第2版前言
《人工智能导论》自2020年10月出版发行以来，得到广大读者的欢迎和好评。据不完全统计，该教材已被全国近百所院校选用。近年来，以大语言模型、多模态大模型和生成式AI为代表的人工智能新技术蓬勃发展，从而对人工智能的教学和教材提出了新的要求。为了与时俱进，我们对第1版教材做了相应的内容调整和知识更新，适时地推出了本书。
本书对第1版的内容进行适当修改和完善，着重添加了大语言模型、多模态大模型和生成式AI的有关内容。具体来讲，1.1节、1.6节、1.8节有补充； 原5.4节~5.6节被删除； 原8.3节被删除； 原13.2.3节有修改； 扩充了原15.3节，并添加了15.4节； 特别是添加了第16章和第17章，并修改、补充了原第16~19章，而重新编号为第18~21章。另外，对上机实习项目也做了适当调整。这样一来，全书增加到21章，但整体篇幅与第1版基本持平(目录中带星号的章节为选讲内容)。
与第1版相比，本书内容更加适合当前的人工智能教学，但仍然保持第1版的结构特点（仍然是6篇）和“全面、基础、经典、新颖”的知识体系。写法仍然保持层次分明、条理清楚、理例结合、图文并茂、深入浅出、详略得当的风格，并力求将复杂问题简单化，将艰涩理论通俗化，使得本书更加易读易懂、易教易学。这样，对于已经使用或正在使用第1版的教师来说，很容易过渡到本书。同时，本书的教学资源也将随书发布。
自大语言模型出现以来，人工智能呈现出前所未有的繁荣景象。近年来，从研发到应用涌现出了许多新范式和新技术，而且目前仍然在不断发展变化之中。在这样的情况下，要编写一部合适的新教材绝非易事。好在作者多年来一直关注和跟踪人工智能领域的变化和发展，这为本书的写作打下了基础。在写作过程中，作者又参阅了国内外大量文献资料，经过认真研究，反复斟酌、几经易稿，终于如期完成了编撰任务，使本书得以及时出版而与读者见面。
因视野和水平所限，尽管作者付出了很大努力，但书中的不足甚至错误之处仍在所难免。故恳请专家、同行不吝赐教，也希望选用本书的教师和读者提出宝贵意见和建议。
在本书出版之际，笔者要衷心感谢清华大学出版社计算机与信息分社社长魏江江编审、事业部主任黄芝和责任编辑安妮，以及美编、校对和印制等相关人员，正是在他们的策划、支持和付出下，本书才得以顺利完成和出版。特别是安妮编辑的高标准、严要求，对文、图、式一丝不苟的严谨态度和敬业精神令人感动。在此一并感谢那些为本书提供了信息资源的国内外专家、学者及所有为本书的撰写和出版提供过帮助和支持的人们！
作者
2025年3月
第1版前言
党的二十大报告指出： 教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，开辟发展新领域新赛道，不断塑造发展新动能新优势。高等教育与经济社会发展紧密相连，对促进就业创业、助力经济社会发展、增进人民福祉具有重要意义。
在互联网、大数据和高速计算的支持下，以深度学习的成功应用为标志和引信，近年来蓄势已久的人工智能研究和应用出现了井喷式爆发。人工智能的迅猛发展引起了世界各国的高度重视，各国政府纷纷制定、颁布相关的规划和政策。2017年7月，国务院发布了《新一代人工智能发展规划》。2018年4月，教育部又发布了《高等学校人工智能创新行动计划》。此后，国内各高等院校纷纷开设了“人工智能”课程，有不少高校设置了人工智能专业，甚至成立了人工智能学院。
正是在这样的背景下，作者才撰写了本书，并荣幸地被清华大学出版社列选和出版。但本书并非一部全新之作，它实际上是在《人工智能技术导论》（第三版）的基础上扩充而成的。
2000年1月，作者的《人工智能技术导论》一书在西安电子科技大学出版社出版。2002年推出该书第二版，2007年推出第三版。其中，第二版被评为科技类全国优秀畅销书并荣获省部级教学成果二等奖，第三版则为国家“十一五”规划教材并再次获省级二等奖。从2000年起，这三部教材相继发行至今，已被国内百余所院校采用，并被数十部同类教材或书籍参考，还被数百篇有关学术论文引用。
然而，近年来人工智能学科正在以前所未有的速度迅猛发展，新思想、新理论、新技术、新方法不断涌现，新分支、新领域不断开拓。在这样的新形势下，作为人工智能的导论性教材应该与时俱进。因此，本书便应需而生。
鉴于已经有了人工智能专业，本书的适用范围就从计算机、电子信息类专业扩展到人工智能专业。于是，其写作目标被定为： 勾画人工智能学科的总体架构，阐述其各分支的原理、方法、课题和发展概况，涵盖人工智能的基本知识、经典内容和新进展，为读者进一步学习和研发奠定基础，指明方向。
