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人工智能技术及应用

  • 主 编:罗晓曙
  • 策划编辑:张倩 周苗
  • 书代号:604400
  • I S B N:978-7-5606-5742-4
  • 出版日期:2021-03
  • 印刷日期:2021-03
  • 业务分类:本科;
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内容简介
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本书主要以人工智能的几种核心技术与发展应用为脉络,以深入浅出的方式系统、清晰地介绍了人工智能的基本概念、发展历程、关键技术和典型应用。全书涉及图像识别、语音识别、大数据挖掘、智能控制、智能机器人、脑机接口、5G等前沿技术,为读者构造并描绘出一幅人工智能全景图,向读者展示了一个全新、智慧、前沿的科技新时代,使读者能快速、直观地掌握人工智能相关基础知识和基本技术,了解人工智能的实际应用,激发读者对人工智能学科的兴趣,提高其科学素养。

本书既可作为非人工智能专业大学生的教材或参考图书,亦可供具有高中及以上文化程度的青年和其他对人工智能感兴趣的机关、企事业单位人员阅读参考,丰富其有关人工智能的基础知识,为他们今后深入学习和从事人工智能方面的研究打下良好的基础。

机器会思考吗?阿兰?图灵在1950年发表的论文《计算机器与智能》中第一行就提到这个问题。图灵被称为计算机科学之父,也是人工智能之父。1956年夏季,一群科学家聚会在美国汉诺思小镇宁静的达特茅斯学院举办主题为“达特茅斯夏季人工智能研究计划”的会议,这次会议首次正式提出了人工智能(Artificial Intelligence,AI)一词,正式开启了人类人工智能的理论研究、技术研发与产业化的新纪元。

人工智能经过近二十年的迅速发展,推动人类社会进入了人类科技发展的新时代——人工智能时代。近年来,人工智能的理论与技术取得了重大突破,其应用也日益渗透到人类的生产活动、科学研究、军事和日常生活的方方面面,例如智慧城市管理、智慧医疗、智慧旅游、智能家居、智能机器人、军事智能化决策与管理等。

人工智能是新一轮技术革命及产业变革的重要驱动力,将深刻改变人类的生产方式和生活方式,改变世界政治经济格局。当前,人工智能已经成为国际竞争的新焦点,是引领未来的战略性关键性技术。世界各主要发达国家都把发展人工智能作为提升国家竞争力、维护国家安全的重大战略,加紧出台规划和政策,围绕核心技术、顶尖人才、标准规范等强化部署,力图加快人工智能应用与产业化步伐,在新一轮国际智能化科技竞争中掌握主导权。全球IT巨头、互联网公司、人工智能独角兽企业都在大力发展人工智能技术,抢占产业制高点。为抢抓人工智能发展的重大战略机遇,构筑我国人工智能发展的先发优势,加快建设创新型国家和世界科技强国,党中央和国务院及地方各级政府高度重视人工智能的理论创新和技术应用,出台了一系列文件和战略规划,例如《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知(国发〔2017〕35号)》,对我国未来人工智能的发展进行了顶层设计,出台了中长期战略规划,是我国人工智能发展的纲领性文件,必将有力推动我国人工智能的理论创新和技术应用,到2030年使我国人工智能理论、技术与应用总体达到世界领先水平,成为世界主要人工智能创新中心。

人工智能是一门多学科交叉的综合性学科,它不仅涉及计算机科学,而且还涉及脑科学、神经生理学、心理学、语言学、逻辑学、认知(思维)科学、信号处理、行为科学和数学以及信息论、控制论和系统论等许多学科领域。因此,要熟练地掌握人工智能,需要具有较好的数学基础,了解计算机科学、模式识别和信号处理等领域的相关知识。编者在参考了国内外已出版和发表的有关人工智能的书籍、论文和其他文献资料的基础上,编写完成了本书。在编写过程中,编者力求深入浅出,尽可能避免涉及很高深的数学理论,用通俗易懂的语言让更多读者能看懂本书的主要内容,激发读者的兴趣。

