内容提要

本书面向我国人工智能的通识教育与专业技术人才的培养。全书共8章，分为3篇，分别为人工智能的基本理论、人工智能的应用以及人工智能的融合拓展，涵盖了目前主流的人工智能技术。全书在介绍人工智能的基本原理时，尽量回避了相关的复杂模型和算法设计，方便读者在社会层面理解人工智能的应用形式和未来的发展路径。此外，书中每章都设计了一些思考与练习的题目，以便读者在课堂练习和研讨中使用。

本书适合具有高中及以上数学基础的学生，包括各类职业院校、应用型本科非计算机专业的学生阅读，也适合对人工智能感兴趣或有相关需求的社会人士阅读。

前言

人工智能技术作为计算机科学中的一个重要的研究领域，目前已经在我们的社会生活中发挥着重要作用，并深刻影响着我们每个人的日常生活。当前人工智能在自动化机器人、控制系统、仿真系统方面得到了广泛的应用，未来人工智能技术也必将发挥自身的优势，造福人类生活，促进经济发展。为了适应信息化社会的发展，具备一定程度的人工智能知识对于当代学生今后走向社会非常重要。

本书作为“人工智能等级考试”的一级教程，系统地介绍了人工智能的基本原理和基础知识，内容深入浅出，通俗易懂。希望读者能够通过学习本教程，为今后深入人工智能领域打下宽广而坚实的基础。人工智能的相关理论领域宽泛、应用领域众多，只有具备坚实的基础，多了解计算机领域的发展热点，才能为应用人工智能做好准备。

本书分为三篇，分别从人工智能的基本理论、应用以及融合拓展三个方面介绍了目前主流的人工智能技术和方法。具体内容如下。

第1篇：人工智能的基本理论。本篇主要包括第1～3章的内容。第1章从人工智能的基本概念、发展历史、研究流派等几个方面简要介绍人工智能的基本常识。第2章简要介绍经典人工智能理论中的搜索技术、专家系统、知识工程等方面的基础知识。本章的核心内容是知识的表示方式和专家系统的问题解决原理。第3章主要介绍人工神经网络、机器学习和深度学习的基本原理和实现方法，重点是感知机的原理以及二元分类方法。本章中的机器学习和深度学习是目前人工智能的研究热点，但是由于该部分内容涉及的算法难度较大，因此本章只介绍了其基本原理和模型。

第2篇：人工智能的应用。本篇主要包括第4～6章的内容。第4章主要介绍计算机图像识别的基本原理。图像识别是人工智能的重要应用领域，目前已经实现了大规模的商业化应用，本章主要从图像的数字化处理入手，介绍数字图像的基本原理、图像分割技术和图像识别技术的基本原理。第5章主要介绍语音识别的基本原理，包括数字化音频处理的基本原理、语音识别的基本过程以及自然语言处理的一些常识。第6章主要介绍机器人和智能体。机器人作为人工智能的一种综合形式，目前在工业、医学、金融等领域应用广泛。此外，第6章还选择了目前比较流行的机器人构件和ESP32控制芯片，演示机器人的基本结构和程序控制原理。

第3篇：人工智能的融合扩展。本篇包括第7章和第8章的内容，主要介绍大数据技术的基本原理，以及物联网、云计算和区块链等信息技术的发展热点。人工智能技术在发展过程中不断和其他的信息技术相互融合，本篇简要介绍了人工智能在这些热点领域的融合和应用情况。

为方便非计算机专业的同学学习，本书配备了相关的数字资源，主要包括两部分内容。一部分是计算机领域的相关预备知识，包括计算机的基本组成和原理，以及程序设计的基础知识。这部分内容是整个计算机科学的基础，也是学习和掌握人工智能应用的基础知识。另一部分是本书每章思考题与练习题的参考答案及解析。

本书着重介绍了人工智能的基本原理，尽量避开了相关的复杂模型和算法设计，希望读者通过对相关原理和设计思想的理解，能站在更高的层面理解人工智能的应用形式和未来的发展。书中设计了一些“思考与练习”栏目，供读者强化巩固所学知识，也希望通过这些内容能够更好地梳理人工智能中的复杂概念和理论。