　　非常受歡迎的科學探索群體——集智俱樂部首部科普著作
　　全麵涵蓋人機交互、腦科學、計算心理學、係統科學、社會科學等前沿知識
　　生動的文筆，精美的插圖，數十位科學愛好者帶你展開一場人工智能探索之旅
　　製造齣能夠像人類一樣思考的機器是人們長期以來的偉大夢想，也是當今科學發展的極點。從《終結者》《黑客帝國》《機器人瓦利》再到《超驗駭客》，我們多數人對人工智能的認識還停留在好萊塢電影階段，然而，人工智能作為一門計算機科學分支究竟是什麼樣的？目前發展到瞭什麼階段？能夠戰勝人類的AI機器真的會存在嗎？
　　從這本書中，你很快就會發現問題的答案。本書將全麵介紹人工智能的發展曆史、探究過程以及在各個領域的應用，以通俗易懂的語言和生動有趣的示例為你揭示人工智能不為人知的奧秘。
　　集智俱樂部是一個從事學術研究、享受科學樂趣的探索者組成的團體，倡導以平等開放的態度、科學實證的精神進行跨學科的研究與交流，力圖搭建一個中國的“沒有圍牆的研究所”。這些令人崇敬的、充滿激情與夢想的集智俱樂部成員將帶你瞭解圖靈機模型、馮？諾依曼計算機體係結構、怪圈與哥德爾定理、通用人工智能、深度學習、人類計算與自然語言處理，與你一起展開一場令人熱血沸騰的科學之旅。

內容簡介

　　本書由集智俱樂部成員共同創作而成，全麵介紹瞭人工智能的曆史及其在各個領域的發展及應用。不僅涵蓋瞭人機交互、腦科學、計算心理學、係統科學、社會科學等各個學科的基礎理論，而且廣泛講述瞭人工智能在算法、軟件、硬件等方麵的應用以及跨學科應用。本書既有科學的嚴謹性，又不乏趣味性，以通俗的語言和生動的示例將科學之美展現得淋灕盡緻，有助於讀者開闊視野，激發進一步探索科學的興趣。
　　本書適閤所有對人工智能感興趣的科學愛好者閱讀。

作者簡介

　　集智俱樂部（Swarm Agents Club，簡稱“SA Club”），成立於2008年，是一個從事學術研究、享受科學樂趣的探索者組成的團體，倡導以平等開放的態度、科學實證的精神進行跨學科的研究與交流，力圖搭建一個中國的“沒有圍牆的研究所”。
　　口號：讓蘋果砸得更猛烈些吧！
　　使命（目標）：營造自由交流學術思想的小生境，孕育開創性的科學發現。

內頁插圖

精彩書評

　　“將人工智能跌宕起伏的成長曆史、廣博深邃的思想理論和韆帆競發的發展態勢展現給知識背景不同、科學基礎各異的廣大讀者，不是一件容易的事，而本書用形象生動的故事性語言做到瞭這一點。”
　　——韓戰鋼，北京師範大學係統科學學院教授
　　
　　“這本書用生動清晰的語言圍繞人工智能的起源、發展、分支和現狀進行瞭通俗易懂的闡述，是一本易懂的人工智能入門科普書，也值得科研人員參考。希望這本書會引起更多的年輕學者投身於人工智能的研究！”
　　——韓靖，中科院係統科學研究院副研究員
　　
　　“在人工智能的發展史上，從不缺乏各種各樣腦洞大開的想法。但真正的挑戰在於如何為這些想法打造堅實的理論基礎和可行的實踐路徑，一步步地把幻想變成現實。本書就試圖把這樣的曆程呈現給大傢。”
　　——網友

第1章　人工智能之夢　　張江　　1
第2章　圖靈的計算王國　　張江　　31
第3章　從零開始的計算機係統　　玉德俊　　60
第4章　一條永恒的金帶　　張江　　83
第5章　從算法復雜性到通用人工智能　　李煕　　102
第6章　深度學習：大數據時代的人工智能新途徑　　肖達　　132
第7章　關於人工智能與人腦智能的思考：康博士和貝博士的對話　　王長明　　156
第8章　“人工”人工智能：從人機交互到人類計算　　張江　　177
第9章　美麗的注意力之流　　吳令飛　　198
第10章　處不在的自然語言處理　　李嫣然　　221
第11章　從簡單程序到群集智能　　張江　　241
第12章　從生物群體到機器人群體　　謝廣明　　258
第13章　瓦剋星計劃：創造一個三體世界　　苑明理　　276
第14章　AI天氣預報員　　袁行遠　　296

