艾博士-深入淺出人工智能 (第2版) 馬少平 9787302688174 【台灣高等教育出版社】

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書名：艾博士-深入淺出人工智能 (第2版)
ISBN：9787302688174
出版社：清華大學
著編譯者：馬少平
頁數：xxx
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書號：1735321
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內容簡介
本書是一本針對初學者介紹人工智慧基礎知識的書籍。本書採用通俗易懂的語言講解人工智慧的基本概念、發展歷程和主要方法，內容涵蓋人工智慧的核心方法，包括什麼是人工智慧、神經網路（深度學習）是如何實現的、電腦是如何學會下棋的、電腦是如何找到最優路徑的、如何用隨機演算法求解組合優化問題、統計機器學習方法是如何實現分類與聚類的、專家系統是如何實現的等，每種方法都配有例題並給出詳細的求解過程，以説明讀者理解和掌握演算法實質，提高讀者解決實際問題的能力。
此外，本書可以幫助人工智慧的開發人員理解各種演算法背後的基本原理。書中的講解方法和示例，有助於相關課程的教師講解相關概念和演算法。
總之，這是一本實用性強、通俗易懂的人工智慧入門教材，適合人工智慧、智慧科學與技術、電腦科學與技術等不同專業的讀者學習和使用。

前言/序言
1978年3月，作為恢復高考後首屆七七級大學生，我來到了清華大學電腦系學習，當時系裡每個班級對應一個教研組，與我們班對應的是”人工智慧與智慧控制”教研組。記得剛入校不久，班主任老師帶領我們參觀實驗室，觀看了幾個演示，包括語音辨識、漢字識別、電腦控制等，對於首次見到電腦的我來說，留下了極其深刻的印象，尤其是語音辨識的演示，至今不能忘懷。
在一個房間裡，老師對著麥克風說： “芝麻芝麻快開燈”，一盞檯燈就打開了。老師再說： “芝麻芝麻關上燈”，檯燈就又被關閉了。同學們紛紛上去測試，感覺非常神奇。當時雖然還不知道什麼是人工智慧，但在我的心裡埋下了一顆人工智慧的種子。
1979年大二時，我們班開設了”人工智慧導論”課，由林堯瑞老師主講，教材是一本油印的小冊子，記得內容有A演算法、αβ剪枝演算法、規劃、用於定理證明的歸結法等，這很可能是國內本科生最早的人工智慧課。這是我第一次正式接觸人工智慧，後來又學習了LISP語言，記得期末作業我選做的是用αβ剪枝演算法實現五子棋下棋程式，因受各種條件的限制，做得還非常初級，但如果不認真跟它下的話，還不一定能戰勝它。
1984年我碩士畢業後留校工作，跟隨林堯瑞老師從事專家系統方面的研究工作，同時輔助林堯瑞老師開始準備《人工智慧導論》一書的編寫工作。林堯瑞老師已經在我們系講授多年的人工智慧課程，積攢了很多資料，我主要是輔助整理，只參與書寫了少部分內容。該書曾經在國內很多高校作為研究生教材使用，後來還被中國臺灣的一家出版社選中，出版了繁體版。直到現在，遇到一些年齡稍大的朋友還會提到當年是讀這本書入門的。
2004年，我又與朱小燕老師合作編寫了《人工智慧》一書，該書也被很多高校當作本科生或者研究生教材使用。
隨著人工智慧熱潮的到來，應用也逐漸滲透到各行各業、各個領域，希望學習人工智慧相關技術的人越來越多。市面上出現了很多非常出色的書籍，清華大學出版社多次聯繫我，希望出版上述兩本書的第2版。我也多次提起筆來進行寫作，但每次都半途而廢，浪費了不少時間。主要原因是有關人工智慧的書越來越多，如何寫出新意，一直困擾著我。我也一直在思考如何寫出一本通俗易懂、適合初學者的書，真正起到”導論”的作用。
