本书编委会

主     编：孙福权   唐四元

副 主 编：孙梦迪   张  磊   崔建江  

               尚巧玲   王殿洋  

前言

在当今世界，科技正以前所未有的速度蓬勃发展，人工智能(AI)作为新一轮科技革命和产业变革的核心驱动力，已成为推动社会进步和经济转型的重要引擎。党的二十大报告明确提出，要加快实施创新驱动发展战略，加强基础研究，突出原创，鼓励自由探索，提升科技投入效能，深化科技体制改革。在此背景下，我们编写了这本《人工智能通识》教材，旨在全面、系统地向大学本科一年级学生介绍人工智能基础知识，同时培养学生的科学素养、创新精神和社会责任感。

国家出台了一系列政策，如《新一代人工智能发展规划》《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划(2018—2020年)》等，为人工智能的教育与研究提供了强有力的政策保障。本教材紧跟国家战略需求，内容涵盖AI基础理论和前沿技术，并融入大量中国本土案例，如智能医疗中的影像诊断技术、金融科技中的风控模型等，帮助学生了解我国在人工智能领域的创新与实践。同时，教材特别强调了自主创新能力的重要性，鼓励学生立足国情，探索具有中国特色的技术解决方案。

人工智能不仅是技术的革新，更是人类智慧的延伸。从计算机科学的基石到深度学习的尖端技术，从自然语言处理的突破到计算机视觉的广泛应用，人工智能正在深刻改变着人们的生活和工作方式。然而，技术的快速发展也带来诸多挑战，如数据隐私、算法偏见、伦理争议等。因此，在学习人工智能技术的同时，我们更需要关注其背后的社会影响和伦理责任。本教材不仅涵盖技术原理与实践，还特别设置了“伦理与责任”一章，引导学生思考技术发展的边界与责任，培养其成为兼具技术能力与人文关怀素养的新时代人才。

本教材在编写过程中，始终贯彻立德树人，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人这一精神，注重知识传授与价值引领的结合。例如，不仅分析算法的技术原理，还通过案例探讨算法公平性；在介绍行业应用时，结合医疗、金融、制造等领域的实际场景，展现人工智能如何服务社会、造福人类。我们希望学生通过学习，不仅能掌握技术，更能理解技术背后的使命与担当。 

本教材采用模块化设计。第1~2章介绍计算机科学基础知识；重点讲解算法基础、数据结构、计算理论等核心内容，为后续学习奠定坚实基础。第3~7章讲述人工智能核心技术，系统阐述机器学习、深度学习、自然语言处理、计算机视觉等关键技术的原理。第8~10章探索人工智能应用与前沿态势，呈现智慧医疗、智能金融、智能制造等典型应用场景，分析大模型、生成式AI等前沿技术发展趋势，专门设计了人工智能实践项目，通过行业案例和前沿技术拓宽学生视野、展现技术创新价值。第11~12章讲述人工智能伦理与社会影响，创新性地设置技术伦理专题；通过研讨算法偏见、数据隐私等热点议题的案例，培养学生的社会责任感和科技伦理意识。

本书的编写工作凝聚了多位专家学者的智慧与心血，具体分工如下：第1章(计算机系统与数据基础)、第2章(算法、编程与软件工程)由张磊执笔撰写，第11章(伦理与责任)、第12章(社会影响与职业发展)由东北大学孙梦迪博士与张磊合作撰写，第4章(机器学习基础)、第5章(深度学习与神经网络)由孙梦迪博士与唐四元合作撰写，第6章(自然语言处理)由孙梦迪博士与崔建江合作撰写，第3章(人工智能概述与技术演进)、第7章(计算机视觉)、第9章(前沿技术探索)由尚巧玲撰写，第8章(人工智能行业应用案例)、第10章(人工智能项目实践)由王殿洋撰写。全书由孙福权和唐四元担任主编，负责整体框架设计、内容统稿和质量把控工作。在编写过程中，编写团队多次召开研讨会，就知识体系构建、案例选取、表述方式等进行了深入讨论，确保教材内容的科学性、系统性和适用性。

在编写过程中，我们特别注重教材的易读性和实用性；对复杂的数学公式和冗长的理论推导进行了精简处理，转而采用直观的示意图、生活化的类比和丰富的应用案例来阐释人工智能的核心原理。这种“重理解，轻推导”的写作风格，使本书具有以下特色：①语言表述通俗化——用平实的语言解释专业概念；②知识呈现可视化——通过精心设计的图表展示技术原理；③学习路径阶梯化——设置循序渐进的知识模块。这种编写方式使本书具有广泛的适用性：可作为本科一年级通识课程的理想教材，可作为理工科学生的人工智能启蒙读物，可帮助文科生快速了解AI基础知识，也可为社会人士自学提供参考。

期待读者通过学习，不仅能掌握人工智能的基本概念，更能在学习过程中逐步培养对技术本质的洞察力、跨学科思考的创新能力及解决实际问题的应用能力。这些素养将成为读者在未来智能时代发展的重要基石。

在教材编写过程中，我们广泛参考了国内外权威教材、经典专著和最新研究论文，力求跟踪人工智能领域最新发展与前沿技术。鉴于人工智能领域发展迅速，术语体系尚未完全统一，我们在概念表述上遵循以下原则：① 优先采用外语中文译写规范部际联席会议专家委员会发布的推荐使用外语词规范中文译名；② 对存在多种表述的专业术语，选择学术文献中使用频率最高的版本；③ 在首次出现时标注英文原名及常见变体。

本书配有丰富的教学资源，包括教学课件、案例分析视频、教学大纲、教案、教学计划、学时分配表、习题答案等，以方便教师教学和学生自学，可扫描右侧二维码获取。

由于人工智能领域发展迅速且涉及的学科广泛，加之编者学识有限，本书难免存在疏漏与不足之处。我们诚挚欢迎各位读者朋友和学界同仁提出宝贵意见。

衷心感谢清华大学出版社各位领导、编辑和发行同仁为本书出版倾注的心血和付出的不懈努力。

孙福权

2025年7月