前言

在21世纪的第二个十年，一系列前所未闻的大事件接连发生：

• 2015年，微软公司开发的机器视觉算法在ImageNet图像集上的分类准确率高于人类！
• 2016年，谷歌公司开发的阿尔法狗（AlphaGo）围棋程序以4:1的成绩击败人类顶级职业围棋选手李世石！
• 2017年，波士顿动力公司研发的阿特拉斯（Atlas）机器人学会了媲美人类体操运动员的后空翻动作！
• 2018年，IBM公司开发的Project Debater辩论系统战胜了两位国家级专业辩论专家！
• 2019年，Open AI和Deepmind的机器人选手分别在Dota 2和星际争霸2两个游戏中完胜人类顶级职业玩家！

这一连串的大事件背后隐藏的是一项充满神秘色彩的新技术——人工智能。人工智能技术的爆炸式发展，得益于一项关键技术的突破，那就是深层神经网络。近年来，众多高校已开始成立人工智能学院，并开设人工智能专业。然而，由于人工智能和深层神经网络技术的复杂性，目前大多数人需要有计算机技术、高等数学、模式识别等专业知识才能看懂人工智能相关的书籍。面向普通读者，甚至是中小学生这一社会未来中坚力量的人工智能技术书籍极其匮乏。

本书的作者均是北京邮电大学人工智能学院的一线教师和科研人员。在近几年的面向不同专业本科生的人工智能教学过程中，本书作者摸索出了一套浅显易懂讲解人工智能和神经网络关键知识点的独特方法。经过总结和梳理，在多次将这套方法应用于中小学人工智能科普课的过程中，本书作者惊喜地发现，这套方法可以让中小学生在有限的课时内准确地掌握神经网络的主要知识点。因此，本书作者将这套方法整理成书，希望能够助力人工智能教育普及工作。

本书以图文并茂的方法，深入浅出地讲解了图像和文本在计算机中的表达和计算方法以及神经网络的基本原理，并以圈叉棋为例讲解了帮助计算机在图像分类问题上战胜人类的卷积神经网络技术，以单词拼写为例讲解了处理文本和语音技术的循环神经网络技术。读者只需要具备基础的加减乘除计算能力，就可以不借助计算机而掌握书中的所有技术和原理，并尝试实现书中的所有实例。可以说，本书的真正目的是实现作者的期望：人人都会人工智能！

本书初稿写于2020年“新冠肺炎”疫情期间，我们也谨以此书向全球罹难者致以沉重的哀思，向全球医护人员致以崇高的敬意！同时，也希望本书的内容，能引导年轻读者走上人工智能的道路，将人工智能用于医疗健康等领域为人类造福！

由于作者水平有限，书中难免会有疏漏之处，欢迎读者提出批评和建议。

编者

2021年1月