艾博士：深入浅出人工智能

书籍作者：马少平	ISBN：9787302646969
书籍语言：简体中文	连载状态：全集
电子书格式：pdf,txt,epub,mobi,azw3	下载次数：2599
创建日期：2024-04-29	发布日期：2024-04-29
运行环境：PC/Windows/Linux/Mac/IOS/iPhone/iPad/Kindle/Android/安卓/平板

内容简介

本书是一本针对初学者介绍人工智能基础知识的书籍。本书采用通俗易懂的语言讲解人工智能的基本概念、发展历程和主要方法，内容涵盖人工智能的核心方法，包括什么是人工智能、神经网络（深度学习）是如何实现的、计算机是如何学会下棋的、计算机是如何找到z优路径的、如何用随机算法求解组合优化问题、统计机器学习方法是如何实现分类与聚类的、专家系统是如何实现的等，每种方法都配有例题并给出详细的求解过程，以帮助读者理解和掌握算法实质，提高读者解决实际问题的能力。

此外，本书可以帮助人工智能的开发人员理解各种算法背后的基本原理。书中的讲解方法和示例，有助于相关课程的教师讲解相关概念和算法。

总之，这是一本实用性强、通俗易懂的人工智能入门教材，适合不同背景的读者学习和使用。

编辑推荐

l 本书设计了博学的艾博士和好学的小明两个人物，以师徒二人对话的方式，一步步由浅入深地讲解人工智能的基本原理和方法，讲解详细，通俗易懂，给读者以在教室听课的真实感。

l 本书精心挑选了人工智能发展史上一些主要的方法进行详细讲解，通过本书的学习，使得读者对人工智能有一个比较全面的了解，为进一步深入学习和研究人工智能打下良好的基础。

l 结合例题，本书对相关概念和算法背后的原理做了详细的讲解，对学习过程中容易犯的错误做了重点说明，适合与对人工智能感兴趣的初学者、从事人工智能开发的工程人员以及讲授相关课程的教师阅读，通过本书的学习，可以对相关概念和算法有更加深入的理解。

前言

1978年3月，作为恢复高考后首届七七级大学生，我来到了清华大学计算机系学习，当时系里每个班级对应一个教研组，与我们班对应的是“人工智能与智能控制”教研组。记得刚入校不久，班主任老师带领我们参观实验室，观看了几个演示，包括语音识别、汉字识别、计算机控制等，对于首次见到计算机的我来说，留下了极其深刻的印象，尤其是语音识别的演示，至今不能忘怀。

在一个房间里，老师对着麦克风说： “芝麻芝麻快开灯”，一盏台灯就打开了。老师再说： “芝麻芝麻关上灯”，台灯就又被关闭了。同学们纷纷上去测试，感觉非常神奇。当时虽然还不知道什么是人工智能，但在我的心里埋下了一颗人工智能的种子。

1979年大二时，我们班开设了“人工智能导论”课，由林尧瑞老师主讲，教材是一本油印的小册子，记得内容有A算法、αβ剪枝算法、规划、用于定理证明的归结法等，这很可能是国内本科生最早的人工智能课。这是我第一次正式接触人工智能，后来又学习了LISP语言，记得期末作业我选做的是用αβ剪枝算法实现五子棋下棋程序，因受各种条件的限制，做得还非常初级，但如果不认真跟它下的话，还不一定能战胜它。

1984年我硕士毕业后留校工作，跟随林尧瑞老师从事专家系统方面的研究工作，同时辅助林尧瑞老师开始准备《人工智能导论》一书的编写工作。林尧瑞老师已经在我们系讲授多年的人工智能课程，积攒了很多资料，我主要是辅助整理，只参与书写了少部分内容。该书曾经在国内很多高校作为研究生教材使用，后来还被中国台湾一家出版社选中，出版了繁体版。直到现在，遇到一些年龄稍大的朋友还会提到当年是读这本书入门的。

2004年，我又与朱小燕老师合作编写了《人工智能》一书，该书也被很多高校当作本科或者研究生教材使用。

随着人工智能热潮的到来，应用也逐渐渗透到各行各业、各个领域，希望学习人工智能相关技术的人越来越多。市面上出现了很多非常出色的书籍，清华大学出版社多次联系我，希望出版两本书的第2版。我也多次提起笔来进行写作，但每次都半途而废，浪费了不少时间。主要原因是有关人工智能的书越来越多，如何写出新意，一直困扰着我。我也一直在思考如何写出一本通俗易懂、适合初学者的书，真正起到“导论”的作用。

大约在2020年，我在线上做了一次人工智能科普讲座，梳理了人工智能的发展历史，介绍了人工智能在不同的发展阶段所采用的主要方法等。这次科普讲座很受欢迎，会后组织者整理出讲座的文字版发布在网上，得到不少朋友的称赞。看到整理的讲座文字版，我突然受到启发，有了一些灵感。从1993年起我接替林尧瑞老师主讲“人工智能导论”课，至今有30年了，积攒了不少资料，很多讲课内容也有我自己的理解，何不就以讲课的方式写一本书呢？就如同讲课一样，课上怎么讲的就怎么写，让读者感到真的如同在听我讲课一样，是不是一种很好的方法？

有了这个想法之后，我就决定如同教师在给学生授课一样，用通俗易懂的语言，由浅入深地讲述人工智能的基本原理。

很快我就着手动笔写了起来。开始写得还算顺利，但是越写越觉得没有上课那种感觉。毕竟在上课的过程中，面对的是学生，和学生之间的交流有助于激发我的讲课热情，也能发现讲课中问题所在，重点解释一些不容易理解或者容易错误理解的问题。经过反复思考之后，我在书中设计了一位博学的艾博士（“艾”即AI）和一位聪明好学的小明同学，以师徒二人“一问一答”的形式，讲授课程内容。

