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自序

2016年以来,几乎所有人都在谈论人工智能(AI)。然而,究竟什么是人工智能?人工智能与其他科学有何关系?人工智能是如何发展起来的,未来会走向何方?这些问题在很多人的脑海里还是模糊的。唯一可以确定的是,人工智能技术必然会对我们的生活产生深远的影响,这种影响会像电、计算机的出现一样改变我们的生活,并成为我们未来生活方式的一部分。

我于1995年进入清华大学计算机系,1998年进入朱小燕老师的课题组,开始从事语音和语言信息处理工作。这个课题组隶属于清华大学智能与系统国家重点实验室,专注于人工智能技术的研究。有趣的是,当时大家很少提到AI,可能是因为这个词太宽泛了,对研究者缺少标识意义。毕业后,我在若干企业和研究机构间辗转,主要还是从事语音和语言工作,见证了研究方法从模式匹配到概率模型,再到深度学习的变迁。事实上,同样的变化也发生在AI的相关应用领域,包括图像处理、机器人、生物信息处理等。这一变化背后的推动力事实上是机器学习方法的快速进步,而这一进步直接导致了今天的AI热潮。我想,理解今天的AI首先应该从理解机器学习开始。

基于这一思路,我用了将近两年的时间完成了一本题为《现代机器学习技术导论》的学习笔记,系统地总结了当前主流的机器学习方法,特别是深度学习技术。这本书恰好被利节老师看到。她提出建议:这本书应该让更多年轻人读一读,只有年轻人静下心来读懂AI背后的原理和算法,人工智能的未来才有希望。但是,这本《导论》过于学术化,需要更通俗和直观的表达才能被零基础的读者接受。这个建议得到重庆巴蜀中学许莎老师的赞同,她觉得应该有一本通俗的读物,让高中生都能理解人工智能。特别是,她建议在不增加学习压力的前提下,满足青年学生对新知识的渴求。这本书里不必有公式,但必须概念明晰,让学生从一开始就树立一个正确的概念体系和科学思维,为以后从事这方面的工作打下基础,于是有了这本书。我们的目的只有一个:用浅显的语言向读者,特别是青年学生,介绍人工智能的基本原理和背后的机器学习方法。

我们将人的智能分为看、听、言、行、思五个方面,每一方面用一章的篇幅进行讨论。我们将介绍机器如何通过学习来模拟人的智能,并提供了一系列小实验,让读者可以自己动手实现一些有趣的人工智能系统。

在本书的成书过程中,众多老师和学生提供了热心的帮助。清华大学的朱小燕老师对全书进行了审读,周强老师、刘华平老师分别对第四章和第五章进行了审读。清华大学语音语言实验室的蔡云麒博士参与了校订工作,实习生杜文强、张阳、吴嘉瑶、齐诏娣、于嘉威、姜修齐、刘逸博等都参与了实验样例设计。

由于作者水平有限,书中难免有疏漏之处,其中的一些观点也只是一家之言,敬请读者批评指正。

清华大学 王东
2019年5月 haOd1gWWhS8sSALSDaEZFXvvOLAN1loCL3fnVnGqjYXgonMotLMrd40qH5sJgHkL

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