前言/序言
《人工智能導論》自2020年10月出版發行以來,得到廣大讀者的歡迎和好評。據不完全統計,該教材已被全國近百所院校選用。近年來,以大語言模型、多模態大模型和生成式AI為代表的人工智能新技術蓬勃發展,從而對人工智能的教學和教材提出了新的要求。為了與時俱進,我們對第1版教材做了相應的內容調整和知識更新,適時地推出了本書。
本書對第1版的內容進行適當修改和完善,著重添加了大語言模型、多模態大模型和生成式AI的有關內容。具體來講,1 1節 、1 6節 、1 8節 有補充; 原5 4節 ~5 6節 被刪除; 原8 3節 被刪除; 原13 2 3節 有修改; 擴充了原15 3節,並添加了15 4節 ; 特別是添加了第16章 和第17章,並修改、補充了原第16~19章,而重新編號為第18~21章 。另外,對上機實習項目也做了適當調整。這樣一來,全書增加到21章,但整體篇幅與第1版基本持平(
目錄中帶星號的章 節 為選講內容)。
與第1版相比,本書內容更加適合當前的人工智能教學,但仍然保持第1版的結構特點(仍然是6篇)和”全面、基礎、經典、新穎”的知識體系。寫法仍然保持層次分明、條理清楚、理例結合、圖文並茂、深入淺出、詳略得當的風格,並力求將複雜問題簡單化,將艱澀理論通俗化,使得本書更加易讀易懂、易教易學。這樣,對於已經使用或正在使用第1版的教師來說,很容易過渡到本書。同時,本書的教學資源也將隨書發佈。
自大語言模型出現以來,人工智能呈現出前所未有的繁榮景象。近年來,從研發到應用湧現出了許多新範式和新技術,而且目前仍然在不斷發展變化之中。在這樣的情況下,要編寫一部合適的新教材絕非易事。好在作者多年來一直關注和跟蹤人工智能領域的變化和發展,這為本書的寫作打下了基礎。在寫作過程中,作者又參閱了國內外大量文獻資料,經過認真研究,反復斟酌、幾經易稿,終於如期完成了編撰任務,使本書得以及時出版而與讀者見面。
因視野和水平所限,儘管作者付出了很大努力,但書中的不足甚至錯誤之處仍在所難免。故懇請專家、同行不吝賜教,也希望選用本書的教師和讀者提出寶貴意見和建議。
在本書出版之際,筆者要衷心感謝清華大學出版社計算機與信息分社社長魏江江編審、事業部主任黃芝和責任編輯安妮,以及美編、校對和印製等相關人員,正是在他們的策劃、支持和付出下,本書才得以順利完成和出版。特別是安妮編輯的高標準、嚴要求,對文、圖、式一絲不苟的嚴謹態度和敬業精神令人感動。在此一併感謝那些為本書提供了信息資源的國內外專家、學者及所有為本書的撰寫和出版提供過幫助和支持的人們!
作者
2025年3月
第1版前言
黨的二十大報告指出: 教育、科技、人才是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐。必須堅持科技是第一生產力、人才是第一資源、創新是第一動力,深入實施科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略,開闢發展新領域新賽道,不斷塑造發展新動能新優勢。高等教育與經濟社會發展緊密相連,對促進就業創業、助力經濟社會發展、增進人民福祉具有重要意義。
在互聯網、大數據和高速計算的支持下,以深度學習的成功應用為標誌和引信,近年來蓄勢已久的人工智能研究和應用出現了井噴式爆發。人工智能的迅猛發展引起了世界各國的高度重視,各國政府紛紛制定、頒佈相關的規劃和政策。2017年7月,國務院發佈了《新一代人工智能發展規劃》。2018年4月,教育部又發佈了《高等學校人工智能創新行動計劃》。此後,國內各高等院校紛紛開設了”人工智能”課程,有不少高校設置了人工智能專業,甚至成立了人工智能學院。
正是在這樣的背景下,作者才撰寫了本書,並榮幸地被清華大學出版社列選和出版。但本書並非一部全新之作,它實際上是在《人工智能技術導論》(第三版)的基礎上擴充而成的。
2000年1月,作者的《人工智能技術導論》一書在西安電子科技大學出版社出版。2002年推出該書第二版,2007年推出第三版。其中,第二版被評為科技類全國優秀暢銷書並榮獲省部級教學成果二等獎,第三版則為國家”十一五”規劃教材並再次獲省級二等獎。從2000年起,這三部教材相繼發行至今,已被國內百餘所院校採用,並被數十部同類教材或書籍參考,還被數百篇有關學術論文引用。
然而,近年來人工智能學科正在以前所未有的速度迅猛發展,新思想、新理論、新技術、新方法不斷湧現,新分支、新領域不斷開拓。在這樣的新形勢下,作為人工智能的導論性教材應該與時俱進。因此,本書便應需而生。
鑒於已經有了人工智能專業,本書的適用範圍就從計算機、電子信息類專業擴展到人工智能專業。於是,其寫作目標被定為: 勾畫人工智能學科的總體架構,闡述其各分支的原理、方法、課題和發展概況,涵蓋人工智能的基本知識、經典內容和新進展,為讀者進一步學習和研發奠定基礎,指明方向。
