譯者序1

《機(jī)器人感知：因子圖在SLAM 中的應(yīng)用》譯稿終于完成了。翻譯一本書付出的勞動(dòng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于閱讀一本書。在翻譯的過(guò)程中，我反反復(fù)復(fù)閱讀原版書籍及翻譯版加起來(lái)不下30 遍。當(dāng)將終稿交給編輯時(shí)，心里還是滿滿的收獲和興奮。

2017 年8 月22 日中午13:30，董靖在泡泡機(jī)器人微信群中分享了這本由他的老師Frank Dellaert（GTSAM 的作者）和Michael Kaess（iSAM 的作者）合寫的書，我沒(méi)有任何猶豫，當(dāng)天就給Frank 發(fā)了郵件，問(wèn)他是否可以允許我來(lái)翻譯這本書。Frank 非常熱情地答應(yīng)了，同時(shí)還推薦他的得意弟子董靖跟我一起翻譯，并且說(shuō)，相信我們可以合作得很好。

Frank Dellaert 是佐治亞理工學(xué)院的教授，Michael Kaess 從佐治亞理工學(xué)院畢業(yè)后，去麻省理工學(xué)院做了幾年博士，目前在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)任職。兩人都是SLAM 界的大牛，他們的開源的iSAM 和GTSAM 利用因子圖對(duì)位姿及地圖進(jìn)行高效優(yōu)化。除了在SLAM 領(lǐng)域，iSAM 和GTSAM 在其他許多機(jī)器人領(lǐng)域也得到了非常廣泛的應(yīng)用，如機(jī)械臂路徑規(guī)劃、空間時(shí)序重建、大規(guī)模三維場(chǎng)景重建等。

目前，市面上關(guān)于SLAM 的書非常少。希望本書的出版能夠?yàn)橥苿?dòng)國(guó)內(nèi)SLAM 的研究貢獻(xiàn)出一份力量。本書從iSAM 和GTSAM 所用到的理論基礎(chǔ)出發(fā)，系統(tǒng)、完整地對(duì)其進(jìn)行了介紹，相信大家讀完本書后，會(huì)對(duì)基于因子圖的優(yōu)化有深入的理解。書中不僅有概率推斷、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、因子圖、非線性優(yōu)化、流形及在其上的優(yōu)化、貝葉斯樹、QR 分解、喬里斯基分解、邊緣化（Marginalization）等基礎(chǔ)知識(shí)的講解，還有增量平滑與地圖構(gòu)建（iSAM）的理論基礎(chǔ)的講解，同時(shí)在第7 章還專門介紹了因子圖在機(jī)器人領(lǐng)域的各種應(yīng)用案例。

真正理解這本書的一般性內(nèi)容需要花一些時(shí)間，融會(huì)貫通則更需要下功夫。在品嘗主食（本書）的同時(shí)，我們?yōu)榇蠹彝扑]3 個(gè)配菜。

1. 源碼：iSAM 及GTSAM 的代碼均已開源，在看本書的過(guò)程中，可以配合源碼一起看，這樣能夠更好地理解本書的理論內(nèi)容。

2. 在【泡泡機(jī)器人SLAM】（ID：paopaorobot_slam）微信公眾號(hào)上面，搜索董靖講解的GTSAM Tutorial公開課，可以幫助你快速了解GTSAM的整體框架和應(yīng)用。

3. 在泡泡論壇（http://paopaorobot.org）上進(jìn)行交流。在看書過(guò)程中遇到的任何問(wèn)題都可以在論壇上提問(wèn)，只有互相交流才能更好地理解書上的內(nèi)容。

與董靖合作翻譯的過(guò)程非常愉快，他是本書作者之一Frank 的弟子，對(duì)于本書的內(nèi)容非常熟悉，我們經(jīng)常高密度地對(duì)有疑問(wèn)的內(nèi)容進(jìn)行討論，在這個(gè)過(guò)程中，他也給了我非常多的啟發(fā)。

在本書的翻譯過(guò)程中，我得到了很多人的幫助和支持。首先要感謝電子工業(yè)出版社的鄭柳潔女士及白濤老師，沒(méi)有你們就沒(méi)有這本書的面世。鄭編輯也為我們處理了所有翻譯之外的事情，讓我們能不受干擾地完成這本書的翻譯。

感謝泡泡機(jī)器人學(xué)術(shù)組織的章國(guó)鋒老師、黃山老師，以及周平、蔡育展、魯濤、劉暢、王慧國(guó)、陳世浪等同學(xué)的反饋意見(jiàn)。

