人工智能是目前迅速發(fā)展的新興學(xué)科，已經(jīng)成為許多高新技術(shù)產(chǎn)品中的核心技術(shù)，也是計算機(jī)游戲等數(shù)字媒體產(chǎn)品中的重要設(shè)計技術(shù)。人工智能在Internet時代獲得了前所未有的發(fā)展機(jī)遇，Web環(huán)境下智能信息處理技術(shù)成為推動人工智能在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中發(fā)展的一大動力。由于人工智能是模擬人類智能解決問題的方法，在眾多領(lǐng)域都具有非常廣泛的應(yīng)用，所以，目前不僅許多專業(yè)的研究生開設(shè)人工智能課程，而且許多專業(yè)的本科生，特別是計算機(jī)類、自動化類、電氣類以及電子信息類、機(jī)械類等專業(yè)的本科生，都開設(shè)了人工智能課程。
　　1.本書的形成
　　本書作者于1989年開始從事人工智能及其應(yīng)用方面的研究，從1993年開始從事人工智能方面的教學(xué)。為控制科學(xué)與工程、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、機(jī)械工程等專業(yè)研究生講授“人工智能原理與應(yīng)用”課程，為計算機(jī)、自動化等專業(yè)本科生講授“人工智能導(dǎo)論”課程，還為全校工學(xué)、理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、哲學(xué)、文學(xué)、法學(xué)等專業(yè)學(xué)生開設(shè)“人工智能及其應(yīng)用”公選課。在多年的教學(xué)實踐中，深感需要編著一本基礎(chǔ)性強(qiáng)、可讀性好、適合講授的人工智能教材。本書作者在自己多年來的講稿基礎(chǔ)上，于2005年編寫出版了《人工智能及其應(yīng)用》，作為研究生和本科生的人工智能教材，被許多高校選用。
　　隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，越來越多的本科專業(yè)開設(shè)了人工智能課程。因此，面向本科生的人工智能課程的教材建設(shè)具有重要意義。作者選擇基礎(chǔ)、實用的內(nèi)容，并充實了一些應(yīng)用性內(nèi)容，編寫了用于本科教學(xué)的《人工智能導(dǎo)論》，其目的是使學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握人工智能的基本概念和基本原理，了解人工智能的一些前沿內(nèi)容，拓寬知識面，啟發(fā)思路，為今后在相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用人工智能技術(shù)奠定基礎(chǔ)。本書的第4版被國內(nèi)眾多高校選作人工智能基礎(chǔ)課程教材，這次修訂，進(jìn)一步增加了一些人工智能的前沿、實用算法，并擴(kuò)充了實驗指導(dǎo)書，方便實驗教學(xué)。
　　2.主要內(nèi)容
　　全書共11章。第1章除了介紹人工智能的基本概念、發(fā)展簡史，著重介紹目前人工智能的主要研究內(nèi)容與各種應(yīng)用，以開闊讀者的視野，引導(dǎo)讀者進(jìn)入人工智能各個研究領(lǐng)域。第2章介紹一階謂詞邏輯、產(chǎn)生式、框架等基本的知識表示方法，新增加了知識圖譜基本內(nèi)容。第3章介紹基于謂詞邏輯的確定性推理方法。詳細(xì)介紹了在自動定理證明中具有重要地位的魯賓孫歸結(jié)原理。通過多個典型例題清楚地介紹了將謂詞公式化為子句集的步驟，詳細(xì)講述了利用歸結(jié)原理證明定理和求解問題的方法。第4章介紹不確定性推理方法。主要介紹了比較實用的可信度方法、證據(jù)理論、模糊推理方法。第5章介紹了基于搜索的問題求解策略。第6章介紹了以遺傳算法、粒子群算法、蟻群算法為代表的適用于大規(guī)模優(yōu)化的隨機(jī)搜索算法。第7章介紹了專家系統(tǒng)與機(jī)器學(xué)習(xí)的概念、工作原理、建立方法，簡單介紹了幾個典型的專家系統(tǒng)實例以及開發(fā)工具。第8章介紹了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本理論與方法，著重介紹了應(yīng)用廣泛的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其學(xué)習(xí)算法和Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其在聯(lián)想記憶與優(yōu)化求解中的應(yīng)用。這次修訂新增加了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、膠囊網(wǎng)絡(luò)、生成對抗網(wǎng)絡(luò)等深度學(xué)習(xí)前沿內(nèi)容。第9章介紹了廣泛應(yīng)用的多智能體技術(shù)。簡要介紹了多智能體系統(tǒng)的通信、協(xié)調(diào)、協(xié)作與協(xié)商方法。第10章介紹了應(yīng)用日益廣泛的自然語言處理技術(shù)。最后，第11章針對游戲、動漫等新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，簡要介紹了人工智能在游戲設(shè)計中的應(yīng)用。附錄中給出了本書部分習(xí)題的簡要解答和實驗指導(dǎo)書，新增了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、膠囊網(wǎng)絡(luò)、生成對抗網(wǎng)絡(luò)3個實驗。
