第1章 智能源起
1.1 從三段論到人工智能
1.2 機器的語言
1.3 從石子到機械
1.4 模擬人類思維
1.5 漫說AI：喬治?布爾的故事
第2章 機器的進化
2.1 差分機：純機械之巔
2.2 圖靈機：假想的機器
2.3 臺計算機之謎
2.4 人工智能誕生
2.5 漫說AI：史上位程序員
第3章 “智”優算法
3.1 智能的五大支柱
3.2 螞蟻的智慧
3.3 算法也遺傳
3.4 機器的智力測試
3.5 漫說AI：約翰?霍蘭德與遺傳算法
第4章 機器“愛”學習
4.1 像人一樣學習
4.2 構建神經網絡
4.3 訓練人工大腦
4.4 戰勝人類
4.5 大數據浪潮
4.6 漫說AI：MapReduce如何處理數據？
第5章 感知萬物
5.1 機器的眼睛
5.2 可計算的味道
5.3 聽懂人類的聲音
5.4 無“觸”不在
5.5 接近人腦
5.6 漫說AI：握不住杯子的高智商機器人
第6章 未來新世界
6.1 智能物流
6.2 智造產業鏈
6.3 智慧農業
6.4 機器醫生
6.5 自動駕駛
6.6 機器人的崛起
6.7 漫說AI：人工智能的未來

眼睛是人心靈的窗戶，我們可以通過凝視對方的眼神來理解他人。當有一天你走過一道
需要刷臉纔能通過的大門，突然見看到一個冰冷的攝像頭在凝視著你的時候，你是否也曾若
有所思地看著它，心中充滿了疑惑——它是如何工作的？我每天的穿著打扮如此不同，它究
竟是怎麼認識我的？它有記憶嗎？會思考嗎?
隨著類似的人工智能技術漸漸地融入人們的生活，我們開始相信未來是人與機器共存的
時代，我們每個人的身份也已經開始被機器所定義。沒有手機，你不僅無法正常生活，甚至
也難以證明你就是你自己——你沒有辦法接收短信認證，聯繫不上家人和朋友，也無法點餐
和支付。而人們的生活中如果沒有了計算機，工程師將無法做技術實現，音樂人無法使用幫
助他們編曲的軟件，老師無法準備上課用的 PPT，會計師無法方便快捷地做報表……這些例
子充分說明，現在我們每個人的部分能力都是由機器所決定的，而且這個趨勢仍在繼續。前
述提到的種種互動中，一個很重要的層面就是機器變得越來越強大，能做到更多以前隻有人
類纔能完成，甚至人類都無法完成的工作。
因此，我們需要更多地了解人工智能這項新技術。本書重要的目的是通過介紹人工智
能的前世今生，讓讀者了解我們在未來如何與之共存。
無論是青少年還是成年人，我們每一個人都不妨多懂一些人工智能。人工智能不是那種
自省式地去了解我們人類本身的智能，我們需要跳出人類感知的局限，用科學的語言（數學
語言與程序代碼）來描述與實現人工智能的技術原理。今天的人工智能主要研究如何用算法
來解決很多復雜的信息處理與決策的問題，而萬事萬物在機器的眼中，是用不同信息來表達
的。 我們需要建立數學模型，這種模型可以簡單地想像成輸入與輸出的函數關繫。如“輸入語音，輸出文字”的關繫是語音識別 ；“輸入圖像，輸出字符、人臉或車牌號” 是模式識別 ；“輸入醫學 MRI 或者 B 超的圖像，輸出病灶位置”，則是醫療人工智能。這些背後的關繫正是學科專家和人工智能專家們一起從海量的數據中通過算法程序自動尋找到的。
我們人類早期的物理學原理都可以用簡潔的方程與公式來表達。現在我們認為，可以被
寫成公式的關繫都是相對簡單的，不可被傳統數學公式描述的關繫纔是復雜的，需要新的數
學或算法模型來描述。類似的復雜應用在未來社會將會越來越普及。我們隨時隨地都被數據、
算法為核心的人工智能技術所包圍，這既給我們帶來了極大的便利，同時也帶來了新的社會
或倫理道德問題。
筆者仍然記得在高中時次讀到伽莫夫（G. Gamow）作品《從一到無窮大》時的震撼，還能回憶起曾坐在喧鬧的十字路口，想像自己身在扭曲四維空間中，這樣的遐想使得那時的我獲得了寧靜與精神上的滿足。我們努力向伽莫夫這樣偉大的科學家與科普作家致敬——希望能夠將復雜的人工智能知識變得觸手可及。讀者即使不了解人工智能技術的細節，也可以通過本書理解這些技術背後的核心思路與發展脈絡。
本書能夠順利出版，特別感謝編程貓的編輯團隊與清華大學出版社，尤其是編程貓的劉
雪嬌編輯與清華社的薛楊編輯。正是因為各位合作伙伴的幫助與支持，筆者起初一些潦草的
靈感和文字纔能在如今形成精美的書籍，呈現在大家面前。讀者如果在閱讀本書時希望與筆
者溝通，或提交本書勘誤，可以通過郵箱 qin_zc@126.com 與筆者聯繫。
本書獻給所有對未知好奇的靈魂。每當我們仰望星空時，總會感嘆宇宙的偉大、人類的
渺小。而當這些渺小的靈魂低頭思考的時候，產生的智慧火花不但點亮了自己，也會照亮星
空與宇宙。
秦曾昌
2022 年 5 月於北京