序

做一回“颜色不一样的烟火”

为什么写这么一本书

写这本书时，我正身处他国，独在异乡为异客。那时，国际风云变幻，山雨欲来风满楼。

无意间，读到坊间一篇好文——《反思华为，无“根”之痛》

鲁不逊. 反思华为，无“根”之痛. 量子学派，2020.5.。文章认为，中国受制于人，原因在于，我们缺少“根”技术。

“根”技术，是碳基文明的驱动引擎。例如，Android系统是安卓手机行业里的“根”，ARM架构是全球计算机芯片行业的“根”，Linux开源体系是很多软件服务的“根”，诸如此类。

中国缺少“根”技术的原因有很多，文章盘点十条以论之，言之凿凿，不可谓不深刻，但有两条最能刺激我的神经。

第四条： 对形式逻辑毫不在意，理性思考至今是稀缺资源。

第八条： 视浅薄趣味为人生追求，对哲学思辨毫无感觉。

为什么是这两条最触动我呢？倒不是因为它们特别独到，而是因为，或许能为之做点什么。

很早之前，我就有意写一本有关人工智能的科普书籍，但由于诸多原因，未能成行。趁这次和清华大学出版社结缘之际，心中潜伏已久的暗流喷涌而出——或许，我可以做一回“颜色不一样的烟火”——写一本不太一样的《人工智能》！

人工智能在中国非常火爆。君不见，AI企业，数不胜数。君不见，高校专业设置，蜂拥而至。

是的，掌握“人工智能”技术很有用，它能帮助公司获取更多客户，立于不败之地，挥斥市场方遒。学习“人工智能”技术很有用，它能帮你找到一份好工作，站稳职场，前途如花似锦。

人工智能极简入门

序做一回“颜色不一样的烟火”

但需要反思的是，“有用”的终极标准是什么？

很多年以来，我们常说，“师夷长技以制夷。”学习他人先进的技术，是有用的。

然而，站在当下，重新审视这句话，我们会发现，它可能是有问题的。

这是因为，“师夷长技”，很可能不“制夷”，反而“被夷制（抑制）”。

为何会这样？

无他，只因“根”不在我们这里。生产“根技”的思想，我们还不够熟稔。

然而，无名如我，在诸如国家、学科这样宏大的叙事面前，我，一名普通的高校教师，能做什么呢？

但我觉得，有一分热，发一分光，犹如萤火，即使微弱，也可在黑暗里发出一点光，不必等候炬火。

古人很早就告诫我们，“勿以善小而不为。”

是的，我尝试要写这本《人工智能极简入门》，添加一点点“小善”。

相比于其他同类图书，除了通俗易懂、图文并茂地介绍AI的前沿技术之外，这本书的“小善”还体现在，它融合了更多的“理性思考”和“哲学反思”。

特别是“哲学反思”，在很多人看起来，是无用的。但庄子很早就说了，“无用之用，方为大用。”

在人类历史发展的长河中，无数的事实警醒我们，很多当下“无用”之学，长远看来，都意义深远，流芳百世。

针对人工智能，哲学思辨有什么存在价值呢？我们知道，在人工智能发展过程中，势必会遇到各式各样的问题。哲学反思或许并不能解决问题，但它能突出问题的本质，并引导着我们继续探寻下去。一个好的问题，有时可能比答案更重要。追寻一个好问题，预启未来探索的方向。

在欧美文化圈内，诞生了一大批天才哲学家，例如亚里士多德、巴门尼德、莱布尼茨、休谟、维特根斯坦等。他们很多看似无用的哲学思想，犹如火种，在批判中接力与传承，熠熠生辉，潜移默化地指引着人工智能的发展。例如，目前的符号推理、知识图谱、自然语言处理等众多子领域，无不蕴含着他们的哲学理念。最终，这些看似“无用”的哲学反思，成为人工智能的众“根”之一。