大約在2020年，我線上上做了一次人工智慧科普講座，梳理了人工智慧的發展歷史，介紹了人工智慧在不同的發展階段所採用的主要方法等。這次科普講座很受歡迎，會後組織者整理出講座的文字版發佈在網上，得到不少朋友的稱讚。看到整理的講座文字版，我突然受到啟發，有了一些靈感。從1993年起我接替林堯瑞老師主講”人工智慧導論”課，至今有30年了，積攢了不少資料，很多講課內容也有我自己的理解，何不就以講課的方式寫一本書呢？就如同講課一樣，課上怎麼講的就怎麼寫，讓讀者感到真的如同在聽我講課一樣，是不是一種很好的方法？
有了這個想法之後，我就決定如同教師在給學生授課一樣，用通俗易懂的語言，由淺入深地講述人工智慧的基本原理。
很快我就著手動筆寫了起來。開始寫得還算順利，但是越寫越覺得沒有上課那種感覺。畢竟在上課的過程中，面對的是學生，和學生之間的交流有助於激發我的講課熱情，也能發現講課中的問題所在，重點解釋一些不容易理解或者容易理解錯誤的問題。經過反復思考之後，我在書中設計了一位博學的艾博士（”艾”即AI）和一位聰明好學的小明同學，以師徒二人”一問一答”的形式，講授課程內容。
〖1〗〖2〗艾博士： 深入淺出人工智慧（第2版）〖1〗前言由於都是自己非常熟悉的內容，很快我就完成了第1篇”神經網路是如何實現的”，發給一些朋友徵求意見後，收到了很多好的回饋意見和建議，其中不少朋友提到先發到微信公眾號上，看看讀者的反應，也算是一次線上測試。
在公眾號以”跟我學AI”連載幾次之後，收到不少回饋資訊，普遍反映良好，尤其是受到多家出版社編輯老師的青睞，紛紛表示要出版這本書。編輯老師的肯定，給了我繼續寫下去的勇氣，無論如何，這是一本與眾不同的介紹人工智慧的書。
本書共由8篇內容構成，除了第2篇、第7篇部分內容需要第1篇作為基礎知識外，其餘各篇獨立成章，可以單獨閱讀。各篇內容簡介如下。
第0篇： 什麼是人工智慧。
主要通過回顧人工智慧的簡要發展歷史，介紹不同時期人工智慧研究的主要問題，瞭解實現人工智慧的基本方法、當前面臨的問題和發展方向。
第1篇： 神經網路是如何實現的。
結合實例引入神經元和神經網路的概念，講解深度學習及其基本原理，以及主要實現方法。
第2篇： 電腦是如何學會下棋的。
從分析人下棋的基本過程入手，介紹電腦下棋的基本模型極小極大方法、為改進搜索效率提出的αβ剪枝演算法，以及為解決局面評估問題提出的蒙特卡洛樹搜索方法。介紹AlphaGo和AlphaGo Zero的基本實現原理。
第3篇： 電腦是如何找到最優路徑的。
最優路徑問題是人工智慧的基本問題之一，首先介紹寬度優先搜索演算法，進而通過不斷引入新的資訊，給出迪傑斯特拉演算法、A演算法、A演算法等，以及利用深度優先搜索演算法實現的反覆運算加深式搜索演算法。
第4篇： 如何用隨機演算法求解組合優化問題。
首先介紹什麼是組合優化問題以及求解這類問題的困難，在局部搜索演算法的基礎上，重點介紹類比退火演算法和遺傳演算法，以及如何用這兩種隨機演算法求解組合優化問題。
第5篇： 統計機器學習方法是如何實現分類與聚類的。
分類與聚類是人工智慧面臨的重要問題，機器學習是求解這類問題的主要手段。本篇詳細講解常用的幾種統計機器學習方法，如決策樹、支援向量機、k均值聚類演算法等。
第6篇： 專家系統是如何實現的。
專家系統在人工智慧歷史上起到過舉足輕重的作用，本篇主要介紹專家系統的基本結構，講解專家系統的基本實現方法。介紹非確定性推理方法、知識表示方法，以及實現對資料和知識進行層次管理的黑板模型。
