本書深入介紹了人工智能六十余年發(fā)展里程中出現(xiàn)的重要歷史事件、理論學(xué)說和所取得的激動人心的成果;也從科普的角度,盡可能以不依賴數(shù)學(xué)等專業(yè)知識的方式去介紹這些成果背后的理論與算法。讀者可以通過本書對人工智能學(xué)科發(fā)展里程的解析體會到人工智能的創(chuàng)造者和推動者們所希望的智能理論和產(chǎn)品是如何工作的。無論是與人工智能產(chǎn)業(yè)相關(guān)的研發(fā)人員,還是這個領(lǐng)域的專業(yè)研究人員,或是信息科學(xué)和計算機科學(xué)的愛好者們,都能從本書中得到啟發(fā)。
(1)暢銷書《深入理解Java虛擬機》(累計印刷30余次)作者歷時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個維度全面解讀人工智能,專業(yè)、易懂、有溫度
(3)用通俗的語言和巧妙的內(nèi)容組織方式來講解專業(yè)知識,真正做到讓沒有技術(shù)基礎(chǔ)的讀者也能讀懂人工智能并對它產(chǎn)生興趣
你也許已經(jīng)感受到了,人工智能這個概念被越來越頻繁地提及,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,人工智能從一個陽春白雪、深藏于專業(yè)實驗室的學(xué)術(shù)名詞,迅速轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品經(jīng)理和市場營銷人員的口頭禪,還成為普通大眾茶余飯后的談資。現(xiàn)在,在大家的眼里,有了人工智能,掌握了機器學(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)進化、獨立思考解決問題的可能性,甚至有了超越人類的無限智慧與魔力。而大家提起擁有智能的機器,往往還懷有一種科幻小說式的神秘與敬畏,一邊忍不住對未知的憧憬,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)心打開了這個盒子,會放出人類無法掌控的可怕力量。
你也許還沒有注意到,人工智能帶來的變化已在我們身邊悄然出現(xiàn)。當(dāng)你打開新聞,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,也可能是由機器根據(jù)當(dāng)前的搜索引擎、自媒體、網(wǎng)站的熱點自動編寫而成的。當(dāng)你上網(wǎng)購物,打開首頁看到的是你最有可能感興趣、最有可能購買的商品,這是機器根據(jù)你最近上網(wǎng)的行為自動推薦的。當(dāng)你打開郵箱時,系統(tǒng)已經(jīng)為你過濾掉你不關(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,這些細節(jié)變化背后的技術(shù)進步,一點都不比機器能在棋盤上戰(zhàn)勝人類冠軍來得稍小。
無論你是否注意到了人工智能對我們生活潛移默化的改變,無論你對人工智能持有何種看法,是保守謹慎還是激進樂觀,在說出你對人工智能的看法前,都不妨先花上幾個小時時間,全面客觀地觀察一下這個學(xué)科,弄懂人工智能是什么?人工智能有什么?這類最基礎(chǔ)的問題,再去討論和評價它的應(yīng)用、預(yù)測它的未來發(fā)展走向。而向廣大讀者尤其是這方面沒有專業(yè)基礎(chǔ)的讀者解釋清楚這些問題,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、來龍去脈,在它六十余年發(fā)展歷程中出現(xiàn)過的著名人物、重要歷史事件,它的理論學(xué)說、走過的彎路、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程中,體會到人工智能的締造者和開拓者們是如何追尋智能的,以及相關(guān)理論、方法是如何運作的。希望無論是與人工智能產(chǎn)業(yè)相關(guān)的業(yè)內(nèi)人員,還是這個領(lǐng)域的專業(yè)研究者,或是信息科學(xué)和計算機科學(xué)的愛好者們,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,是因為這是全書的主旨。智慧的疆界是指何物?依筆者想來,應(yīng)是以下三點。
1)智慧的疆界應(yīng)是指人類探尋智能奧秘過程中,已知與未知之間的界線。以代表計算能力的圖靈機為起點,以掌握了意識和思維奧秘的終極智能為終點,在這條路上人類摸索前行,現(xiàn)在還不知道距離終點有多遠,只是走得越久,知道得越多,看見的未知風(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)展過程中,貢獻畢生精力和智慧的開拓者們。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科學(xué)的最終領(lǐng)域拓土開疆。這些學(xué)者的傳奇故事,當(dāng)然值得我們?nèi)ビ涗洝W(xué)習(xí)。