艾博士：深入浅出人工智能前言由于都是自己非常熟悉的内容，很快我就完成了第1篇“神经网络是如何实现的”，发给一些朋友征求意见后，收到了很多好的反馈意见和建议，其中不少朋友提到先发到微信公众号上，看看读者的反应，也算是一次在线测试。

在公众号以“跟我学AI”连载几次之后，收到不少反馈信息，普遍反映良好，尤其是受到多家出版社编辑老师的青睐，纷纷表示要出版这本书。编辑老师的肯定，给了我继续写下去的勇气，无论如何，这是一本与众不同的介绍人工智能的书。

本书共由7篇内容构成，除了第2篇部分内容需要第1篇作为基础知识外，其余各篇独立成章，可以单独阅读。各篇内容简介如下。

第0篇：什么是人工智能。

主要通过回顾人工智能的简要发展历史，介绍不同时期人工智能研究的主要问题，了解实现人工智能的基本方法、当前面临的问题和发展方向。

第1篇：神经网络是如何实现的。

结合实例引入神经元和神经网络的概念，讲解深度学习及其基本原理，以及主要实现方法。

第2篇：计算机是如何学会下棋的。

从分析人下棋的基本过程入手，介绍计算机下棋的基本模型极小极大方法，为改进搜索效率提出的αβ剪枝算法，以及为解决局面评估问题提出的蒙特卡洛树搜索方法。介绍AlphaGo和AlphaGo Zero的基本实现原理。

第3篇：计算机是如何找到最优路径的。

最优路径问题是人工智能的基本问题之一，首先介绍宽度优先搜索算法，进而通过不断引入新的信息，给出迪杰斯特拉算法、A算法、A算法等，以及利用深度优先搜索算法实现的迭代加深式搜索算法。

第4篇：如何用随机算法求解组合优化问题。

首先介绍什么是组合优化问题以及求解这类问题的困难，在局部搜索算法的基础上，重点介绍模拟退火算法和遗传算法，以及如何用这两种随机算法求解组合优化问题。

第5篇：统计机器学习方法是如何实现分类与聚类的。

分类与聚类是人工智能面临的重要问题，机器学习是求解这类问题的主要手段。本篇详细讲解常用的几种统计机器学习方法，如决策树、支持向量机、k均值聚类算法等。

第6篇：专家系统是如何实现的。

专家系统在人工智能历史上起到过举足轻重的作用，本篇主要介绍专家系统的基本结构，讲解专家系统的基本实现方法。介绍非确定性推理方法、知识表示方法，以及实现对数据和知识进行层次管理的黑板模型。

本书的读者对象主要定位为以下3类人群。

（1）对人工智能感兴趣的初学者。书中对很多基本概念、算法和实例做了非常详细的讲解，几乎每种算法都给出了具体实例，对初学者掌握这些概念和算法非常友好，容易理解和掌握。同时本书还配有详细的讲解视频，供感兴趣的读者免费使用。

（2）正在或者准备讲授人工智能课程的教师。“跟我学AI”在公众号连载过程中，收到不少高校老师的热情反馈，对一些例子和讲解方法深表赞同，认为对以后讲授相关内容的课程很有启发和帮助，不少朋友希望我整理成书，出版发行。

（3）从事人工智能开发的工程人员。这个人群大多对人工智能比较熟悉，精通各种算法，但在部分工程人员中也存在“只知其然，不知其所以然”的问题。从公众号连载过程中收到的反馈信息也能体现出这一点，不少朋友表示看了“跟我学AI”公众号以后，加深了对概念和算法的深入理解，了解了算法实现背后所蕴含的原理和物理意义，从“知其然”向“知其所以然”前进了一步，有“原来是这样啊”茅塞顿开的感觉。

本书在微信公众号“跟我学AI”和B站（在B站搜“马少平”）还配有详细讲解视频，可以通过扫描下面的二维码获取全部的讲解PPT和讲解视频（视频内容逐步更新中）。

PPT和讲解视频

在本书写作过程中，大型语言模型（LLM）研究迅猛，特别是ChatGPT的问世，给人工智能的发展带来了新的活力。ChatGPT在诸多方面均表现优异，尤其是在自然语言理解、语言生成能力以及对话上下文处理方面，更是上了一个新的台阶。本书虽然没有介绍这方面的相关内容，但是通过本书的学习，可以为进一步学习人工智能、了解人工智能的最新发展，打下良好基础。

下面引用的内容是ChatGPT根据我给的提示信息，并经几次“调教”之后自动生成的，我以此作为前言的结束语，既是对人工智能的一种敬意，也是我此时的真情表达。“2023年春节期间，我很高兴地完成了本书的写作，赶在开学前将其交给了出版社。虽然我知道自己的水平有限，但我心中充满了希望。我深知，没有读者朋友们的支持和关注，我是无法不断进步的。

因此，我诚挚地请求各位读者朋友们不吝赐教，指出本书的错误和不妥之处。我将努力不懈，不断完善，使本书更加完美。

在此，我向读者朋友们表示最诚挚的感谢，感谢您一直以来的关注和支持。我希望本书能够带给您更多的收获和欢乐，并期待您的宝贵意见。”最后，让我们跟随艾博士一起进入人工智能世界，开启奇妙的人工智能之旅吧。

谢谢！

马少平2023年9月10日

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