前    言

　　人工智能作为一门前沿的交叉学科，其研究范畴涵盖了所有有关人类智能的理论探究，以及借助计算机软硬件实现人类部分智能的应用系统开发。本教材编写的宗旨在于全面而简明地介绍人工智能的基础理论与基本技术，注重理论与实践相结合，力求展现人工智能研究的最新进展。

　　人工智能为何具有如此强大的吸引力？与其说是因为其已取得的成就，不如说是因为它所蕴含的巨大潜力。专家们已然洞察到，人工智能将赋予计算机解决那些人类至今还不知道解决方法的问题的能力，从而极大地拓展计算机应用范围，甚至引发计算机硬件和软件领域的革命。人工智能正广泛渗透至多个领域，如智能计算机管理、智能计算机辅助设计、智能机器人等新兴研究领域。此外，人工智能的发展还有助于我们深入理解人类智能的运行机制。这一切都将推动社会经济的快速发展，因而受到世界各国的广泛关注。

　　历经近半个世纪的发展，人工智能已形成多个研究方向。从整体来看，可将其划分为符号智能和计算智能两大类。

　　符号智能，即传统人工智能，主要研究基于知识的智能，它涵盖知识表示、知识运用和知识获取三个方面。传统人工智能的研究思路是“自上而下”，它借助符号对知识进行表示和运用，并将其具体化为规则等形式，通过这些公式和规则来定义思维活动，使机器具备类似人类的思维能力。这一理论为早期人工智能研究提供了重要指导。然而，并非所有知识都能用符号来表示，智能也不都是基于知识的。因此，这种研究方法存在一定的局限性。

　　20世纪80年代人工神经网络研究取得新的突破，基于结构演化的计算智能迅速成为人工智能研究的新方向。计算智能主要研究基于数据的智能，包括神经网络、遗传算法、模糊技术和人工生命等。它以数据为基础，通过训练建立联系，进而实现问题求解。这种“自下而上”的全新研究方法受到了各方越来越多的关注，成为现代人工智能研究的热点与方向。

　　全书分为三个部分：第一部分包括第1章到第5章，阐述人工智能技术与方法的一般性原理和基本思想。具体来说，第1章介绍人工智能的发展概况、发展流派以及应用领域，第2章讲解人工智能中几种基本的知识表示方法，第3章讨论知识图谱的相关技术和应用，第4章和第5章对搜索原理和群智能算法作进一步的分析与讨论。第二部分包括第6章到第11章，介绍计算智能技术的研究及其应用。具体来说，第6章介绍机器学习技术，第7章介绍神经网络技术和深度学习，第8章介绍专家系统，第9章到第11章介绍计算机视觉、自然语言处理、语音处理等。第三部分是第12章，介绍人工智能应用案例。

　　本书由天津工业大学张静老师、天津师范大学夏玮老师及唐山工业职业技术学院高艳玲老师编写。由于编者学术水平有限，且编写时间仓促，本教材可能存在一些问题，恳请各位专家及广大读者批评、指正。

编  者