前言

人类走过了农耕社会、工业社会、信息社会，现在已经进入智能社会，进入在动力工具基础上发展智力工具的新阶段。在农耕社会和工业社会，人类的生产主要基于物质和能量的动力工具，并得到了极大的发展。目前，动力工具转向了基于数据、信息、知识、价值和智能的智力工具，人口红利、劳动力红利不那么灵了，智能的红利来了。

在移动互联网、大数据、超级计算、传感器、脑认知机理等新理论、新技术以及经济社会发展强烈需求的共同驱动下，人工智能的发展，包括深度学习、机器感知和模式识别、自然语言处理和理解、知识工程、机器人和智能系统等方面，都把直接面对现实问题作为人工智能的切入点和落脚点，并正在引发链式反应，全方位推动经济社会各领域从数字化、网络化向智能化发展，人工智能正以润物无声的柔软改变着整个世界。

电气工程专业是一门历史悠久的专业。19世纪上半叶，安培发现电流的磁效应，法拉第发现电磁感应定律。19世纪下半叶，麦克斯韦创立的电磁理论为电气工程奠定了基础。19世纪末至20世纪初，西方国家的大学陆续设置了电气工程专业来传播、应用、发展与电气工程相关的知识。1908年，交通大学前身——南洋大学堂设置了电机专修科，这是我国大学最早的电气工程专业，至今已超过一个世纪。经过一百多年的不断发展，电气工程专业逐步发展成为一个新兴的电气工程学科。至今，电气工程学科成为学科覆盖面广、学科理论体系完善、工程实践成功、应用领域宽广的一门独立学科。它给人类社会的许多方面带来了巨大而深刻的影响。近100年来，电气工程专业在我国高等教育中一直占据着十分重要的地位，为国家培养了大批的科技、管理人才，这些人才为我国电气工程的建设及其他领域的工作作出了巨大的贡献。

从广义上讲，电气工程学科涵盖的主要内容是研究电磁现象的规律及应用有关的基础科学、技术科学及工程技术的综合。它包括电磁形式的能量及其相关信息的产生、传输、控制、处理、测量与相关的系统运行、设备制造等多方面的内容。电气工程学科所依据的基本原理大都是由物理学、数学等纯科学中提取出来的。依据其基本原理，结合技术、工艺、经济等各方面的条件，研究可供应用的电气工程技术，制造出适应各种需要的电气工程产品。与电气工程技术直接有关的部门已形成庞大的工业体系，有关的理论有许多分支。在19世纪末，电工技术形成了电力和电信两大分支；进入20世纪以后，电工技术的发展更为迅速，应用电磁现象的技术门类日益增多，已发展和形成了许多独立的学科，如无线电技术、电子技术、自动控制技术、计算机技术等，构成了一个庞大的电气信息学科群。

本书以创新的方式和务实的精神，力求将人工智能的发展脉络、技术理论、产业成果以翔实的形态展现于人前，并且与电气工程这一富有生命力的学科相结合，探索人工智能在电气工程自动化中的应用。除了必要的知识点和宽泛的知识图谱，本书深入浅出地介绍了有关工业机器人、智能机器人、机器学习、神经网络、语言智能等在内的不同领域的应用实践成果。

机器人是当前科技领域发展的重要方向之一，受到科技界和企业界的广泛重视。特别是近5年来，互联网+、大数据和以深度学习为代表的人工智能技术等推动机器人技术有了进一步发展，人们预测，机器人或许成为下一代工业革命的引领者。“机器换人”等现象的不断涌现，表明机器人将推动现有产业升级换代，甚至产生新业态。

在这几年的机器人技术的发展过程中，人工智能技术发挥的作用最大，机器人智能控制成为机器人技术中发展最快的技术之一。目前，机器人领域最成功、影响最大的产品多来自家用机器人和空中机器人（无人机），如iRobot扫地机器人、Google无人车、大疆无人机等，机器人的另一个重要应用领域是工业领域。工业机器人已广泛进入制造、监测、维修等技术领域或行业，甚至有可能在近几年内市场化。面对上述变化，有必要将这些内容加入本书中，使读者对机器人有更全面的了解，对当前机器人发展有更清晰的认识。

立足当下，放眼未来，人工智能正在赋能人类生活的各个领域，并不断改进和演化，而关于人工智能的应用研究才刚刚开始，本书的编写只起到一个抛砖引玉的作用。欢迎读者对不足之处批评指正，希望分享体会和经验，共同推进人工智能在智能服务、智能制造等领域的应用。

著者
2020年7月