全书共8章,第一章首先介绍人工智能的发展历史和意义,并阐述了学习人工智能基本知识的方法,本章由刘俊秀、罗晓曙编写;第二章讲述基于人工智能的数字图像识别技术与应用,本章由夏海英、罗晓曙编写;第三章讲述基于人工智能的语音识别基本理论与技术,本章由罗玉玲、罗晓曙编写;第四章讲述基于人工智能的大数据挖掘,本章由杨日星、殷严刚编写;第五章阐述智能控制理论与技术及其应用,本章由罗晓曙编写;第六章介绍智能机器人技术与应用,本章由秦运柏、罗晓曙编写;第七章讲述脑机接口技术及其应用,本章由朱勇建、罗晓曙编写;第八章介绍目前人工智能的主要应用领域,本章由罗晓曙、雷捷编写。全书由主编罗晓曙统稿。

在本书的编写过程中,参考了国内外人工智能研究的一些相关成果,在此向这些成果的研发人员表示衷心的感谢!

本书适合社会各界关心、学习人工智能的人士,特别是青年朋友们使用,也可作为高校非人工智能专业的教材或参考图书。希望本书对人工智能知识的普及能起到抛砖引玉的作用,但由于编者的水平有限,书中难免存在不足之处,敬请读者批评指正。

最后,感谢广西科技重大专项(合同编号:桂科AA18118004)的资助。

正如本书第一章标题所示,我们进入了人类科技发展的新时代,一个由人工智能技术引领社会生产生活变革的时代。

从1956年夏季的达特茅斯会议开始,人工智能(Artificial Intelligence, AI)作为一门重要的学科经历了三次严冬和多次跨越式发展,出现了符号主义、联结主义和行为主义三大影响最甚的研究学派以及一些新思潮,但它从未像现在这样产生如此广泛的影响。随着计算机性能的提升、数据的爆发式增长、机器学习算法的进步、政府和市场的重视、投资力度的加大,人工智能的理论与技术研究取得了重大的突破和进展,它因此走到了技术舞台的中央,以智慧城市、智慧医疗、智慧旅游、智能机器人、智能军事管理等应用形式,渗透到人类的生产活动、科学研究、军事和日常生活等方方面面,和我们每一个人都建立了联系。

人工智能是一门多学科交叉的综合性学科,融合了科技与人文两方面内容,不仅涉及数学、数理逻辑、统计学、脑科学、神经科学、行为科学、计算机科学、信号处理、信息论、控制论、系统论等学科,还涉及哲学、心理学、语言学、认知科学、法学、社会学等学科内容。国务院《新一代人工智能发展规划》指出,到2025年,中国人工智能核心产业规模将超过4000亿元,带动相关产业规模超过5万亿元。现在的蓬勃只是开始,未来社会必将是一个人工智能被深度应用在教育、医疗、体育、住房、交通、金融等各个领域的智能社会。作为人工智能的研究者,我们欣喜于其迅猛发展,也相信会迎来更多的同行者,正如现在几乎每个人都会学习互联网的使用,也许每个人在未来都需要了解和学习人工智能的相关知识,也会有更多有志之士投身于人工智能的相关研究。

罗晓曙教授编写的《人工智能技术及应用》以人工智能的几种核心技术与应用发展为脉络,深入浅出地介绍了人工智能的基本概念、发展历程、关键技术及典型应用,清晰地勾勒出了一幅人工智能全景图,语言轻松自然,通俗易懂,能更好地激发读者兴趣,帮助读者提高科学素养。罗晓曙教授长期从事非线性电路、复杂动力系统的动力学行为与控制、工业自动化控制、智能无人机、人工智能等领域的研究,在国内外重要学术期刊发表论文200余篇,研究成果荣获国家级和省部级科研、教学奖励9项。本书是罗晓曙教授及其团队长期从事人工智能方向研究的体会和结晶,可作为高等院校非人工智能专业大学生的教材或参考读物,亦可供具有高中及以上文化程度的青年和其他对人工智能感兴趣的机关、企事业单位人员阅读参考。

希望有志于人工智能方向研究的年轻人能进入这个领域,不断提升我国人工智能理论与技术的自主创新能力,加快人工智能产业发展的化步伐,不断提高我国的综合国力和国际竞争力。

西安电子科技大学教授、IEEE Fellow

中国人工智能学会副理事长

焦李成

本书既可作为人工智能相关专业大学生的基础读物,也可作为非人工智能专业读者的入门级读物,还可供从事相关工作的机关、企事业单位人员阅读参考。

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