本书是一本面向大众读者的人工智能科普书籍，从介绍人工智能背后的逻辑、数学知识引入主题，接着用生动的语言将计算机和人工智能的诞生、算法科学、机器学习与大数据、计算机视觉、语音识别等有趣的知识融入本书，最后科普了人工智能在智能农业、智能医疗、自动驾驶等不同领域的应用。本书语言生动、深入浅出、图文并茂，列举案例贴近生活，适合作为对人工智能感兴趣的读者了解相关知识的科普读物，也可以作为大中学生、培训机构的入门教材。

秦曾昌，2005年获得英国布里斯托大学（University of Bristol）人工智能方向博士学位，2005年10月—2006年1月在该校工程数学系任教；2006年2月—2008年2月在美国加州大学伯克利分校（University of California Berkeley）电子与计算机系任博士后研究员（BT Fellow），在模糊逻辑创始人Lotf Zadeh教授的研究组从事文本挖掘和智能搜索的研究；2008年3月到英国牛津大学（University of Oxford）Optimor Lab任研究员，并兼任牛津大学统计系访问研究员；自2009年起，在北京航空航天大学自动化学院任教，同年入选教育部新世纪优秀人才支持计划；2010年在美国卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon University）机器人所做访问学者；2018年—2019年兼任Keep首席科学家；2019年起兼任编程猫首席科学家。在人工智能与其交叉领域出版英文专著一本，发表SCI/EI检索技术论文120余篇，主要研究领域涉及不确定性理论、机器学习、多媒体检索、机器视觉、自然语言处理、医疗影像与计算博弈。研究工作之余积极投入青少年科技教育工作，发表科普译作《活人能捐献心脏吗》《地球上有从不犯错的人吗》，获得上海市科普图书二等奖；曾担任全国青少年科技创新大赛“小小科学家”、英特尔国际工程大奖赛等赛事的终审评委，以及我国第一次太空授课专家组成员。

第1章 智能源起
1.1 从三段论到人工智能
1.2 机器的语言
1.3 从石子到机械
1.4 模拟人类思维
1.5 漫说AI：乔治·布尔的故事
第2章 机器的进化
2.1 差分机：纯机械之巅
2.2 图灵机：假想的机器
2.3 第一台计算机之谜
2.4 人工智能诞生
2.5 漫说AI：史上第一位程序员
第3章 “智”优算法
3.1 智能的五大支柱
3.2 蚂蚁的智慧
3.3 算法也遗传
3.4 机器的智力测试
3.5 漫说AI：约翰·霍兰德与遗传算法
第4章 机器“爱”学习
4.1 像人一样学习
4.2 构建神经网络
4.3 训练人工大脑
4.4 战胜人类
4.5 大数据浪潮
4.6 漫说AI：MapReduce如何处理数据？
第5章 感知万物
5.1 机器的眼睛
5.2 可计算的味道
5.3 听懂人类的声音
5.4 无“触”不在
5.5 接近人脑
5.6 漫说AI：握不住杯子的高智商机器人
第6章 未来新世界
6.1 智能物流
6.2 智造产业链
6.3 智慧农业
6.4 机器医生
6.5 自动驾驶
6.6 机器人的崛起
6.7 漫说AI：人工智能的未来

眼睛是人心灵的窗户，
我们可以通过凝视对方的眼
神来理解他人。当有一天你
走过一道需要刷脸才能通过
的大门，突然见看到一个冰
冷的摄像头在凝视着你的时
候，你是否也曾若有所思地
看着它，心中充满了疑惑—
—它是如何工作的？我每天
的穿着打扮如此不同，它究
竟是怎么认识我的？它有记
忆吗？会思考吗？
随着类似的人工智能技
术渐渐地融入人们的生活，
我们开始相信未来是人与机
器共存的时代，我们每个人
的身份也已经开始被机器所
定义。没有手机，你不仅无
法正常生活，甚至也难以证
明你就是你自己——你没有
办法接收短信认证，联系不
上家人和朋友，也无法点餐
和支付。而人们的生活中如
果没有了计算机，工程师将
无法做技术实现，音乐人无
法使用帮助他们编曲的软件
，老师无法准备上课用的
PPT，会计师无法方便快捷
地做报表……这些例子充分
说明，现在我们每个人的部
分能力都是由机器所决定的
，而且这个趋势仍在继续。
前述提到的种种互动中，一
个很重要的层面就是机器变
得越来越强大，能做到更多
以前只有人类才能完成，甚
至人类都无法完成的工作。
因此，我们需要更多地
了解人工智能这项新技术。
本书最重要的目的是通过介
绍人工智能的前世今生，让
读者了解我们在未来如何与
之共存。
无论是青少年还是成年
人，我们每一个人都不妨多
懂一些人工智能。人工智能
不是那种自省式地去了解我
们人类本身的智能，我们需
要跳出人类感知的局限，用
科学的语言（数学语言与程
序代码）来描述与实现人工
智能的技术原理。今天的人
工智能主要研究如何用算法
来解决很多复杂的信息处理
与决策的问题，而万事万物
在机器的眼中，是用不同信
息来表达的。我们需要建立
数学模型，这种模型可以简
单地想象成输入与输出的函
数关系。如“输入语音，输
出文字”的关系是语音识别
；“输入图像，输出字符、
人脸或车牌号”是模式识别
；“输入医学MRI或者B超的
图像，输出病灶位置”，则
是医疗人工智能。这些背后
的关系正是学科专家和人工
智能专家们一起从海量的数
据中通过算法程序自动寻找
到的。
我们人类早期的物理学
原理都可以用简洁的方程与
公式来表达。现在我们认为
，可以被写成公式的关系都
是相对简单的，不可被传统
数学公式描述的关系才是复
杂的，需要新的数学或算法
模型来描述。类似的复杂应
用在未来社会将会越来越普
及。我们随时随地都被数据
、算法为核心的人工智能技
术所包围，这既给我们带来
了极大的便利，同时也带来
了新的社会或伦理道德问题
。
笔者仍然记得在高中时
第一次读到伽莫夫
（G.Gamow）作品《从一
到无穷大》时的震撼，还能
回忆起曾坐在喧闹的十字路
口，想象自己身在扭曲四维
空间中，这样的遐想使得那
时的我获得了宁静与精神上
的满足。我们努力向伽莫夫
这样伟大的科学家与科普作
家致敬——希望能够将复杂
的人工智能知识变得触手可
及。读者即使不了解人工智
能技术的细节，也可以通过
本书理解这些技术背后的核
心思路与发展脉络。
本书能够顺利出版，特
别感谢编程猫的编辑团队与
清华大学出版社，尤其是编
程猫的刘雪娇编辑与清华社
的薛杨编辑。正是因为各位
合作伙伴的帮助与支持，笔
者起初一些潦草的灵感和文
字才能在如今形成精美的书
籍，呈现在大家面前。读者
如果在阅读本书时希望与笔
者沟通，或提交本书勘误，
可以通过邮箱
qin_zc@126.com与笔者联
系。
本书献给所有对未知好
奇的灵魂。每当我们仰望星
空时，总会感叹宇宙的伟大
、人类的渺小。而当这些渺
小的灵魂低头思考的时候，
产生的智慧火花不但点亮了
自己，也会照亮星空与宇宙
。
秦曾昌
2022年5月于北京