本書深入介紹了人工智能六十余年發(fā)展里程中出現(xiàn)的重要?dú)v史事件、理論學(xué)說(shuō)和所取得的激動(dòng)人心的成果;也從科普的角度,盡可能以不依賴數(shù)學(xué)等專業(yè)知識(shí)的方式去介紹這些成果背后的理論與算法。讀者可以通過(guò)本書對(duì)人工智能學(xué)科發(fā)展里程的解析體會(huì)到人工智能的創(chuàng)造者和推動(dòng)者們所希望的智能理論和產(chǎn)品是如何工作的。無(wú)論是與人工智能產(chǎn)業(yè)相關(guān)的研發(fā)人員,還是這個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)研究人員,或是信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的愛(ài)好者們,都能從本書中得到啟發(fā)。
(1)暢銷書《深入理解Java虛擬機(jī)》(累計(jì)印刷30余次)作者歷時(shí)1年完成,用心之作,匠心呈現(xiàn)。
(2)從奠基人物、歷史事件、學(xué)術(shù)理論、研究成果、技術(shù)應(yīng)用等5個(gè)維度全面解讀人工智能,專業(yè)、易懂、有溫度
(3)用通俗的語(yǔ)言和巧妙的內(nèi)容組織方式來(lái)講解專業(yè)知識(shí),真正做到讓沒(méi)有技術(shù)基礎(chǔ)的讀者也能讀懂人工智能并對(duì)它產(chǎn)生興趣
你也許已經(jīng)感受到了,人工智能這個(gè)概念被越來(lái)越頻繁地提及,網(wǎng)上、書中五花八門的關(guān)于人工智能的音頻、視頻、文字是當(dāng)前最容易抓住眼球的熱點(diǎn),人工智能從一個(gè)陽(yáng)春白雪、深藏于專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的學(xué)術(shù)名詞,迅速轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品經(jīng)理和市場(chǎng)營(yíng)銷人員的口頭禪,還成為普通大眾茶余飯后的談資,F(xiàn)在,在大家的眼里,有了人工智能,掌握了機(jī)器學(xué)習(xí)或者神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電子系統(tǒng),仿佛就有了自己學(xué)習(xí)進(jìn)化、獨(dú)立思考解決問(wèn)題的可能性,甚至有了超越人類的無(wú)限智慧與魔力。而大家提起擁有智能的機(jī)器,往往還懷有一種科幻小說(shuō)式的神秘與敬畏,一邊忍不住對(duì)未知的憧憬,想要從鑰匙孔中窺探潘多拉盒子里面藏著怎樣的秘密,一邊又擔(dān)心打開(kāi)了這個(gè)盒子,會(huì)放出人類無(wú)法掌控的可怕力量。
你也許還沒(méi)有注意到,人工智能帶來(lái)的變化已在我們身邊悄然出現(xiàn)。當(dāng)你打開(kāi)新聞,上面給你展示哪些文章,是由人工智能為你定制的,甚至就連文章的內(nèi)容,也可能是由機(jī)器根據(jù)當(dāng)前的搜索引擎、自媒體、網(wǎng)站的熱點(diǎn)自動(dòng)編寫而成的。當(dāng)你上網(wǎng)購(gòu)物,打開(kāi)首頁(yè)看到的是你最有可能感興趣、最有可能購(gòu)買的商品,這是機(jī)器根據(jù)你最近上網(wǎng)的行為自動(dòng)推薦的。當(dāng)你打開(kāi)郵箱時(shí),系統(tǒng)已經(jīng)為你過(guò)濾掉你不關(guān)心的廣告和垃圾郵件,這些也是人工智能在背后工作的結(jié)果。今天這些智能化的成果已經(jīng)深深融入人們的工作和生活之中,這些細(xì)節(jié)變化背后的技術(shù)進(jìn)步,一點(diǎn)都不比機(jī)器能在棋盤上戰(zhàn)勝人類冠軍來(lái)得稍小。
無(wú)論你是否注意到了人工智能對(duì)我們生活潛移默化的改變,無(wú)論你對(duì)人工智能持有何種看法,是保守謹(jǐn)慎還是激進(jìn)樂(lè)觀,在說(shuō)出你對(duì)人工智能的看法前,都不妨先花上幾個(gè)小時(shí)時(shí)間,全面客觀地觀察一下這個(gè)學(xué)科,弄懂人工智能是什么?人工智能有什么?這類最基礎(chǔ)的問(wèn)題,再去討論和評(píng)價(jià)它的應(yīng)用、預(yù)測(cè)它的未來(lái)發(fā)展走向。而向廣大讀者尤其是這方面沒(méi)有專業(yè)基礎(chǔ)的讀者解釋清楚這些問(wèn)題,便是本書寫作的目的和意義所在。人工智能這門學(xué)科具體涉及內(nèi)容,它的背景淵源、來(lái)龍去脈,在它六十余年發(fā)展歷程中出現(xiàn)過(guò)的著名人物、重要?dú)v史事件,它的理論學(xué)說(shuō)、走過(guò)的彎路、所取得的成果等,都是本書要一一討論到的話題。
