自序

2016年以來，幾乎所有人都在談論人工智能（AI）。然而，究竟什么是人工智能？人工智能與其他科學有何關系？人工智能是如何發展起來的，未來會走向何方？這些問題在很多人的腦海里還是模糊的。唯一可以確定的是，人工智能技術必然會對我們的生活產生深遠的影響，這種影響會像電、計算機的出現一樣改變我們的生活，并成為我們未來生活方式的一部分。

我于1995年進入清華大學計算機系，1998年進入朱小燕老師的課題組，開始從事語音和語言信息處理工作。這個課題組隸屬于清華大學智能與系統國家重點實驗室，專注于人工智能技術的研究。有趣的是，當時大家很少提到AI，可能是因為這個詞太寬泛了，對研究者缺少標識意義。畢業后，我在若干企業和研究機構間輾轉，主要還是從事語音和語言工作，見證了研究方法從模式匹配到概率模型，再到深度學習的變遷。事實上，同樣的變化也發生在AI的相關應用領域，包括圖像處理、機器人、生物信息處理等。這一變化背后的推動力事實上是機器學習方法的快速進步，而這一進步直接導致了今天的AI熱潮。我想，理解今天的AI首先應該從理解機器學習開始。

基于這一思路，我用了將近兩年的時間完成了一本題為《現代機器學習技術導論》的學習筆記，系統地總結了當前主流的機器學習方法，特別是深度學習技術。這本書恰好被利節老師看到。她提出建議：這本書應該讓更多年輕人讀一讀，只有年輕人靜下心來讀懂AI背后的原理和算法，人工智能的未來才有希望。但是，這本《導論》過于學術化，需要更通俗和直觀的表達才能被零基礎的讀者接受。這個建議得到重慶巴蜀中學許莎老師的贊同，她覺得應該有一本通俗的讀物，讓高中生都能理解人工智能。特別是，她建議在不增加學習壓力的前提下，滿足青年學生對新知識的渴求。這本書里不必有公式，但必須概念明晰，讓學生從一開始就樹立一個正確的概念體系和科學思維，為以后從事這方面的工作打下基礎，于是有了這本書。我們的目的只有一個：用淺顯的語言向讀者，特別是青年學生，介紹人工智能的基本原理和背后的機器學習方法。

我們將人的智能分為看、聽、言、行、思五個方面，每一方面用一章的篇幅進行討論。我們將介紹機器如何通過學習來模擬人的智能，并提供了一系列小實驗，讓讀者可以自己動手實現一些有趣的人工智能系統。

在本書的成書過程中，眾多老師和學生提供了熱心的幫助。清華大學的朱小燕老師對全書進行了審讀，周強老師、劉華平老師分別對第四章和第五章進行了審讀。清華大學語音語言實驗室的蔡云麒博士參與了校訂工作，實習生杜文強、張陽、吳嘉瑤、齊詔娣、于嘉威、姜修齊、劉逸博等都參與了實驗樣例設計。

由于作者水平有限，書中難免有疏漏之處，其中的一些觀點也只是一家之言，敬請讀者批評指正。

清華大學　王東

2019年5月