前言

人工智能是21世纪世界三大尖端技术（基因工程、纳米科学和人工智能）之一，作为研究机器智能和智能机器的一门综合性高技术学科，人工智能涉及心理学、认知科学、思维科学、信息科学、系统科学和生物科学等多个学科。经过多年的研究和发展，人工智能已在知识处理、模式识别、自然语言处理、对弈、自动定理证明、自动程序设计、专家系统、知识库、智能机器人、智能计算、数据挖掘和知识发现等多个领域取得了举世瞩目的成果，并形成了多元化的发展方向。

使计算机程序具有智能，能够模拟人的思维和行为，一直是计算机科学工作者的理想和追求。经过长期的努力，人类已经发明了自动机械等高级机器，创建了能够为人类的进化和发展服务的智能机器和智能系统，扩展了人脑的功能，形形色色的人工智能正在多个领域发挥着越来越重要的作用。计算智能、无人机器、智能机器人、机器学习、机器翻译等各种人工智能的应用及商品已成为人类学习、工作和生活的组成部分。

虽然人工智能取得了许多成果，但由于人脑结构及功能的复杂性，目前人类对自身的思维规律和智能行为的研究仍然处于探索阶段。人工智能研究要远远比人类的预想艰难、复杂得多，摆在人工智能面前的任务是极其艰巨和复杂的，需要广大的计算机科学工作者不畏艰难，勇于探索，辛勤耕耘，共同开创人工智能发展的广阔未来。党的二十大报告指出，要推动战略性新兴产业融合集群发展，构建新一代信息技术、人工智能等一批新的增长引擎。因此，人工智能是许多高新技术企业和高等院校的重要研究方向。

国内外论述人工智能的图书为数不少，但由于这一领域涉及包括数学在内的众多深奥、复杂的理论和知识，许多图书只介绍人工智能的理论，并没有给出各种算法的具体程序代码与实现效果，因此大多数读者在学习人工智能的过程中会感到非常困难，不易掌握其内容。根据这些现实情况，笔者基于自身对人工智能内容的掌握撰写了本书，目的是通过对人工智能技术的系统介绍和实例分析，让读者不仅能掌握人工智能的理论，而且能掌握其实现方法。

本书系统地阐述人工智能的基本原理、实现技术及其应用。全书共7章（第1章概述，第2章机器学习，第3章人工神经网络，第4章深度学习，第5章计算智能，第6章数据挖掘，第7章图像处理与识别），基本涵盖了人工智能的重要理论和方法。

本书注重理论结合实际，通过实际问题介绍各种理论和方法，并介绍实现各种算法的MATLAB源代码，具有较强的指导性和实用性。读者可通过了解各种算法的实现思路和方法，体会算法源代码的含义，掌握人工智能的原理、实现方法，并应用于自己从事的科学研究中。应注意的是，由于MATLAB的版本变化较快，一些函数的用法随版本的变化而发生变化，因此书中的MATLAB程序虽然都能在MATLAB 2016版本运行通过（深度学习部分的程序能在MATLAB 2019版本运行通过），但有可能在其他的版本上会发生错误。读者可以根据出错的提示及函数的相关帮助文档自行加以改进。

由于编者水平有限，书中有不妥之处在所难免。故编者殷切希望广大读者及专家学者批评指导，并拨冗反馈发现的疏漏和不足之处，以便编者学习与更正。

编者
2023年10月于西安