讀者可以從討論的過(guò)程中,體會(huì)到人工智能的締造者和開(kāi)拓者們是如何追尋智能的,以及相關(guān)理論、方法是如何運(yùn)作的。希望無(wú)論是與人工智能產(chǎn)業(yè)相關(guān)的業(yè)內(nèi)人員,還是這個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)研究者,或是信息科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的愛(ài)好者們,都能從本書中得到一些啟發(fā)。
智慧的疆界
之所以將本書定名為智慧的疆界,是因?yàn)檫@是全書的主旨。智慧的疆界是指何物?依筆者想來(lái),應(yīng)是以下三點(diǎn)。
1)智慧的疆界應(yīng)是指人類探尋智能奧秘過(guò)程中,已知與未知之間的界線。以代表計(jì)算能力的圖靈機(jī)為起點(diǎn),以掌握了意識(shí)和思維奧秘的終極智能為終點(diǎn),在這條路上人類摸索前行,現(xiàn)在還不知道距離終點(diǎn)有多遠(yuǎn),只是走得越久,知道得越多,看見(jiàn)的未知風(fēng)景越多。這段探索奧秘的歷程,當(dāng)然值得我們?nèi)ビ涗、學(xué)習(xí)。
2)智慧的疆界應(yīng)是指人工智能誕生與發(fā)展過(guò)程中,貢獻(xiàn)畢生精力和智慧的開(kāi)拓者們。從圖靈、香農(nóng)、馮·諾依曼、維納,到紐厄爾、司馬賀、麥卡錫、明斯基、皮茨、麥卡洛克,再到辛頓、燕樂(lè)存、奧本希、喬丹、尼爾森等,一位位天才學(xué)者不懈奮斗,為人類掌握智能這個(gè)科學(xué)的最終領(lǐng)域拓土開(kāi)疆。這些學(xué)者的傳奇故事,當(dāng)然值得我們?nèi)ビ涗、學(xué)習(xí)。
3)智慧的疆界應(yīng)是指人類智能與人工智能中間,那條迄今看來(lái)仍無(wú)法逾越的鴻溝。模仿、學(xué)習(xí)并最終掌握人類得以擁有智能的本質(zhì)原理,跨越這條鴻溝,得以用智慧制造出智慧是人工智能的最終目標(biāo),經(jīng)過(guò)六十余年,甚至可以說(shuō)是兩三百年的探索,終于找到了一些可能可行的路徑,總結(jié)了一些也許是正確的方法,做出了一點(diǎn)階段性但足以改變世界的成果,也遇到過(guò)不少令人望而生畏的巨大困難和挫折。這些跨越這條鴻溝,實(shí)現(xiàn)人工智能終極目標(biāo)的方法、理論、成功與失敗,當(dāng)然值得我們?nèi)ビ涗、學(xué)習(xí)。
本書面向的讀者
筆者希望最后寫成的是一本人工智能領(lǐng)域的入門書。入門,不等同于簡(jiǎn)單,更不能等同于粗陋。對(duì)于人工智能這種涉及數(shù)學(xué)、信息、生物、心理和大量其他專業(yè)知識(shí)的交叉學(xué)科,要做到技藝精深必然是極難的,僅入門這一步,就面臨著非常高的門檻,阻隔了許多慕名而來(lái)的興趣愛(ài)好者,這是一件多么令人遺憾的事啊。如何把本書寫得可供沒(méi)有專業(yè)背景的讀者作為入門讀物,筆者在下筆之前確實(shí)深思良久,感到壓力山大。
除了能夠讓讀者易于入門,筆者希望能寫出一本有溫度的人工智能專業(yè)書籍。所謂溫度,是相對(duì)于專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中一貫精密和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男蜗蠖缘摹H魏我婚T技術(shù)的出現(xiàn),都有它的背景,有它要解決的問(wèn)題、未來(lái)要探索的未知方向和目標(biāo)。我們學(xué)習(xí)專業(yè)技術(shù)時(shí)不應(yīng)過(guò)于勢(shì)利,不能只去學(xué)習(xí)技術(shù)和方法,而忽視了這些技術(shù)、方法是如何被發(fā)現(xiàn)的,在發(fā)現(xiàn)過(guò)程中前人有過(guò)怎樣的思考和爭(zhēng)議,犯過(guò)哪些錯(cuò),走過(guò)哪些彎路。勢(shì)利的學(xué)習(xí)方式,會(huì)使學(xué)習(xí)者所收獲的理解不完整。研究人工智能同樣如此,我們應(yīng)該站在巨人的肩膀上看世界,如果連智能這樣基礎(chǔ)的概念都沒(méi)有了解,不明白前人是如何思考、定
周志明
Java技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)和企業(yè)級(jí)開(kāi)發(fā)技術(shù)專家,現(xiàn)任遠(yuǎn)光軟件研究院院長(zhǎng),人工智能博士在讀,著有知名暢銷書《深入理解Java虛擬機(jī):JVM高級(jí)特性與佳實(shí)踐》。
