人工智能是用人工的方法和技術(shù)，模仿、延伸和擴(kuò)展人類智能和行為, 實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能。長(zhǎng)期以來(lái)，人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的一個(gè)分支。隨著智能科學(xué)與技術(shù)的興起和發(fā)展，人工智能將是智能科學(xué)與技術(shù)的一個(gè)分支。
人工智能自1956年誕生以來(lái)，歷經(jīng)艱辛與坎坷，取得了舉世矚目的成就，與機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、專家系統(tǒng)、自然語(yǔ)言處理、模式識(shí)別和機(jī)器人等相關(guān)的應(yīng)用帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。特別是2016年3月815日，谷歌圍棋人工智能AlphaGo與韓國(guó)棋手李世石比賽，最終以4∶1的戰(zhàn)績(jī)?nèi)〉昧巳藱C(jī)圍棋對(duì)決的勝利。有深度學(xué)習(xí)三巨頭之稱的本吉奧（Yoshua Bengio）、楊立昆（Yann LeCun）、欣頓共同獲得了2018年ACM的圖靈獎(jiǎng)，以表彰他們?yōu)楫?dāng)前人工智能的繁榮發(fā)展所奠定的基礎(chǔ)。人工智能再一次成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)和世界高技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略重點(diǎn)。
創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)，智能擔(dān)當(dāng)，教育先行。2017年7月8日，國(guó)務(wù)院發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確了我國(guó)人工智能發(fā)展三步走的戰(zhàn)略目標(biāo)。到2030年，人工智能理論、技術(shù)與應(yīng)用總體達(dá)到世界領(lǐng)先水平，成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心。從前沿基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵共性技術(shù)、創(chuàng)新平臺(tái)、高端人才隊(duì)伍等方面強(qiáng)化部署，構(gòu)建開(kāi)放協(xié)同的人工智能科技創(chuàng)新體系。在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、超級(jí)計(jì)算、傳感器、腦科學(xué)等新理論和新技術(shù)迅速發(fā)展的背景下,我國(guó)將人工智能作為促進(jìn)產(chǎn)業(yè)變革與經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。培育高端高效的智能經(jīng)濟(jì)，發(fā)展人工智能新興產(chǎn)業(yè)，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)智能化升級(jí)，打造人工智能創(chuàng)新高地。隨著人工智能對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)溢出效應(yīng)顯現(xiàn)，人工智能企業(yè)聚焦應(yīng)用場(chǎng)景將加速落地。目前，除依托百度建設(shè)自動(dòng)駕駛、依托阿里云公司建設(shè)城市大腦、依托騰訊建設(shè)醫(yī)療影像、依托科大訊飛建設(shè)智能語(yǔ)音和依托商湯集團(tuán)建設(shè)智能視覺(jué)五大國(guó)家新一代人工智能開(kāi)放創(chuàng)新平臺(tái)外，人工智能還廣泛應(yīng)用到制造、醫(yī)療、交通、家居、安防、網(wǎng)絡(luò)安全等多個(gè)領(lǐng)域。
數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是信息社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，智能革命將開(kāi)創(chuàng)人類后文明史。如果說(shuō)蒸汽機(jī)創(chuàng)造了工業(yè)社會(huì)，那么智能機(jī)也一定能奇跡般地創(chuàng)造出智能社會(huì)。在實(shí)現(xiàn)社會(huì)生產(chǎn)的自動(dòng)化和智能化、促進(jìn)知識(shí)密集型經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展方面，人工智能將發(fā)揮重大作用。
