本书全面介绍人工智能的基本理论、技术及应用。全书共10章，主要内容包括人工智能概论、知识表示与知识图谱、确定性与不确定性推理、搜索策略、遗传算法、群智能算法、人工神经网络、机器学习与深度学习、专家系统、自然语言理解，附录部分给出了实用性强的12个实验。本书强调人工智能知识的基础性、整体性、综合性和广博性，使学生掌握人工智能的主要思想和应用人工智能技术解决专业领域问题的基本技术，培养创新精神。 本书的适用对象广泛，可作为高等学校各专业“人工智能基础”课程的教材，也可供对人工智能技术感兴趣的广大读者阅读。

前言 2017年7月，国务院发布的《新一代人工智能发展规划》把人工智能作为国家发展战略。人工智能人才培养是实现国家人工智能发展战略的一个关键。2018年，教育部制订了《高等学校人工智能创新行动计划》，从不同的专业角度对人工智能人才培养进行全面布局，在计算机、电子信息、自动化、机械等多个专业领域设置了智能科学与技术、人工智能、数据科学与大数据技术、机器人工程等人工智能类专业，还把人工智能技术引入传统专业，形成智能制造工程、智能车辆工程、智能电网信息工程、电气工程与智能控制、电机电器智能化、智能材料与结构、智能医学工程等专业。 事实上，人工智能和其他专业的结合是培养人工智能应用人才的一个非常重要的方面，是和人工智能专业人才培养相辅相成的。所以，需要编写不同特点的人工智能教材。 1. 本书的形成 本书作者从1989年开始从事人工智能及其应用的研究，从1993年开始从事人工智能课程的教学，为控制、计算机、机械等专业研究生讲授“人工智能原理与应用”课程，为计算机、自动化等类专业本科生讲授“人工智能导论”课程。在多年的教学实践中，作者深感极有必要编著一本内容比较基础、可读性好、适合讲授的人工智能教材。本书作者在自己多年来的讲稿基础上，于2005年编写了人工智能教材，并不断跟踪人工智能的发展，形成了适合研究生、本科生不同层次的人工智能系列教材，被许多高校选用。其中，作者主讲的“人工智能导论”入选首批国家级线上一流本科课程，编写的《人工智能导论》（第5版）入选“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，并荣获首届国家级优秀教材二等奖。 随着人工智能技术的发展，越来越多的专业需要开设人工智能课程。因此，作者从2005年开始为全校工学、理学、经济学、管理学、哲学、文学、法学等学科门类专业学生开设“人工智能及其应用”公选课，从2017年开始负责全校人工智能通识教育核心课程建设。在人工智能通识课程教学过程中，作者深感已有人工智能教材不适合作为通识课程教材，特别是不适合人文社科类大学生的学习，因此，迫切需要编写面向全校各专业（包括人文社科专业）的人工智能通识课程教材。为此，作者针对人文社科类大学生的知识结构和思维方式，突出人工智能解决复杂问题的创新思想，编写了《人工智能通识教程》一书，受到非常广泛的欢迎。在上述教材的基础上，作者面向量大面广的应用型高校开设人工智能课程的需要，编写了这本《人工智能应用教程》。 2. 主要内容 本书共10章。第1章除了介绍人工智能的基本概念、发展简史以外，着重介绍目前人工智能的主要研究内容与各种应用，以开阔读者的视野，引导读者进入人工智能各个研究领域，最后，简要介绍了人工智能伦理。第2章介绍知识表示的概念，一阶谓词逻辑、产生式、框架等基本的知识表示方法，以及知识图谱的基本内容。第3章介绍推理的概念、基于谓词逻辑的确定性推理、基于统计分析和基于模糊理论的不确定推理方法及其应用。第4章介绍应用非常广泛的搜索策略。第5章介绍模拟生物进化的遗传算法。第6章介绍模拟生物群体行为的适用于大规模优化问题的群智能算法。第7章介绍模拟生物神经系统的人工神经网络，为后面介绍深度学习奠定基础。第8章介绍机器学习与深度学习及其广泛的应用，包括卷积神经网络、胶囊网络、生成对抗网络等深度学习的前沿内容。第9章介绍专家系统的概念、工作原理以及应用。第10章介绍日益广泛应用的自然语言处理技术，包括机器翻译、语音识别等应用。 人工智能应用教程前言3. 本书特色 本书有以下特色。 （1） 语言简明，可读性好。本书力求用通俗的文字深入浅出地讲解概念、理论和技术，特别是将人工智能技术与文学艺术、人们的日常生活、人类思维方法等相结合，使学生能够感受到与人工智能相关的人文情怀，感受到人工智能就在自己身边，使学生能够有兴趣、有耐心、系统地阅读本书，掌握人工智能的基本思想与基本方法。 （2） 内容先进，注重应用。人工智能正处于迅速发展时期，内容非常丰富。本书覆盖了人工智能的主要应用领域，体系完整，精选了人工智能技术的一些前沿热点。书中运用大量应用实例，跳出晦涩复杂的概率论、数理统计、算法理论，让这些“冷冰冰”的人工智能知识变得“有温度”。以浅显易懂的方式诠释人工智能精髓，启迪算法理解，让学生理解原本深奥的人工智能技术。书中介绍一些能够为本科生理解的应用实例，引导学生学习应用新理论解决实际问题的方法。书中设置了很多课程思政教学元素。 （3） 精心编排，便于学习。每章开始设置了导读，使学生在学习本章之前就知道本章要讨论的主题和学习目标。每章最后扼要总结了本章的重要概念、公式、定理与方法。本书采用双色印刷，将重要的概念、公式、定理与方法用红色标示出来，以引起学生注意。 （4） 结构合理，方便教学。本书各章内容相对独立，教师可以根据课程计划学时和专业需要自由选择和组合相关内容，以保持课程体系结构的完整性。采用本书作为教材，建议课堂教学学时为48学时左右。 （5） 附有实验指导，方便实验教学。围绕人工智能技术的主要教学内容，附录中设置了课程实验，方便教学。学生通过程序实现能够深入了解人工智能的算法，体会如何应用人工智能技术解决实际问题。 （6） 有配套MOOC课程，便于学生自学。需要进一步学习人工智能技术的学生，可以选择作者在“中国大学MOOC”网站（http://www.icourse163.org）上开设的“人工智能导论”国家线上一流精品课程。 4. 教学资源支持 本书配套的教学资源包括教学大纲、PPT、实验源代码、习题答案和题库，使用本书作为教材的教师可向[email protected]免费申请，服务支持请联系QQ: 381844463。 5. 作者致谢 衷心感谢人工智能课程国家级虚拟教研室和浙江省高校名师工作室全体成员和作者一起对人工智能教学的不断探索！衷心感谢清华大学出版社的龙启铭编辑，他为本书付出了辛勤劳动以及向作者提出了许多有益的修改建议。 限于作者水平，书中一定会存在许多不足之处，欢迎广大读者提出宝贵意见。 王万良2023年1月于杭州

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