第7篇： 細說大模型的基石Transformer。
大語言模型的出現，可以說讓人工智慧研究取得了質的飛躍，人工智慧的發展邁向了一個新的臺階。作為大語言模型的基石，Transformer模型在其中起到了至關重要的作用。本篇介紹Transformer的基本原理和實現方法，在此基礎上介紹GPT系列和BERT的實現原理。
本書的讀者對象主要定位為以下3類人群。
（1） 對人工智慧感興趣的初學者。書中對很多基本概念、演算法和實例做了非常詳細的講解，幾乎每種演算法都給出了具體實例，對初學者掌握這些概念和演算法非常友好，容易理解和掌握。同時本書還配有詳細的講解視頻，供感興趣的讀者免費使用。
（2） 正在或者準備講授人工智慧課程的教師。”跟我學AI”在公眾號連載過程中，收到不少高校老師的熱情回饋，對一些例子和講解方法深表贊同，認為對以後講授相關內容的課程很有啟發和幫助，不少朋友希望我整理成書，出版發行。
（3） 從事人工智慧開發的工程人員。這個人群大多對人工智慧比較熟悉，精通各種演算法，但在部分工程人員中也存在”只知其然，不知其所以然”的問題。從公眾號連載過程中收到的回饋資訊也能體現出這一點，不少朋友表示看了”跟我學AI”公眾號以後，加深了對概念和演算法的深入理解，瞭解了演算法實現背後所蘊含的原理和物理意義，從”知其然”向”知其所以然”前進了一步，有”原來是這樣啊”茅塞頓開的感覺。
本書在微信公眾號”跟我學AI”、學習強國(搜”跟我學AI”)和B站（搜”馬少平”）還配有詳細講解視頻，可以通過掃描下面的二維碼獲取全部的講解PPT、講解視頻（視頻內容逐步更新中）和本書勘誤表。請注意新印刷的書隨時在修訂中。
PPT和講解視頻
在本書寫作過程中，大語言模型（LLM）研究迅猛，特別是ChatGPT的問世，給人工智慧的發展帶來了新的活力。ChatGPT在諸多方面均表現優異，尤其是在自然語言理解、語言生成能力以及對話上下文處理方面，更是上了一個新的臺階。本書第1版雖然出版只有1年多，但是出版後受到了包括高校教師、本科生、研究生以及人工智慧從業人員的廣泛好評，很多學校將該書當作本科生、研究生的教材或參考書。其間也收到一些讀者的回饋意見，建議增加一些大語言模型方面的內容，以適應人工智慧的快速發展。為此，出版了第2版，增加了”第7篇 細說大模型的基石Transformer”，詳細介紹了Transformer模型的實現原理，並在此基礎上介紹了GPT系列模型以及BERT模型，為讀者進一步學習和研究大模型打下良好的基礎。
下面引用的內容是ChatGPT根據我給的提示資訊，並經幾次”調教”之後自動生成的，我以此作為前言的結束語，既是對人工智慧的一種敬意，也是我此時的真情表達。”2024年春節 期間，我很高興地完成了本書的寫作，趕在開學前將其交給了出版社。雖然我知道自己的水準有限，但我心中充滿了希望。我深知，沒有讀者朋友們的支持和關注，我是無法不斷進步的。
因此，我誠摯地請求各位讀者朋友們不吝賜教，指出本書的錯誤和不妥之處。我將努力不懈，不斷完善，使本書更加完美。
在此，我向讀者朋友們表示最誠摯的感謝，感謝您一直以來的關注和支持。我希望本書能夠帶給您更多的收穫和歡樂，並期待您的寶貴意見。”最後，讓我們跟隨艾博士一起進入人工智慧的世界，開啟奇妙的人工智慧之旅吧。
謝謝！
馬少平2024年12月10日

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