漫话人工智能：从二进制到未来智能社会

《漫话人工智能：从二进制到未来智能社会》是一本非常适合大众读者阅读的人工智能通识读物，作者秦曾昌博士在书中不仅深入浅出、图文并茂地介绍了人工智能的前世今生，且本书不仅着眼当下，也放眼未来，提供了认识人工智能未来走向的视角。本书获姬十三、郑永春等科普大V联袂推荐，并入选2022年“科普中国出版创作扶持计划”。

《漫话人工智能：从二进制到未来智能社会》是一本面向大众尤其是青少年的人工智能科普书籍，从介绍人工智能背后的逻辑、数学引入主题，接着用生动的语言将计算机和人工智能的诞生、算法科学、机器学习与大数据、计算机视觉、语音识别等有趣的知识融入本书，后科普了人工智能在智能农业、智能医疗、自动驾驶等不同领域的应用。本书具有语言生动、图文并茂、贴近生活等特点，具体论述如上。本书的主要读者对象为中小学生（小学高年级至高中的青少年应该都能够顺利理解本书），对人工智能感兴趣的零基础成年人也可以选择阅读本书，来对人工智能技术有一个基本的了解。

第1章 智能源起
1.1 从三段论到人工智能
1.2 机器的语言
1.3 从石子到机械
1.4 模拟人类思维
1.5 漫说AI：乔治?布尔的故事
第2章 机器的进化
2.1 差分机：纯机械之巅
2.2 图灵机：假想的机器
2.3 台计算机之谜
2.4 人工智能诞生
2.5 漫说AI：史上位程序员
第3章 “智”优算法
3.1 智能的五大支柱
3.2 蚂蚁的智慧
3.3 算法也遗传
3.4 机器的智力测试
3.5 漫说AI：约翰?霍兰德与遗传算法
第4章 机器“爱”学习
4.1 像人一样学习
4.2 构建神经网络
4.3 训练人工大脑
4.4 战胜人类
4.5 大数据浪潮
4.6 漫说AI：MapReduce如何处理数据？
第5章 感知万物
5.1 机器的眼睛
5.2 可计算的味道
5.3 听懂人类的声音
5.4 无“触”不在
5.5 接近人脑
5.6 漫说AI：握不住杯子的高智商机器人
第6章 未来新世界
6.1 智能物流
6.2 智造产业链
6.3 智慧农业
6.4 机器医生
6.5 自动驾驶
6.6 机器人的崛起
6.7 漫说AI：人工智能的未来

眼睛是人心灵的窗户，我们可以通过凝视对方的眼神来理解他人。当有一天你走过一道
需要刷脸才能通过的大门，突然见看到一个冰冷的摄像头在凝视着你的时候，你是否也曾若
有所思地看着它，心中充满了疑惑——它是如何工作的？我每天的穿着打扮如此不同，它究
竟是怎么认识我的？它有记忆吗？会思考吗?
随着类似的人工智能技术渐渐地融入人们的生活，我们开始相信未来是人与机器共存的
时代，我们每个人的身份也已经开始被机器所定义。没有手机，你不仅无法正常生活，甚至
也难以证明你就是你自己——你没有办法接收短信认证，联系不上家人和朋友，也无法点餐
和支付。而人们的生活中如果没有了计算机，工程师将无法做技术实现，音乐人无法使用帮
助他们编曲的软件，老师无法准备上课用的 PPT，会计师无法方便快捷地做报表……这些例
子充分说明，现在我们每个人的部分能力都是由机器所决定的，而且这个趋势仍在继续。前
述提到的种种互动中，一个很重要的层面就是机器变得越来越强大，能做到更多以前只有人
类才能完成，甚至人类都无法完成的工作。
因此，我们需要更多地了解人工智能这项新技术。本书重要的目的是通过介绍人工智
能的前世今生，让读者了解我们在未来如何与之共存。
无论是青少年还是成年人，我们每一个人都不妨多懂一些人工智能。人工智能不是那种
自省式地去了解我们人类本身的智能，我们需要跳出人类感知的局限，用科学的语言（数学
语言与程序代码）来描述与实现人工智能的技术原理。今天的人工智能主要研究如何用算法
来解决很多复杂的信息处理与决策的问题，而万事万物在机器的眼中，是用不同信息来表达
的。 我们需要建立数学模型，这种模型可以简单地想象成输入与输出的函数关系。如“输入语音，输出文字”的关系是语音识别 ；“输入图像，输出字符、人脸或车牌号” 是模式识别 ；“输入医学 MRI 或者 B 超的图像，输出病灶位置”，则是医疗人工智能。这些背后的关系正是学科专家和人工智能专家们一起从海量的数据中通过算法程序自动寻找到的。
我们人类早期的物理学原理都可以用简洁的方程与公式来表达。现在我们认为，可以被
写成公式的关系都是相对简单的，不可被传统数学公式描述的关系才是复杂的，需要新的数
学或算法模型来描述。类似的复杂应用在未来社会将会越来越普及。我们随时随地都被数据、
算法为核心的人工智能技术所包围，这既给我们带来了极大的便利，同时也带来了新的社会
或伦理道德问题。
笔者仍然记得在高中时次读到伽莫夫（G. Gamow）作品《从一到无穷大》时的震撼，还能回忆起曾坐在喧闹的十字路口，想象自己身在扭曲四维空间中，这样的遐想使得那时的我获得了宁静与精神上的满足。我们努力向伽莫夫这样伟大的科学家与科普作家致敬——希望能够将复杂的人工智能知识变得触手可及。读者即使不了解人工智能技术的细节，也可以通过本书理解这些技术背后的核心思路与发展脉络。
本书能够顺利出版，特别感谢编程猫的编辑团队与清华大学出版社，尤其是编程猫的刘
雪娇编辑与清华社的薛杨编辑。正是因为各位合作伙伴的帮助与支持，笔者起初一些潦草的
灵感和文字才能在如今形成精美的书籍，呈现在大家面前。读者如果在阅读本书时希望与笔
者沟通，或提交本书勘误，可以通过邮箱 [email protected] 与笔者联系。
本书献给所有对未知好奇的灵魂。每当我们仰望星空时，总会感叹宇宙的伟大、人类的
渺小。而当这些渺小的灵魂低头思考的时候，产生的智慧火花不但点亮了自己，也会照亮星
空与宇宙。
秦曾昌
2022 年 5 月于北京