面对新的水准和目标，作者参阅了国内外大量文献资料，一方面博采众长，另一方面又不落俗套，大胆创新，在原教材的基础上，对本书的内容进行重新策划，反复斟酌，几经修改，方脱稿成书。具体来讲，对于本书的撰写，作者主要从以下几方面做了努力和探索，这也可算是本书的一些特色。
——结合人工智能学科的已有成果与研究现状，以及自身的教学和研究实践，在第1章中系统地介绍了人工智能的基本概念、研究内容、研究方法、分支领域、应用前景、历史沿革、现状与趋势，全方位地归纳和总结了人工智能的基本原理，构成了全书的导引和平台。
——将人工智能学科的研究内容归纳概括为： 搜索与求解、知识与推理、学习与发现、发明与创造、感知与响应、理解与交流、记忆与联想、竞争与协作、系统与建造、应用与工程10方面，它们构成了人工智能学科的总体架构； 进而在此基础上组织教材，将教材内容分为搜索与求解、知识与推理、学习与发现、感知与决策和理解与交流、系统与建造5篇，再加上第1篇共6篇。这6篇构成了本书独特的结构风格。
——在选材方面，以全面、基础、典型、新颖为原则，以人工智能的经典著作为依据，并参考ACM和IEEECS中对人工智能课程内容的要求，同时又兼顾该学科的当前热点，确定各篇、章、节的具体内容和详略程度。书中收编了人工智能的新成果，但又不刻意赶时髦、追风头； 书中涉及人工智能的诸多课题，但对于较深入和较专门的内容则点到为止。另外，书中还融入了作者自己的一些学术观点和研究成果（书中8.5.1节～8.5.3节和第14章取材于作者的专著： Principles of ImpreciseInformation Processing: A New Theoretical and Technological System（Springer Nature, 2016），这些可作为选讲内容）。
还需说明的是，考虑到本书的专业性质，故选材较为宽泛和基础。其中有些内容看起来似乎不那么时髦和热门，但对于人工智能专业和计算机类专业的学生来讲，则是必备的基础知识。这些内容即使课堂上不讲或不全讲，也至少可以作为学生的专业资料积累和知识储备。
——从整书到各篇、章、节，基本上都是“概述”+“实例”这种近乎“分形”式的结构模式和行文风格，从而使教材内容泛而不空，虚中有实，而使读者能够既概略又具体地了解和掌握人工智能的基本知识和技能。
——本书在写作上所追求的目标和效果是： 将道理讲清楚，让读者看明白。为此，本书在写法上继续保持层次分明、条理清楚、理例结合、图文并茂、深入浅出、详略得当的行文风格，并力求将复杂问题简单化，将艰涩理论通俗化，使得本书更加易读易懂、易教易学。
——为了体现和突出“导论”性，书中每篇的开头都有导语，大部分章节开头都有引言或概述，有些章节末尾还有进一步的延伸学习导引。
——除了习题外，书中还安排了上机实习及指导。书末还附有中英文名词对照及索引。另外，对任课教师还配备了丰富的教学资源，包括教学大纲、教学课件、电子教案、在线作业、教学计划表和微课视频，可供使用或参考。
——本书的结构特点使本书具有很好的适应性。事实上，任课教师和读者可以以第1章为基础和平台，再根据各自的需要，灵活地选取书中的篇、章、节甚至小节，组织自己的教学内容。也就是说，本书可适应多种不同课时和要求的教学。
以上特点使得本书还特别适合自学。
总之，较之前的《人工智能技术导论》（第三版），本书内容更加充实和精练，质量又有了进一步提升。虽然如此，但之前教材的影子仍隐约可见。也就是说，使用过《人工智能技术导论》（第三版）的教师很容易转到这部新教材上来。
全书共有6篇19章，全部讲授大约需要80学时。目录中带星号的章节可作为选讲内容。另外，还有10学时的上机实习。
经过60余年的发展，人工智能已有了长足进步，内容已非常丰富； 但它仍然是一个发展中的学科，尚未形成一个公认的定型的理论和技术体系。所以，要编撰一部高质量、有特色的导论性教材并非易事。加之视野和水平有限，所以，尽管自己付出了很大努力，但书中肯定仍有一些不尽如人意甚至错误之处。故恳请专家、同行不吝赐教，也希望选用本书的各位教师和同学及读者提出宝贵意见和建议。
在本书出版之际，我要衷心感谢清华大学出版社计算机与信息分社社长魏江江和王冰飞编辑，正是在他们的支持和付出下，本书才得以顺利完成和出版。同时，我还要感谢那些为本书提供了知识资源的国内外专家、学者以及所有为本书的撰写和出版提供过帮助和支持的人士！
作者2020年4月
