人工智能作為研究機(jī)器智能和智能機(jī)器的一門綜合性高技術(shù)學(xué)科，產(chǎn)生于20世紀(jì)50年代，曾經(jīng)在20世紀(jì)末經(jīng)歷了一個(gè)轟轟烈烈的研究和發(fā)展時(shí)期，并且取得了不少令人鼓舞的成果。至今，它仍然是計(jì)算機(jī)科學(xué)中備受人們重視和非常具有吸引力的前沿學(xué)科，并不斷衍生出很多新的研究方向。
計(jì)算智能屬于現(xiàn)代人工智能的一個(gè)分支。由于人工智能內(nèi)容體系復(fù)雜、龐大，且各個(gè)學(xué)派自身存在局限性，因此人工智能的應(yīng)用發(fā)展非常緩慢，而在此基礎(chǔ)上，計(jì)算智能發(fā)展了起來。計(jì)算智能是信息科學(xué)、生命科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)等不同學(xué)科相互交叉的產(chǎn)物，它在我們生活的許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，例如大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化、科學(xué)技術(shù)與社會問題優(yōu)化及控制，以及在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器人、仿生學(xué)、智能交通、城市規(guī)劃等領(lǐng)域的應(yīng)用。
使計(jì)算機(jī)程序具有智能、能夠模擬人的思維和行為，一直是計(jì)算機(jī)科學(xué)工作者的理想和追求。盡管人工智能的發(fā)展道路崎嶇不平，一直充滿艱辛，但不畏艱難地從事人工智能研究的科學(xué)工作者們并沒有放棄對這個(gè)理想的追求；盡管計(jì)算機(jī)科學(xué)其他分支的發(fā)展也非常迅猛，并不斷涌現(xiàn)新的學(xué)科領(lǐng)域，但是當(dāng)這些學(xué)科的發(fā)展進(jìn)一步深化的時(shí)候，人們不會忘記這樣一個(gè)共同的目標(biāo)：要使計(jì)算機(jī)更加智能化。因此，不同知識背景和專業(yè)的人們都密切關(guān)注人工智能這門具有嶄新思想和實(shí)用價(jià)值的綜合性學(xué)科，并正在這個(gè)領(lǐng)域中發(fā)現(xiàn)某些新思想和新方法。
人工智能的研究范疇不只局限于計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)，還涉及心理學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、思維科學(xué)、信息科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)和生物科學(xué)等多個(gè)學(xué)科，并利用這些學(xué)科知識來研究智能行為的基本理論和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。目前，研究人員已在知識處理、模式識別、自然語言處理、博弈、自動定理證明、自動程序設(shè)計(jì)、專家系統(tǒng)、知識庫、智能機(jī)器人、智能計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘和知識發(fā)現(xiàn)等多個(gè)領(lǐng)域取得了舉世矚目的成果，并且人工智能呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展方向。近幾年來，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，尤其是Internet的發(fā)展，多媒體、分布式人工智能和開放分布式環(huán)境下的多智體(multi agent)及知識挖掘等計(jì)算機(jī)主流技術(shù)的興起，使得人工智能研究更加活躍、發(fā)展更加成熟，并拓寬了其研究和應(yīng)用的領(lǐng)域。
目前人工智能與計(jì)算智能已經(jīng)滲透到各行各業(yè)，其中人工智能與機(jī)械工程的交叉融合推動了智能制造技術(shù)的研究與發(fā)展。本書正是為了方便機(jī)械行業(yè)的本科生和研究生學(xué)習(xí)、了解人工智能在機(jī)械工程的應(yīng)用編寫的。本書分為4篇，共10章，內(nèi)容包括：總論，主要介紹人工智能與計(jì)算智能概述；符號主義，主要介紹了知識表示、用搜索求解問題、專家系統(tǒng)、邏輯學(xué)的原理及其應(yīng)用；機(jī)器學(xué)習(xí)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，主要介紹了機(jī)器學(xué)習(xí)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；計(jì)算智能，主要介紹了遺傳算法、群集智能算法、記憶型搜索算法。為了方便讀者理論聯(lián)系實(shí)際，第2~10章后附有應(yīng)用案例，以二維碼形式鏈接。
本書可作為普通高校理工科研究生、本科生學(xué)習(xí)、了解人工智能的教材，也可供計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員參考。
本書共4篇10章，主要由武漢科技大學(xué)機(jī)械自動化學(xué)院組織編寫，參與編寫的有：李公法(第8章及其應(yīng)用案例)、陶波(第7章及其應(yīng)用案例)、熊禾根(第9章及其應(yīng)用案例)、曾飛(第3章及其應(yīng)用案例)、許爽(第2章及其應(yīng)用案例、第4章及其應(yīng)用案例)、黃莉(第6章及其應(yīng)用案例、第10章及其應(yīng)用案例)、蔣國璋(第5章及其應(yīng)用案例)、孫瑛(第1章及其應(yīng)用案例)。本書由李公法、陶波、熊禾根擔(dān)任主編。
本書結(jié)合一線教師們多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，借鑒目前流行的同類教材，考慮未來人工智能的發(fā)展趨勢進(jìn)行編寫，是一本綜合性較強(qiáng)的教材，適合多種專業(yè)同類課程的學(xué)生使用。本書參考了許多較新的同類教材和文獻(xiàn)，力求保持新穎性和實(shí)用性，強(qiáng)調(diào)基本概念和基本觀點(diǎn)，注重理論和實(shí)際相結(jié)合，配備有大量輔助教學(xué)的演示及應(yīng)用案例(見章后二維碼鏈接)。
本書編者在編寫本書時(shí)經(jīng)過了漫長的總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和收集意見的過程，得到了多位教師和學(xué)生大量的幫助，在此向他們表示衷心的感謝。
由于水平所限，書中難免存在不足之處，懇請各位讀者批評指正。