前言

1956年，科学家们在达特茅斯会议首次正式提出人工智能（Artificial Intelligence，AI）的概念，标志着人工智能作为一门独立学科的诞生，随后其迅速发展为一门广受关注的交叉和前沿科学。在该领域产生的大量的科研成果，对整个人类社会的发展和进步以及人们的日常生活都产生了巨大而深远的影响。

人工智能领域的全球化布局，证明了人工智能将成为未来10年内产业的新风口。就像19世纪中期以电机的发明为起点、以电力的广泛应用为标志的第二次工业革命彻底颠覆了人类世界一样，人工智能也将掀起一场新的产业革命。

近年来，人工智能潜移默化的应用触手可及，不经意间已然渗透社会生活的诸多领域。曾经出现于科幻电影和小说中的诸多场景开始在我们的日常生活之中逐渐实现。人工智能在学校、医院以及其他很多机构的应用开始加速增长。国内外许多高校也开始创设独立的人工智能院系。以国外的Microsoft、Google、IBM和国内的百度、腾讯、阿里巴巴等为代表的高科技企业也纷纷布局，投资人工智能相关领域的研究与应用。

人工智能正在以一种超然的方式影响和改变着人们与技术的交互模式。基于计算机视觉、语音识别、自然语言处理等方面的研究与创新，正是这些变革的内在驱动力。美国未来学家、奇点大学创始人雷·库兹韦尔（Ray Kurzweil）根据其提出的加速回报定律（The Law of Accelerating Returns）预测，人工智能在2029年左右将具有人类水平的智能，未来的人机关系将会更微妙，应通过对人工智能相关法律、伦理和社会问题的深入探讨，为智能化社会划出法律和伦理道德的边界，让人工智能更好地服务人类社会。

与很多研究技术的应用最初所遇到的情形类似，人工智能在给人类社会带来巨大科技进步红利的同时，也毫不意外地会在某个发展阶段给社会部分群体带来一定的恐慌。这种恐慌更多的是源于难以克服的对人类可能被边缘化的就业或工作场景的恐惧，以及可能存在的由人类隐私数据的泄露或社交关系的改变而带来的潜在风险。事实上，人工智能与机器人已经在很多领域开始逐步取代人类进行工作，我们现在正处于如何部署基于人工智能技术的紧要关头。

对于个人而言，我们的生活质量和我们的贡献所获得的价值有可能会逐步发生改变，而且这些改变将会越来越明显。因此，在技术因素以外，人工智能领域在接下来的很长一段时间将会集中部分精力研究技术进步带来的好处与风险之间的权衡机制，从而构建一个良好的社会监管框架，让技术更好地服务于人类，同时防控潜在的社会危机。人工智能和新兴的前沿技术可能在未来的发展过程中，为当前的人类创造更加美好的生活。

消除对未知事物恐惧的最好办法就是变未知为已知。了解和学习人工智能的基础概念、原理和技术有助于我们更好地审视自己未来的人生格局和定位，并对即将到来的智能化社会有更多的期许。

本书对图像识别、语音识别、自然语言处理以及深度学习等几个人工智能研究的主要领域进行了简单的探讨并辅以当前流行的Python语言进行编程实践。虽然本书尽可能地以浅显易懂的语言和示例来描述看上去较为复杂的概念和原理，但在很多时候读者的确需要事先对一些数学知识进行了解，因此本书增加了一章内容来介绍数据处理常用算法。人工智能领域的学科交叉性极强，其研究、应用领域的延伸也相当广泛。因此，本书在对人工智能基本原理与技术进行阐述的同时，也通过编程实例对当下比较热门的量子计算、区块链技术、并行计算等与人工智能密切相关的技术进行了简要的介绍。读者可访问人邮教育社区（www.ryjiaoyu.com）获取本书配套的电子资源。

由于人工智能技术的研究较为前沿，加之编者水平有限，书中难免存在疏漏及不妥之处，恳请读者批评指正。编者也会密切关注人工智能技术的最新发展，吸收各种意见，适时编撰本书的升级版本。

在编写本书的过程中，恰逢我可爱的儿子吕禹铤降生，瞬间给我平静的生活增添了无限的快乐，从此，我的生活除了诗和远方，也开始有了奶瓶和童趣。等他这代人长大的时候，人工智能可能已经广泛地融入整个社会生活之中了。到那个时候，我们基于技术的进步，亦可能以更健康的体魄和旺盛的生命力陪同孩子一起享受在想象中应该会很奇妙而舒适的生活。感谢我的妻子何卓玲女士让我拥有这美好而温馨的一切，也因此让我以更平和、淡泊的心境完成了此书。

编者

2020年10月于成都