　　3.編寫特色
　�、僬Z言簡明，可讀性好。本書盡量用通俗的語言深入淺出地講解，語言流暢，避免像專著和研究生教材那樣追求理論嚴(yán)謹(jǐn)，語言艱澀，使學(xué)生能夠有興趣、有耐心閱讀本教材，領(lǐng)略人工智能的思想與基本方法。
　�、趦�(nèi)容實用，注重應(yīng)用。由于人工智能正處于迅速發(fā)展階段，內(nèi)容非常龐雜。本書在內(nèi)容上精選一些基本理論與實用方法，而不是像專著和研究生教材那樣追求前沿理論方法。學(xué)生學(xué)習(xí)本書后，能夠很容易閱讀其他專門的書籍，掌握更廣、更深的知識。書中盡可能介紹了一些符合這些內(nèi)容、能夠讓本科生理解的應(yīng)用實例，從而引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)應(yīng)用新理論解決工程問題的方法。
　�、劬�選例題和習(xí)題，引導(dǎo)學(xué)生解答。本書精選了一些例題，有助于人工智能理論與方法的理解。此外，精選了習(xí)題，并在書末給出了答案。
　　④編排醒目，有利于學(xué)習(xí)。每章開始設(shè)置了導(dǎo)讀，使讀者在學(xué)習(xí)該章之前就知道為什么要學(xué)習(xí)該章內(nèi)容，以及該章主要介紹哪些內(nèi)容。每章最后扼要總結(jié)了該章的重要概念、公式、定理與方法。本書將重要的概念、公式、定理與方法用不同顏色標(biāo)注出來，以便引起學(xué)生的注意。
　�、莞接袑嶒炛笇�(dǎo)書，方便實驗教學(xué)。圍繞人工智能技術(shù)的主要教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置了12個典型課程實驗，讓學(xué)生通過程序?qū)崿F(xiàn)，深入了解人工智能的算法。
　　⑥有配套的MOOC，便于開展混合式教學(xué)。本書是作者在“中國大學(xué)MOOC”平臺上開設(shè)的“人工智能導(dǎo)論”MOOC的主講教材。
　　4.教師如何使用本教材
　　本書主要作為計算機(jī)類、自動化類、電氣類、電子信息類、機(jī)械類以及其他理工農(nóng)醫(yī)類專業(yè)的本科生學(xué)習(xí)人工智能課程的教材。本書也可供希望運用人工智能技術(shù)的研究人員與工程技術(shù)人員參考。
　�、俳虒W(xué)內(nèi)容與時間安排。本書用于“人工智能導(dǎo)論”以及同類課程的教學(xué)。由于書中幾大部分內(nèi)容相對獨立，教師可以根據(jù)課程計劃和專業(yè)需要選擇部分內(nèi)容，仍可保持課程體系結(jié)構(gòu)的完整性。本書課堂教學(xué)時數(shù)一般為32~56學(xué)時。對于數(shù)字媒體技術(shù)、計算機(jī)、自動化等需要深入了解人工智能的專業(yè)，可以安排8—16學(xué)時的人工智能實驗。
　�、谌绾沃v授本書。本書內(nèi)容比較廣泛，著重介紹人工智能的基本理論與實用方法，教師在教學(xué)過程中可以增加一些相關(guān)的比較深入的內(nèi)容。特別是結(jié)合自己的研究與實踐增加一些工程實例，或者選擇自己比較熟悉、符合所教專業(yè)的一些人工智能實例，作為補(bǔ)充內(nèi)容進(jìn)行介紹，從而豐富教學(xué)內(nèi)容，增加學(xué)生興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。
　�、廴绾潍@取該課程教學(xué)資源。本書配備數(shù)字課程網(wǎng)站，提供電子教案等教學(xué)資源。請參照本書“數(shù)字課程資源使用說明”登錄網(wǎng)站獲取。任課教師還可以向作者獲取本書的其他相關(guān)教學(xué)資源。
　　5.作者致謝
　　本書為“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材。感謝浙江工業(yè)大學(xué)人工智能課程教學(xué)團(tuán)隊的趙燕偉教授、楊旭華教授、管秋教授、徐新黎副教授、蔣一波副教授、鄭建煒副教授、姚信威副教授、胡海根副教授、范興剛副教授、張景玲副教授、黃玉嬌博士、龍海霞博士、周乾偉博士、王振華博士、姚遠(yuǎn)博士、郭東巖博士、楊海平博士、產(chǎn)思賢博士等對本書提出了許多建設(shè)性意見。衷心感謝高等教育出版社為本書出版付出的辛勤勞動與許多有益的修改建議。
　　6.聯(lián)系作者
　　本書內(nèi)容雖然經(jīng)過十多年使用和修改，但仍會存在缺點和錯誤，歡迎使用本書的教師和讀者提出寶貴意見。E-mail：wwl@zjut.edu.cn。