3)智慧的疆界應(yīng)是指人類智能與人工智能中間,那條迄今看來仍無法逾越的鴻溝。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,經(jīng)過六十余年,甚至可以說是兩三百年的探索,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,做出了一點階段性但足以改變世界的成果,也遇到過不少令人望而生畏的巨大困難和挫折。這些跨越這條鴻溝,實現(xiàn)人工智能終極目標的方法、理論、成功與失敗,當(dāng)然值得我們?nèi)ビ涗洝W(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,不等同于簡單,更不能等同于粗陋。對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的興趣愛好者,這是一件多么令人遺憾的事啊。如何把本書寫得可供沒有專業(yè)背景的讀者作為入門讀物,筆者在下筆之前確實深思良久,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,是相對于專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中一貫精密和嚴謹?shù)男蜗蠖缘。任何一門技術(shù)的出現(xiàn),都有它的背景,有它要解決的問題、未來要探索的未知方向和目標。我們學(xué)習(xí)專業(yè)技術(shù)時不應(yīng)過于勢利,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)過程中前人有過怎樣的思考和爭議,犯過哪些錯,走過哪些彎路。勢利的學(xué)習(xí)方式,會使學(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)的概念都沒有了解,不明白前人是如何思考、定
周志明
Java技術(shù)、機器學(xué)習(xí)和企業(yè)級開發(fā)技術(shù)專家,現(xiàn)任遠光軟件研究院院長,人工智能博士在讀,著有知名暢銷書《深入理解Java虛擬機:JVM高級特性與佳實踐》。
開源技術(shù)的積極倡導(dǎo)者和推動者,對計算機科學(xué)和相關(guān)的多個領(lǐng)域都有深刻的見解,尤其是人工智能、Java開發(fā)和敏捷開發(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》《深入理解OSGi》,翻譯了《Java虛擬機規(guī)范》等著作。其中《深入理解Java虛擬機》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,累計印刷超過30次,仍長銷不衰,是中文計算機圖書領(lǐng)域公認的、難得一見的佳作。
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,計算的基石 / 5
1.4 人工智能的萌芽 / 10
1.5 圖靈測試:何謂智能? / 12
1.6 智能與人類的界限 / 16
1.7 機器能思考嗎? / 17
1.8 機器擬人心 / 21
1.9 機器擬人腦 / 24
1.10 機器擬人身 / 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 達特茅斯會議 / 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)派爭鳴
第3章 符號主義學(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!知識!知識! / 87
3.5 從演繹到歸納 / 96
3.6 符號主義的現(xiàn)狀和未來 / 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 / 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 / 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 自動機對抗自動機 / 147
5.4 從控制論說起 / 151
5.5 機械因果觀和行為主義 / 154
5.6 自復(fù)制機和進化主義 / 157
5.7 機器人學(xué) / 161
5.8 本章小結(jié) / 170
第三部分 第三波高潮
第6章 機器學(xué)習(xí)概覽 / 172
6.1 概述 / 172
6.2 什么是機器學(xué)習(xí) / 174
6.3 機器學(xué)習(xí)的意義 / 177
6.4 機器學(xué)習(xí)解決的問題 / 179
6.5 進行機器學(xué)習(xí):實戰(zhàn)模型訓(xùn)練 / 185
6.6 評估驗證 / 233
6.7 本章小結(jié) / 242
第7章 深度學(xué)習(xí)時代 / 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)時代 / 263
7.6 深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) / 290
7.7 從實驗室到企業(yè) / 309
7.8 挑戰(zhàn)與反思 / 317
7.9 本章小結(jié) / 322
第四部分 人機共生
第8章 與機器共生 / 326
8.1 概述 / 326
8.2 引言:天才還是白癡 / 327
8.3 與機器競技 / 329
8.4 與機器共舞 / 360
8.5 本章小結(jié) / 368
附錄 人工智能歷史大事記 / 370