前.言 人工智能是一门既古老又年轻的科学。早在 2000多年前，那些充满智慧和理想主义的古代先贤们就试图制造聪明的机器来帮助人类，然而真正的智能机器直到最近才走进我们的视野。例如 AlphaGO，它曾经击败过人类顶级棋手，创造了历史；还有 ChatGPT，它可以和人类愉快聊天，并且能写会算；又比如 AlphaFold，它可以帮助科学家们解析蛋白质宇宙；甚至还有能让自行车真正“自行”的天机芯片等，每一项成果都令人惊叹！ 今天，人工智能技术已经渗透到人们生活的各个角落，小到刷脸支付，大到飞船上天。可以预期，未来人工智能的影响会越来越深刻，不仅在听、说、读、写等传统智能领域大显身手，还会与金融、军事、科研等领域广泛交融，为人类的世界带来翻天覆地的变化。我们似乎能够看到一个崭新的智能社会在向人类招手。因此，学习人工智能成为人们跟上时代潮流的必选项。 然而，对于如何学习人工智能，有些人认为是学习编程来控制机器，有些人认为是学习人脸识别、车牌识别等技术。这些“技”与“术”的学习显然是重要的，但它们不应该作为人工智能学习的起点，就像学数学不应该以使用计算器作为起点一样。人工智能是一门科学，它的思想可以追溯到两千年前，经过无数科学家的积累与沉淀才有了今天的辉煌。在这些积淀之上，人工智能形成了区别于其他学科的独特思维方式，即用计算手段从数据中学习规律。事实证明，这一新的思维方式正在深刻地改变着人们的生活，不仅在构造智能机器方面取得了巨大成功，而且已经渗入到物理、化学、材料等基础学科，成为和数学一样普适的思想工具。从这个角度讲，人工智能应该作为一门基础学科走进课堂。 基于这样的认知，编者认为学习人工智能的起点不该是具体技术，更不该是编程技巧，而应该是人工智能独特的思维方式以及建立于其上的方法论。当然，这种思维方式不能是灌输的，需要在学习中慢慢培养。从深度上，我们需要学习人工智能的起源、技术变迁以及典型的计算方法；从广度上，我们需要学习人工智能在各个领域带来的深刻变革，理解它作为普适工具的重要意义。经过这样的学习，我们就建立起了对人工智能的深入认知和全局视野，从而具备了人工智能的基础素养，之后再学习编程或具体技术就会水到渠成，学习其他学科时也会有更广阔的视野。 “帮助读者养成人工智能的基础素养”正是本书的根本目的。我们试图用一种简洁的方 式来实现这一目的：把人工智能的事情像讲故事一样呈现给读者，这部故事的经线是历史纵深，让读者了解这门学科的来龙去脉；纬线是各行各业，让读者打开视野，看到全景。我们借助精美的图片讲故事，让读者不觉得疲乏；我们用生动的“小清爱提问”视频帮助读者获得更形象的理解。我们不仅把目光投向这门学科的起源之初，去理解人工智能学者们最初 的心理悸动；我们也报告了最新的研究成果，让读者体会科技前沿的风起云涌。同时，我们还希望通过小清这个可爱的机器人形象，为读者带来更丰富的阅读 体验。本书还配套了丰富的在线资源，为读者提供在线更新的学习资料。我们 相信，通过这样的方式，读者将更好地理解人工智能，并为未来的学习和研究 奠定坚实的基础。 为了照顾不同知识背景的读者，我们对内容进行了难易分级，对那些相对困难的知识点标了星号。希望快速了解人工智能知识的读者可以略过这些带星号的内容。为了启发读者思考，每一节还设计了一个“动动脑筋”栏目，给出一些思考题。很多思考题是发散型的，没有确切答案，但我们会在网站资源中给出一些提示和思考，读者可以登录网站获得这些信息。 本书使用有三种建议模式。速读模式：仅限阅读本书内容，忽略带星号内容；重点阅读第一篇“概述”，略过第二篇“基础”，对第三篇、第四篇仅关注基础概念，略过技术内容。速读模式所需时间约为两天，适合人工智能零基础的读者。教学模式：根据教学需要选择相关内容和知识点，阅读“教学资料”“扩展阅读”等在线资源；下载教学 PPT，结合“视频展示”“演示链接”中的资源设计教学流程。专业模式：以本书知识为基础，选择感兴趣的课题，深入阅读在线资源中“高级读者”一栏中列出的参考资料，阅读“开发者资源”中的技术资料并尝试复现相关代码。不论哪种模式，我们都建议读者关注“AI光影社”公众号，获取人工智能前沿的科普视频。 总之，本书只是一个知识索引，希望这本有趣的书及丰富的补充资料满足不同层次读者的人工智能自学和教学需求，也希望读者们能搭载这一叶小舟，驶向更为浩瀚的海洋。 本书的出版汇聚了太多人的辛勤劳动。感谢编写组成员蔡云麒、王依然、李蓝天、利节、石颖、杜文强、黄晓薇，前后五易其稿。感谢黄晓薇、刘夏、赵冠城、方媛、杨艳铮的美术设计。感谢教育专家组的王依然、利节、刘靖、胡菊萍、李沛聪、张敏、余津京等老师对本书的可学习性进行了审查。感谢小读者组的王思瑶、韩牧言、熊柳雁、黄晓薇、李颖、利恩一、马乐怡、蔡牧宁、董侨、东煜博、徐梓昊等同学对内容的可读性提出的宝贵意见。感谢人工智能学会的组织和指导，感谢 AI光影社提供的视频资料，感谢卜辉和语音之家在图片制作和在线资源建设上的贡献。 鉴于编者本身知识所限，书中难免有不足之处，恳请读者批评、指正。 编者 2023年2月