面對新的水準和目標,作者參閱了國內外大量文獻資料,一方面博採眾長,另一方面又不落俗套,大膽創新,在原教材的基礎上,對本書的內容進行重新策劃,反復斟酌,幾經修改,方脫稿成書。具體來講,對於本書的撰寫,作者主要從以下幾方面做了努力和探索,這也可算是本書的一些特色。
——結合人工智能學科的已有成果與研究現狀,以及自身的教學和研究實踐,在第1章 中系統地介紹了人工智能的基本概念、研究內容、研究方法、分支領域、應用前景、歷史沿革、現狀與趨勢,全方位地歸納和總結了人工智能的基本原理,構成了全書的導引和平臺。
——將人工智能學科的研究內容歸納概括為: 搜索與求解、知識與推理、學習與發現、發明與創造、感知與響應、理解與交流、記憶與聯想、競爭與協作、系統與建造、應用與工程10方面,它們構成了人工智能學科的總體架構; 進而在此基礎上組織教材,將教材內容分為搜索與求解、知識與推理、學習與發現、感知與決策和理解與交流、系統與建造5篇,再加上第1篇共6篇。這6篇構成了本書獨特的結構風格。
——在選材方面,以全面、基礎、典型、新穎為原則,以人工智能的經典著作為依據,並參考ACM和IEEECS中對人工智能課程內容的要求,同時又兼顧該學科的當前熱點,確定各篇、章 、節 的具體內容和詳略程度。書中收編了人工智能的新成果,但又不刻意趕時髦、追風頭; 書中涉及人工智能的諸多課題,但對於較深入和較專門的內容則點到為止。另外,書中還融入了作者自己的一些學術觀點和研究成果(書中8 5 1節 ~8 5 3節 和第14章 取材于作者的專著: Principles of ImpreciseInformation Processing: A New Theoretical and Technological System(Springer Nature, 2016),這些可作為選講內容)。
還需說明的是,考慮到本書的專業性質,故選材較為寬泛和基礎。其中有些內容看起來似乎不那麼時髦和熱門,但對於人工智能專業和計算機類專業的學生來講,則是必備的基礎知識。這些內容即使課堂上不講或不全講,也至少可以作為學生的專業資料積累和知識儲備。
——從整書到各篇、章 、節,基本上都是”概述”+”實例”這種近乎”分形”式的結構模式和行文風格,從而使教材內容泛而不空,虛中有實,而使讀者能夠既概略又具體地瞭解和掌握人工智能的基本知識和技能。
——本書在寫作上所追求的目標和效果是: 將道理講清楚,讓讀者看明白。為此,本書在寫法上繼續保持層次分明、條理清楚、理例結合、圖文並茂、深入淺出、詳略得當的行文風格,並力求將複雜問題簡單化,將艱澀理論通俗化,使得本書更加易讀易懂、易教易學。
——為了體現和突出”導論”性,書中每篇的開頭都有編輯推薦
,大部分章 節 開頭都有引言或概述,有些章 節 末尾還有進一步的延伸學習導引。
——除了習題外,書中還安排了上機實習及指導。書末還附有中英文名詞對照及索引。另外,對任課教師還配備了豐富的教學資源,包括教學大綱、教學課件、電子教案、在線作業、教學計劃表和微課視頻,可供使用或參考。
——本書的結構特點使本書具有很好的適應性。事實上,任課教師和讀者可以以第1章 為基礎和平臺,再根據各自的需要,靈活地選取書中的篇、章 、節 甚至小節,組織自己的教學內容。也就是說,本書可適應多種不同課時和要求的教學。
以上特點使得本書還特別適合自學。
總之,較之前的《人工智能技術導論》(第三版),本書內容更加充實和精練,質量又有了進一步提升。雖然如此,但之前教材的影子仍隱約可見。也就是說,使用過《人工智能技術導論》(第三版)的教師很容易轉到這部新教材上來。
全書共有6篇19章,全部講授大約需要80學時。
目錄中帶星號的章 節 可作為選講內容。另外,還有10學時的上機實習。
經過60餘年的發展,人工智能已有了長足進步,內容已非常豐富; 但它仍然是一個發展中的學科,尚未形成一個公認的定型的理論和技術體系。所以,要編撰一部高質量、有特色的導論性教材並非易事。加之視野和水平有限,所以,儘管自己付出了很大努力,但書中肯定仍有一些不盡如人意甚至錯誤之處。故懇請專家、同行不吝賜教,也希望選用本書的各位教師和同學及讀者提出寶貴意見和建議。
在本書出版之際,我要衷心感謝清華大學出版社計算機與信息分社社長魏江江和王冰飛編輯,正是在他們的支持和付出下,本書才得以順利完成和出版。同時,我還要感謝那些為本書提供了知識資源的國內外專家、學者以及所有為本書的撰寫和出版提供過幫助和支持的人士!
作者2020年4月
詳細資料或其他書籍請至台灣高等教育出版社查詢,查後請於客服中心或Line或本社留言板留言,我們即儘速上架。