以略過(guò)這些帶星號(hào)的內(nèi)容。為了啟發(fā)讀者思考，每一節(jié)還設(shè)計(jì)了一個(gè)動(dòng)動(dòng)腦筋欄目，給出一些思考題。很多思考題是發(fā)散型的，沒(méi)有確切答案，但我們會(huì)在網(wǎng)站資源中給出一些提示和思考，讀者可以登錄網(wǎng)站獲得這些信息。 本書(shū)使用有三種建議模式。速讀模式：僅限閱讀本書(shū)內(nèi)容，忽略帶星號(hào)內(nèi)容；重點(diǎn)閱讀第一篇概述，略過(guò)第二篇基礎(chǔ)，對(duì)第三篇、第四篇僅關(guān)注基礎(chǔ)概念，略過(guò)技術(shù)內(nèi)容。速讀模式所需時(shí)間約為兩天，適合人工智能零基礎(chǔ)的讀者。教學(xué)模式：根據(jù)教學(xué)需要選擇相關(guān)內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)，閱讀教學(xué)資料擴(kuò)展閱讀等在線資源；下載教學(xué) PPT，結(jié)合視頻展示演示鏈接中的資源設(shè)計(jì)教學(xué)流程。專(zhuān)業(yè)模式：以本書(shū)知識(shí)為基礎(chǔ)，選擇感興趣的課題，深入閱讀在線資源中高級(jí)讀者一欄中列出的參考資料，閱讀開(kāi)發(fā)者資源中的技術(shù)資料并嘗試復(fù)現(xiàn)相關(guān)代碼。不論哪種模式，我們都建議讀者關(guān)注AI光影社公眾號(hào)，獲取人工智能前沿的科普視頻。 總之，本書(shū)只是一個(gè)知識(shí)索引，希望這本有趣的書(shū)及豐富的補(bǔ)充資料滿足不同層次讀者的人工智能自學(xué)和教學(xué)需求，也希望讀者們能搭載這一葉小舟，駛向更為浩瀚的海洋。 本書(shū)的出版匯聚了太多人的辛勤勞動(dòng)。感謝編寫(xiě)組成員蔡云麒、王依然、李藍(lán)天、利節(jié)、石穎、杜文強(qiáng)、黃曉薇，前后五易其稿。感謝黃曉薇、劉夏、趙冠城、方媛、楊艷錚的美術(shù)設(shè)計(jì)。感謝教育專(zhuān)家組的王依然、利節(jié)、劉靖、胡菊萍、李沛聰、張敏、余津京等老師對(duì)本書(shū)的可學(xué)習(xí)性進(jìn)行了審查。感謝小讀者組的王思瑤、韓牧言、熊柳雁、黃曉薇、李穎、利恩一、馬樂(lè)怡、蔡牧寧、董僑、東煜博、徐梓昊等同學(xué)對(duì)內(nèi)容的可讀性提出的寶貴意見(jiàn)。感謝人工智能學(xué)會(huì)的組織和指導(dǎo)，感謝 AI光影社提供的視頻資料，感謝卜輝和語(yǔ)音之家在圖片制作和在線資源建設(shè)上的貢獻(xiàn)。 鑒于編者本身知識(shí)所限，書(shū)中難免有不足之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)、指正。 編者 2023年2月