前言 背景 人工智能的浪潮已席卷全球。国务院于2017年7月发布了《新一代人工智能发展规划》,指出: 人工智能是引领未来的战略性技术,必须放眼全球,把人工智能发展放在国家战略层面系统布局、主动谋划,打造竞争新优势,开拓发展新空间,有效保障国家安全。《新一代人工智能发展规划》主要针对人才和核心技术两个方面做了专门的规划和部署。只有培养高端的科技人才,把握核心技术,中国的人工智能才能达到世界领先水平。 2018年4月,教育部印发了《高等学校人工智能创新行动计划》,目的是引导高等学校瞄准世界科技前沿,强化基础研究,实现前瞻性基础研究和引领性原创成果的重大突破,进一步提升高等学校人工智能领域科技创新、人才培养和服务国家需求的能力。《高等学校人工智能创新行动计划》就完善人工智能领域人才培养体系出台了一系列政策,并进行系统布局,主要包括加快人工智能领域学科建设、专业建设、人才培养和构建人工智能多层次教育体系四个重要方向。2018年,人工智能专业被教育部列入新增审批本科专业名单,上海交通大学等35所高等学校获首批建设资格。目前我国已有440所高等学校开设了人工智能本科专业。 智创未来,未来已来,这是一个人工智能的时代。适应不同类型教学对象的人工智能相关课程与教材的建设迫在眉睫。2020年,“人工智能概论”课程在中国大学慕课平台上线,网址为https://www.icourse163.org/course/BUU1461546165。该课程提供了本书内容的讲解视频,可以用于人工智能应用型人才的培养。 本书对人工智能中的关键技术进行了介绍,主要包括计算机视觉、自然语言处理、语音处理、知识表示与推理、专家系统与知识图谱、问题求解与搜索、机器学习、人工神经网络与深度学习、智能机器人等。本书能引领读者进入人工智能领域,了解人工智能的概念和发展简史,理解人工智能的三大流派,并熟悉人工智能的主要研究内容和应用领域。本书内容丰富,应用性强,既可作为高等学校人工智能相关课程的教材,也可供相关专业人士参考。希望本书及配套慕课能给我国人工智能应用型人才的培养添砖加瓦。 本书特色 本书面向应用。第1章简要介绍人工智能的概念、发展简史及研究流派。第2~4章对人工智能的主要应用领域——计算机视觉、自然语言处理、语音处理进行了介绍。第5~7章由浅入深地介绍人工智能领域中的知识表示、知识发现(专家系统与知识图谱)、问题求解与搜索技术。第8、9章对人工智能中的主要实现技术——机器学习的原理和应用进行重点讲解。第10章阐述了20世纪之后在人工神经网络领域取得突破性成就的深度学习技术,主要结合3大应用领域中的典型任务进行讲解。本书最后对人工智能技术的综合应用——智能机器人进行简要讲解。 本书采用提出问题→分析问题→解决问题的整体结构,更加方便读者理解人工智能技术背后所蕴含的方法论和思想。人工智能发展非常迅速,内容十分庞杂,本书在内容上精选了一些既比较实用又是前沿热点的人工智能技术,能够帮助学生掌握人工智能的新理论和新技术。 读者对象 本书主要面向人工智能、智能科学与技术、软件工程、计算机科学与技术、数据科学与大数据技术、机器人工程等相关专业的本科生、研究生,也可供人文社科类、管理类等学科专业的学生学习。本书非常适合作为人工智能应用型人才培养的教材。 本书作者 本书为北京联合大学教材资助项目,由北京联合大学机器人学院软件工程优秀教学团队完成,将立德树人理念融入教学内容中,注重理论联系实际,注重人工智能技术与国家经济发展的联系,为培养国家的建设者服务。本书由软件工程系教师彭涛、刘畅编写,其中第1~5、8~10章由彭涛编写,第6、7、11章由刘畅编写,全书由彭涛统稿。 衷心感谢北京联合大学对本书和课程建设的大力支持。感谢北京联合大学教务处林妍梅和机器人学院领导的关心和支持,同时也感谢软件工程系诸位同仁的帮助、支持和鼓励。衷心感谢清华大学出版社龙启铭编辑为本书出版付出的辛勤劳动以及向作者提出的许多有益的修改建议。 本书提供授课配套讲义,读者可以从清华大学出版社网站免费下载。 人工智能领域发展日新月异。限于作者水平,书中缺漏之处在所难免,敬请读者批评指正。 作者 2023年5月于北京