对于读者来说，如果能在了解AI前沿技术的同时，还能多培养一抹人文品位，多探究一些“无用”之学，长远来看，无疑是有益处的。

如果本书能在这方面起一丁点作用，那它就是有价值的。至少，我认为，这个尝试是值得的。

此外，我想说的是，王小波是我的偶像。他不仅是一个有趣的小说家，其实还是一个地道的理工男。在《沉默的大多数》里他写道： 

我对自己的要求很低： 我活在世上，无非想要明白些道理，做些有趣的事，倘能如我所愿，我的一生就算成功。

其实，这也属于我所认可的成功的定义。写作于我而言，算是一件有趣的事。而且，我还会尽量把《人工智能极简入门》这本书写得有趣，这就算我这个理工男的一点点情趣吧，简称“理趣”。是的，有理有趣，就是这本书的最大特色。

本书的定位与特色

本书以人工智能极简入门为首任，以介绍人工智能技术为底色，内容既包括经典算法（如k近邻、贝叶斯、决策树和神经网络等），又涵盖前沿技术（如深度学习、自然语言处理等），因考虑“入门”的定位，而没有“大而全”地把传统的机器推理、搜索策略、遗传算法、专家系统纳入其中，不是它们不重要，而是在当前的主流人工智能算法中，它们的荣光渐退，限于篇幅，暂无空间容纳它们。

在写作手法上，本书力图摆脱传统科技书籍的刻板印象，力图做到文笔流畅，可读性强，时有天马行空之处，内容涉及人工智能的历史、哲学、心理学和人文科学等领域。

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”本书绝非只是务虚之谈，而是配备了很多感性的实战项目，帮助你在实践中理解抽象的原理。对于没有编程基础的读者，我们准备了简易上手的Excel版本实践（部分项目适用）；而对于有Python编程基础的读者，我们提供了Python版本的源代码。限于篇幅，实战项目的详细讲解，不在正文之列。

客观来说，人工智能博大精深，细分领域庞杂。因此，本书只负责“领进门”，“修行”要靠你个人。毕竟，高手都是自学出来的！

阅读准备

如果你对实战感兴趣，要想运行本书中的示例代码，需要提前安装如下系统及软件。

（1） 操作系统： Windows、Mac OS及Linux均可。

（2） Excel： Office 2010以上版本即可。

（3） Python环境： 建议使用Anaconda安装，确保版本为Python 3.x即可。

（4） sklearn： 建议使用Anaconda安装sklearn 0.22.1及以上版本。

（5） TensorFlow： 建议使用Anaconda安装TensorFlow 2.0及以上版本。

联系作者

自认才疏学浅，且限于时间与篇幅，书中难免出现理解偏差和错缪之处。若读者朋友们在阅读本书的过程中发现问题，希望能及时与我联系，我将在第一时间修正并对此不胜感激。

邮件地址： bailj@tup.tsinghua.edu.cn。

致谢

《人工智能极简入门》的部分内容，最早在“七月在线”上做过讲座，口碑还不错。但与讲座不同的是，成书要严谨得多。从最初的构思、查阅资料、撰写内容、绘制图片，到出版成书，历时两年有余。图书得以面市，自然得益于多方面的帮助和支持。在信息获取上，我学习并吸纳了很多精华知识，书中也尽可能地给出了文献出处，如有疏漏，望来信告知。在这里，我对这些高价值资料的提供者、生产者，表示深深的敬意和感谢。

很多人在这本书的出版过程中扮演了重要角色——清华大学出版社的白立军老师在选题策划和文字编辑上，河南工业大学的张开元、石岩松、陈伟楷和潘世泽等在文字校对上，均付出了辛勤的劳动，在此一并表示感谢。同时，感谢自然科学基金（项目编号：  61705061、61975053、U1904120）及河南工业大学思政课程教改基金（机器学习）等项目的支持。

张玉宏

2020年7月于美国卡梅尔