在這里，我想把這本書送給我的妻子李明曉，遇到你是我這輩子最大的幸運(yùn)，你的境界、心態(tài)和思想都深深地影響著我，讓我變得更加成熟穩(wěn)重。有你的地方就是家，就是可以棲息的港灣。我愛(ài)你。同時(shí)，也將此書獻(xiàn)給我的女兒劉天琦，爸爸希望你能夠有天地般寬廣的胸懷，同時(shí)能夠一生都對(duì)所有事物保持好奇心，做一個(gè)快樂(lè)的科學(xué)家。還有我的奶奶、爸爸媽媽、岳父岳母。我之所以可以活得這么快樂(lè)簡(jiǎn)單，后面是你們的負(fù)重前行，謝謝你們。感謝麻省理工學(xué)院的Wanda，與她的每次交流都讓我受益匪淺，從她的身上我學(xué)到了非常多好的習(xí)慣。感謝我的老師王宗義教授在我讀博期間對(duì)我的言傳身教，他讓我體會(huì)到了做實(shí)業(yè)的快樂(lè)和成就感，也讓我養(yǎng)成了良好的科研習(xí)慣。

嚴(yán)復(fù)翻譯《天演論》時(shí)，在譯例言中講到：譯事三難：信、達(dá)、雅。信是指翻譯要準(zhǔn)確，達(dá)是指不拘泥于原文，雅是指語(yǔ)句要得體適當(dāng)。我們盡了自己最大的努力保證翻譯的信，同時(shí)期望可以達(dá)到達(dá)和雅的境界。盡管如此，限于譯者水平，譯文的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤在所難免，誠(chéng)懇地希望讀者批評(píng)指正。

劉富強(qiáng)

譯者序2

同步定位與地圖構(gòu)建，也就是大家熟知的SLAM，是機(jī)器人學(xué)領(lǐng)域非常重要的一個(gè)子領(lǐng)域。近幾年來(lái)，隨著無(wú)人機(jī)、無(wú)人車、虛擬現(xiàn)實(shí)及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的逐漸商用與普及，SLAM 作為以上領(lǐng)域的重要驅(qū)動(dòng)技術(shù)越來(lái)越受到大家的重視。

5 年前我有幸加入Frank 的課題組，并在Frank 的指導(dǎo)下開始從事SLAM 相關(guān)領(lǐng)域的研究。5 年博士期間我與Frank 的合作愉快而充實(shí)，從他那里我不僅學(xué)到了機(jī)器人學(xué)、數(shù)學(xué)乃至C 編程的很多知識(shí)，更有他嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、踏實(shí)工作的態(tài)度。所以在收到Frank 的郵件，邀請(qǐng)我參與Factor Graphs for Robot Perception（下稱原書）中文翻譯時(shí)，我的內(nèi)心是非常激動(dòng)的。在感謝Frank 對(duì)我SLAM 領(lǐng)域?qū)�業(yè)水平信任的同時(shí)，我也感受到推廣SLAM 技術(shù)、推廣因子圖工作的責(zé)任之重。

近十年來(lái)，在Frank 等業(yè)內(nèi)專家的努力下，因子圖作為一種高度靈活的概率圖模型，在SLAM 領(lǐng)域得到了廣泛的推廣與應(yīng)用。原書作為兩位作者在SLAM 領(lǐng)域研究應(yīng)用因子圖十余年經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，通過(guò)7 個(gè)章節(jié)，深入淺出地介紹了因子圖數(shù)學(xué)定義、推斷方法，以及真實(shí)環(huán)境中機(jī)器人上的各種應(yīng)用。原書在涵蓋了詳細(xì)的背景知識(shí)及數(shù)學(xué)論證的同時(shí)，也提供了充足的SLAM 應(yīng)用案例以供參考。原書可以作為高年級(jí)研究生課程教材，也可以供SLAM 領(lǐng)域?qū)�業(yè)人士參考。

目前市面上關(guān)于SLAM 領(lǐng)域工作的中文著作并不多，涉及因子圖、近期SLAM 界進(jìn)展的著作更是少之又少。我參與本書翻譯的最大動(dòng)力便是希望將因子圖這一工具及業(yè)界關(guān)于SLAM 研究的最新進(jìn)展介紹給大家，拋磚引玉。希望本書能輔助讀者了解因子圖這一工具，或者對(duì)SLAM 領(lǐng)域相關(guān)的研究帶來(lái)啟發(fā)。

本書的翻譯是由富強(qiáng)兄所主導(dǎo)的，在本書中富強(qiáng)兄付出了非常多的時(shí)間和心血，在此表示感謝，沒(méi)有富強(qiáng)兄的工作就不可能有本書的出版！同時(shí)一并感謝參與題序的老師們、參加審閱校對(duì)的各位老師同學(xué)，以及電子工業(yè)出版社的各位編輯，感謝你們?yōu)楸緯�順利出版付出的辛勤工作�?/p>

最后，限于譯者水平，缺陷甚至錯(cuò)誤在所難免，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

董靖