本书集合了在中国人工智能产业发展联盟组织的第二批“人工智能技术和应用案例评选”活动中名列前茅的51个优秀案例，全书共5章，包含：智能制造、智能农业、智能城市、智能医疗、电信领域。本书展示了人工智能技术在工业、医疗、交通、金融、通信、政务、教育、公共安全等各个领域的实际应用，展现了中国科技公司引领技术创新完成行业融合的新浪潮。

主　　编：郑南宁　　刘　多

执行主编：王爱华　　张雪丽　　孙明俊

编　　委：（排名不分先后）

崔泽实　　曹　峰　　邓　超　　方　强　　顾国煜　　黄林莉　　贾　昊

纪　宏　　杨　铭　　廖　军　　李武军　　刘　君　　孙文营　　石　霖

尚　进　　王蕴韬　　王　蓉　　许元荣　　薛文芳　　杨晓敏　　杨天顺

周曦民　　朱红儒　　朱小燕　　郑妮娅

人工智能60多年的发展之路并非一帆风顺，其间经历了两次高潮和低谷。剖析其原因，一方面是由于缺乏高质量的数据以及计算机运算能力薄弱；另一方面是当时的研究者对人工智能研究的难度估计不足，提出了一些不切实际的预言，难以实现其承诺的“宏伟目标”。近年来，随着高质量的“大数据”的获取、计算能力的大幅提升、以深度学习为代表的算法模型不断丰富，人工智能研究再次进入了快速发展的时期，同时不断地影响、渗透、推进着相关众多产业、行业的快速发展。人工智能“精彩回归”，重新受到政府、学术界、产业界等社会各界的广泛关注。

60多年来，科学家们一直在追逐着“人工智能梦”，探索着更广阔的科学世界。我们期望人工智能学科本身能够继续进步，并进一步与神经计算科学、生命科学等领域深度融合，催生颠覆性技术。未来其研究成果将在社会管理、生命健康、金融、能源、农业、工业等众多领域大放光彩，人工智能将渗透到人们生活中的各个角落，成为人们生活中不可或缺的组成部分，造福人类。

人工智能是一种引发诸多领域产生颠覆性变革的前沿技术，合理有效地利用人工智能，意味着能获得高水平价值创造和竞争优势。人工智能并不是一个独立、封闭和自我循环发展的智能科学体系，而是通过与其他科学领域的交叉结合融入人类社会发展的各个方面。云计算、大数据、可穿戴设备、智能机器人等领域的重大需求不断推动着人工智能理论与技术的发展。当前，人工智能的发展超乎想象，正在深刻改变着人们的生活，改变着整个世界。

目前，人工智能在发展中也面临三大挑战。第一大挑战是让机器在没有人类教师的帮助下学习。即机器无须在每次输入新数据或者测试算法时都从头开始学习。然而，目前的人工智能在这方面的能力还很薄弱。迄今为止，最成功的机器学习方式被称为“监督式学习”。与老师教幼儿园孩子识字一样，机器在每次学习一项新技能时，基本上要从头开始，需要人类在很大程度上参与机器的学习过程。要达到人类水平的智能，机器需要具备在没有人类过多监督和指令的情况下进行学习的能力，或在少量样本的基础上完成学习。近期，我们欣喜地看到很多学者在迁移学习、元学习方面取得了各种进展。期待不久的将来，人工智能在这方面会有所突破。

第二大挑战是让机器像人类一样感知和理解世界。触觉、视觉和听觉是动物物种生存所必需的能力，感知能力是智能的重要组成部分。如果能让机器像人类一样感知和理解世界，就能解决人工智能研究长期面临的规划和推理方面的问题。虽然我们已经拥有非常出色的数据收集和算法研发能力，利用机器对收集的数据进行推理已不是开发先进人工智能的障碍，但这种推理能力建立在数据的基础上，也就是说机器与感知真实世界仍有相当大的差距。如果能让机器进一步感知真实世界，它们的表现也许会更出色。

第三大挑战是让机器具有自我意识、情感以及反思自身处境与行为的能力。这是实现类人智能最艰难的挑战。具有自我意识以及反思自身处境与行为的能力，是人类区别于其他生物最重要、最根本的一点。另外，人类的大脑皮层能力是有限的，如果将智能机器设备与人类大脑相连接，不仅会增强人类的能力，而且会使机器产生灵感。让机器具有自我意识、情感和反思能力，无论对科学和哲学来说，都是一个引人入胜的探索领域。