本書(shū)力求將人工智能的發(fā)展脈絡(luò)、技術(shù)理論、產(chǎn)業(yè)成果以精煉的文字展現(xiàn)給讀者。該書(shū)全面闡述人工智能的基礎(chǔ)理論，力求概念正確，有效結(jié)合求解智能問(wèn)題的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及實(shí)現(xiàn)的算法；根據(jù)人工智能實(shí)際應(yīng)用需求，安排知識(shí)表示、自動(dòng)推理、機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)和自然語(yǔ)言處理等內(nèi)容，并通過(guò)適當(dāng)?shù)睦�題講解解題方法。書(shū)中盡可能吸收國(guó)際上最新的研究成果，反映人工智能在分布式人工智能、機(jī)器人、互聯(lián)網(wǎng)智能、類腦智能等方面研究的最新進(jìn)展。本書(shū)文字表述力求通俗易懂，文筆流暢，使讀者易于理解所學(xué)內(nèi)容；在內(nèi)容安排上力求由淺入深，循序漸進(jìn)。
全書(shū)共12章，第1章簡(jiǎn)要介紹人工智能的基本概念、研究發(fā)展的狀況以及各個(gè)學(xué)派的觀點(diǎn)，并對(duì)它們的研究與應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行必要的討論。第2章介紹基本的知識(shí)表示方法，包括產(chǎn)生式、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)、框架理論、狀態(tài)空間和本體等方法。第3章討論搜索算法，重點(diǎn)介紹盲目搜索、啟發(fā)式搜索和博弈方法。第4章是自動(dòng)推理，包括三段論、自然演繹推理、歸結(jié)演繹推理和產(chǎn)生式系統(tǒng)。第5章是機(jī)器學(xué)習(xí)，介紹歸納學(xué)習(xí)、類比學(xué)習(xí)、統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)、聚類、強(qiáng)化學(xué)習(xí)、進(jìn)化計(jì)算和群體智能等。第6章討論人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與深度學(xué)習(xí)，重點(diǎn)介紹前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)和深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)。第7章介紹專家系統(tǒng)，主要介紹專家系統(tǒng)的基本原理、典型的專家系統(tǒng)MYCIN和開(kāi)發(fā)工具OKPS。第8章是自然語(yǔ)言處理，主要闡述自然語(yǔ)言處理的層次、機(jī)器翻譯、對(duì)話系統(tǒng)、問(wèn)答系統(tǒng)和文本生成等，介紹自然語(yǔ)言處理所涉及的關(guān)鍵技術(shù)。第9章討論多智能系統(tǒng)的重要概念、體系結(jié)構(gòu)、協(xié)調(diào)和協(xié)作、移動(dòng)智能體。第10章論述智能機(jī)器人，探討智能機(jī)器人的智能技術(shù)，列舉智能機(jī)器人的重要應(yīng)用。第11章是互聯(lián)網(wǎng)智能，介紹語(yǔ)義Web、本體知識(shí)管理、搜索引擎、知識(shí)圖譜和集體智能等。最后一章探討類腦智能，包括大數(shù)據(jù)智能、腦科學(xué)與類腦研究、神經(jīng)形態(tài)芯片，展望類腦智能發(fā)展的路線圖。在本書(shū)的每章后面都附有一定數(shù)量的習(xí)題，以鞏固所學(xué)知識(shí)。在最后列出了參考文獻(xiàn)，讀者可以從中得到進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。
本書(shū)第1章、第7章、第10章和第12章由史忠植編寫(xiě)。第2章、第3章、第4章和第9章由王文杰編寫(xiě)。第5章、第6章、第8章和第11章由馬慧芳編寫(xiě)。全書(shū)由史忠植統(tǒng)稿。
本書(shū)研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973）腦機(jī)協(xié)同的認(rèn)知計(jì)算模型（項(xiàng)目編號(hào)：2013CB329502）、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目基于云計(jì)算的海量數(shù)據(jù)挖掘（批準(zhǔn)號(hào)：61035003）、國(guó)家科技支撐項(xiàng)目頜面部組織缺損和畸形重建相關(guān)技術(shù)研究 （批準(zhǔn)號(hào)：2012BA107B02）等的支持。在本書(shū)編寫(xiě)和出版過(guò)程中，得到了機(jī)械工業(yè)出版社的大力支持，在此謹(jǐn)表誠(chéng)摯的謝意。
由于編者水平有限，加之人工智能發(fā)展迅速，書(shū)中不妥和錯(cuò)誤之處在所難免，誠(chéng)懇地希望專家和讀者提出寶貴意見(jiàn)，以幫助本書(shū)改進(jìn)和完善。