前言

在这个科技日新月异的时代，人工智能正以前所未有的速度和规模重塑我们的世界。从日常生活到各行各业，人工智能的影响无处不在。本书旨在为读者提供一个全面而深入的人工智能学习之旅，内容涵盖人工智能的核心概念、关键技术和前沿应用，同时也探讨人工智能给社会带来的影响和伦理挑战。

本书共分为10章，每一章都经过精心设计，旨在帮助读者从不同角度理解和掌握人工智能技术。

第1章为读者奠定坚实的理论基础。从人工智能的定义出发，回顾其发展历程，探讨 人工智能的学科分类，并通过现实应用案例，展示人工智能在医疗、金融、教育、交通等领域的实际应用。

第2章和第3章分别聚焦于机器学习和强化学习这两个人工智能的核心分支。在机器学习章节中，介绍从基础概念到高级算法的全面知识，包括监督学习、无监督学习、半监督学习和集成学习等。强化学习章节则深入探讨从基本概念到高级主题，如多臂老虎机问题、马尔可夫决策过程等。

第4章和第5章分别讲解神经网络和深度学习，这是当前人工智能研究的热点领域。从生物神经元谈起，逐步深入到复杂的深度学习架构，如卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)和 Transformer 模型等。

第6章和第7章专注于自然语言处理(NLP)领域，涵盖从基础的文本处理技术到最前沿的大语言模型。详细讲解词嵌入、主题建模等经典技术，同时深入探讨DeepSeek、GPT、BERT等大语言模型的原理和应用。

第8章和第9章分别聚焦于语音识别和计算机视觉技术。第8章介绍从语音信号处理到深度学习方法的全面知识。第9章则涵盖从基础图像处理到深度学习在视觉任务中的应用。

第10章聚焦于人工智能伦理与社会影响这一重要议题，讨论人工智能对就业、隐私、公平性等方面的影响，以及我们应该如何应对人工智能发展带来的挑战。

本书的每一章都精心设计了理论讲解、案例分析和实践练习相结合的内容结构。笔者努力在深度和广度之间寻求平衡，既确保内容的专业性和前沿性，又尽量用通俗易懂的语言进行阐述。每章末尾的小结和习题，帮助读者巩固所学知识，培养独立思考和解决问题的能力。

本书特别强调实践的重要性。书中包含大量的编程案例，涵盖Python、TensorFlow、PyTorch等主流工具和框架。鼓励读者积极动手，将理论知识转化为实际编程能力。

值得注意的是，人工智能领域发展迅速，新的理论、技术和应用不断涌现。因此，笔者鼓励读者在学习本书内容的同时，保持开放和好奇的心态，持续关注该领域的最新进展。本书所提供的知识框架和学习方法，将为读者的持续学习和探索奠定坚实基础。

衷心感谢在本书编写过程中提供宝贵建议和支持的清华大学出版社编辑团队。正是有了他们的智慧和辛勤付出，这本融合人工智能最新进展的教材才得以面世。期待这本书能成为广大读者探索AI奥秘的可靠向导，激发更多人投身这一激动人心的领域。

为了便于读者学习和实践，本书提供全套的配套资源，包括详尽的PPT课件、书中涉及的所有实现代码以及补充的学习材料。读者可以从清华大学出版社微信公众号“书圈(itshuquan)”免费下载这些资源。热忱欢迎读者的反馈和建议，如有任何问题或想法，请发送邮件至404905510@qq.com。您的每一条反馈都将帮助我们不断完善本书，为后续的学习者提供更好的学习体验。

最后，衷心希望本书能够成为你探索AI奇妙世界的可靠向导。无论你是立志成为AI专家，还是希望在自己的专业领域应用AI技术，抑或只是对这一改变世界的技术感兴趣，相信本书都能为你提供有价值的知识和洞见。让我们一起踏上这段激动人心的学习之旅，共同探索AI的无限可能!

编者

2025年10月