開(kāi)源技術(shù)的積極倡導(dǎo)者和推動(dòng)者,對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)和相關(guān)的多個(gè)領(lǐng)域都有深刻的見(jiàn)解,尤其是人工智能、Java開(kāi)發(fā)和敏捷開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域。曾受邀在InfoQ和IBM DeveloperWorks等網(wǎng)站撰寫技術(shù)專欄。
著作頗豐,著有《深入理解Java虛擬機(jī)》《深入理解OSGi》,翻譯了《Java虛擬機(jī)規(guī)范》等著作。其中《深入理解Java虛擬機(jī)》第1版出版于2011年,已經(jīng)出至第2版,不僅銷量好,而且口碑更好,累計(jì)印刷超過(guò)30次,仍長(zhǎng)銷不衰,是中文計(jì)算機(jī)圖書領(lǐng)域公認(rèn)的、難得一見(jiàn)的佳作。
前言
致謝
第一部分 以智慧創(chuàng)造智慧
第1章 洪荒年代 / 2
1.1 概述 / 2
1.2 引言:信息革命 / 3
1.3 圖靈機(jī),計(jì)算的基石 / 5
1.4 人工智能的萌芽 / 10
1.5 圖靈測(cè)試:何謂智能? / 12
1.6 智能與人類的界限 / 16
1.7 機(jī)器能思考嗎? / 17
1.8 機(jī)器擬人心 / 21
1.9 機(jī)器擬人腦 / 24
1.10 機(jī)器擬人身 / 27
1.11 本章小結(jié) / 28
第2章 邁向人工智能 / 30
2.1 概述 / 30
2.2 引言:不經(jīng)意間改變世界 / 31
2.3 達(dá)特茅斯會(huì)議 / 35
2.4 有學(xué)術(shù)就有江湖 / 41
2.5 有江湖就有傳奇 / 48
2.6 人工智能早期成果 / 54
2.7 本章小結(jié) / 63
第二部分 學(xué)派爭(zhēng)鳴
第3章 符號(hào)主義學(xué)派 / 66
3.1 概述 / 66
3.2 引言:五分鐘邏輯學(xué) / 68
3.3 描述已知,推理未知 / 73
3.4 知識(shí)!知識(shí)!知識(shí)! / 87
3.5 從演繹到歸納 / 96
3.6 符號(hào)主義的現(xiàn)狀和未來(lái) / 101
3.7 本章小結(jié) / 103
第4章 連接主義學(xué)派 / 105
4.1 概述 / 105
4.2 引言:命運(yùn) / 106
4.3 大腦模型 / 108
4.4 崛起的明星 / 114
4.5 隕落的流星 / 118
4.6 感知機(jī) / 121
4.7 凜冬將至 / 129
4.8 人工智能的繁榮與寒冬 / 137
4.9 本章小結(jié) / 141
第5章 行為主義學(xué)派 / 143
5.1 概述 / 143
5.2 引言:昔日神童 / 145
5.3 自動(dòng)機(jī)對(duì)抗自動(dòng)機(jī) / 147
5.4 從控制論說(shuō)起 / 151
5.5 機(jī)械因果觀和行為主義 / 154
5.6 自復(fù)制機(jī)和進(jìn)化主義 / 157
5.7 機(jī)器人學(xué) / 161
5.8 本章小結(jié) / 170
第三部分 第三波高潮
第6章 機(jī)器學(xué)習(xí)概覽 / 172
6.1 概述 / 172
6.2 什么是機(jī)器學(xué)習(xí) / 174
6.3 機(jī)器學(xué)習(xí)的意義 / 177
6.4 機(jī)器學(xué)習(xí)解決的問(wèn)題 / 179
6.5 進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí):實(shí)戰(zhàn)模型訓(xùn)練 / 185
6.6 評(píng)估驗(yàn)證 / 233
6.7 本章小結(jié) / 242
第7章 深度學(xué)習(xí)時(shí)代 / 244
7.1 概述 / 244
7.2 引言:深度學(xué)習(xí)教父 / 245
7.3 逆反之心 / 247
7.4 復(fù)興之路 / 249
7.5 深度學(xué)習(xí)時(shí)代 / 263
7.6 深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) / 290
7.7 從實(shí)驗(yàn)室到企業(yè) / 309
7.8 挑戰(zhàn)與反思 / 317
7.9 本章小結(jié) / 322
第四部分 人機(jī)共生
第8章 與機(jī)器共生 / 326
8.1 概述 / 326
8.2 引言:天才還是白癡 / 327
8.3 與機(jī)器競(jìng)技 / 329
8.4 與機(jī)器共舞 / 360
8.5 本章小結(jié) / 368
附錄 人工智能歷史大事記 / 370