前言PREFACE
人工智能自1956年诞生以来,已经历了近70年的风风雨雨,其发展并非一帆风顺,曾经历几次大起大落。也正是在这样的起落中,人工智能这门学科得以逐步发展壮大起来。
实际上,从古代开始,人类就一直幻想能制造出具有智能的机器。很多古代的传说,无不体现了这样的思想。但是,只有在计算机出现之后,借助计算机这种工具,人工智能才有可能从幻想走向现实。
究竟什么是人工智能?人工智能是否能实现?在人工智能发展史上,一直是人们争议的话题。由于对智能本身研究得不够充分,人们往往将智能神秘化。当1997年IBM公司的“深蓝”第一次战胜国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫时,先是惊叹人工智能的发展,继而,当对“深蓝”的原理有所了解之后,又有很多人提出这样的疑问: 这就是人工智能吗?人类下棋可不是这样的。随着人工智能的发展,关于人工智能是否可以实现,已经不再是问题,继而谈论的则是人工智能的极限是什么,人工智能的发展是否会对人类造成危险等话题。
人工智能是对人类智能行为的模拟,是功能上的模拟,而不是机理上的模拟。由于对人类智能的了解还远远不够,因此从机理上模拟人类的智能,虽然也有研究,但总的来说进展缓慢,至少近期是不现实的,而且也不一定能成功。当年莱特兄弟成功地制造了飞机,正是因为他们没有模拟鸟的飞行,制造的飞机不是像鸟那样依靠翅膀的扇动而飞行,才取得了成功。可以想象,如果当时他们制造的是翅膀可以扇动的飞机,也许到现在飞机也不能成为一种常用的交通工具。因此,在研究人工智能的过程中,不必追求其机理是否与人类的大脑一致,所追求的应该是人工智能的行为、功能。
通俗地说,人工智能就是一些方法,依靠这些方法,计算机可以比较好地求解一些难的问题,帮助人类做许多以前需要人类的智能才能完成的任务。
人工智能一直在发展中,虽然还没有形成统一的学科体系,但也提出了一系列的理论和方法,这些理论和方法已经在专家系统、自然语言处理、模式识别、人机交互、智能信息处理、信息检索、图像处理、数据挖掘、智能机器人等各人工智能的应用领域发挥着重要的作用。尤其是近几年发展起来的大模型方法,已经体现出通用人工智能的雏形。
人工智能是一门多学科交叉学科,涉及的内容比较广泛,也相对比较杂乱,并且一直在发展过程中,不断涌现出新方法。但万变不离其宗,总有一些基础内容,新方法的提出往往是基于这些基础内容发展起来的。本书作为人工智能入门性质的教材,主要介绍人工智能发展过程中产生的一些基本的、经典的理论和方法,为计算机科学与技术人员,以及其他学科领域中对人工智能感兴趣的科技工作者、学生,提供最基本的人工智能技术和有关人工智能问题的求解方法,为进一步学习和研究人工智能打下基础。
本书第1版于2004年8月出版,至今已过去了20年,这20年中人工智能研究取得了翻天覆地的变化。但本书一直被一些学校当作教材使用,其根本原因就是本书主要讲解的是人工智能的基础内容,而基础内容变化往往并不大。
为了适应当前人工智能的发展,本书在第1版的基础上进行了较大的更新,但其宗旨还是以人工智能基础为主,没有涉及太多的人工智能中自然语言处理、图像识别等具体方向,重点讲授人工智能各具体方向用到的基本方法,适当结合了一些相对简单的例子。
对于本书中可能出现的任何问题,欢迎读者给予批评指正。
马少平 朱小燕
清华大学计算机科学与技术系
2025年1月