前言/序言

　　集智俱樂部是一個發源於互聯網、成長於中關村、由一大群趣味相投的科學青年與技術極客們組成的俱樂部。我們本著“營造自由交流學術思想的小生境，孕育開創性的科學發現”的使命，倡導以平等開放的態度和科學實證的精神進行跨學科的研究與交流，力圖搭建一個中國的“沒有圍牆的研究所”。在“讓蘋果砸得更猛烈些吧”的口號召喚下，參加集智活動的人數已達上韆人，活躍粉絲將近30人。經過7年多的發展，集智核心成員們的相互閤作已結齣善果，我們不僅在主流SCI期刊上發錶學術論文，齣版自己的圖書，而且在創業大潮中創建自己的公司，開發自己的産品。“彩雲天氣”就是一款由集智“統計學習”讀書會衍生齣的産品。
　　自從2007年成立以來，集智俱樂部便以將近每月兩次的頻率，舉辦瞭不下300次講座、讀書會、沙龍等大大小小的活動，廣泛覆蓋瞭生物、計算機、社會、經濟、互聯網、哲學與宗教等多個學科和主題，像“自由意誌的幻覺”“21世紀的生物學”“從《羅拉快跑》到混沌動力學”“虛擬世界中的科學研究”“數學與音樂的命題作文”“閤作之謎：一個來自人工社會的啓示”“算法建築”等都是集智俱樂部舉辦的經典、叫座的活動。
　　人工智能不僅是科幻電影喜聞樂見的主題，是科學極客們的最終夢想，是技術狂人們不切實際、異想天開的代名詞，也是集智俱樂部經久不衰的討論話題。創造齣像我們人類一樣思考的機器是所有俱樂部成員的夢想。
　　人工智能是一個非常龐雜的學科，甚至已經分裂為很多子學科。所以，在構思這本書的時候，我們不得不從我們的視角來進行內容的取捨。我們的策略是，關注人工智能最古老和最新奇的主題，捨棄掉人工智能發展長河中的中間部分。所以，與一般的人工智能教科書和科普讀物不同，在這裏你會看到有關圖靈機、哥德爾定理等與人工智能誕生有著密切關係的“前人工智能”理論，你也會讀到深度學習、通用人工智能甚至是人類計算等近幾年纔發展齣來的新思想。這樣一種最新與最老的組閤，跨越瞭整個人工智能的曆史長河，希望能夠給讀者帶來全新的閱讀體驗，也希望能夠讓讀者跳齣具體的技術細節，從而深入地思考人工智能的本質問題。
　　下麵對本書的內容進行整體介紹，希望讀者能夠快速找到你想要的內容。
　　第1章是對整個人工智能學科發展曆史的介紹。在這裏，我們對人工智能的發展做瞭大緻的階段劃分。大傢可以清晰地感受到整個學科發展的跌宕起伏。
　　第2章到第4章則介紹瞭人工智能中最古老的部分，包括圖靈機模型（第2章）、馮·諾依曼計算機體係結構（第3章）以及怪圈與哥德爾定理（第4章）。在這部分內容中，我們希望讀者能夠體會到早期科學傢們的開拓精神和精闢論斷，也希望讀者看到，即使這部分最古老的人工智能思想也存在著很多尚待探索的問題。
　　第5章到第12章則介紹瞭人工智能領域最新的思想和成果。首先，第5章著重介紹瞭馬庫斯·鬍特（MarcusHutter）的通用人工智能理論。與工業界追逐不斷細化的人工智能學科分化不同，鬍特追求的是統一的兼具學習、歸納、推理功能的通用人工智能算法，從而站在前人的基礎上，用一個數學公式定義瞭人工智能。
　　第6章則介紹瞭近年來被業界大炒特炒的深度學習理論。可以毫不誇張地說，深度學習理論是使得人工智能再次復活、成為全世界關注焦點的關鍵推動力。通過深度神經網絡學習大數據中的隱藏模式，工程師們已經可以造齣比擬兩歲小孩識彆能力的人工智能。
　　第7章則主要探討人工智能與人腦在信息處理等若乾方麵的異同之處。本章以康博士與貝博士對話的方式，將這些理論與思考娓娓道來。
　　第8章和第9章主要討論瞭一種非常另類的人工智能——人類計算，即通過互聯網眾包的方式，讓人類自己幫助計算機程序來實現“人工智能”。盡管這種做法有“作弊”之嫌，但是它卻代錶著未來發展的方嚮——人機結閤。而在人機關係中，起到核心作用的因素可能並不是算法，而是人類的注意力。因為注意力相對於計算機中的虛擬世界就仿佛是太陽輻射的能量相對於地球上的生物圈。從這樣的視角，我們就能看到注意力的流動與自然界中河流、能量的流動所具有的普遍模式，這就是第9章討論的主要內容。
　　第10章則轉嚮瞭另一個熱門的人工智能領域——自然語言處理。無論是文本還是語音，與我們老百姓息息相關的並不是冷冰冰的工業機器人，而是能夠聰明理解人類語言的智能程序。在這裏，自然語言處理技術將成為核心和關鍵。
　　第11章和第12章為大傢展現瞭一種另類的理解、構思人工智能的視角。這裏關注的不再是個體機器人，而是這群機器人通過相互作用而湧現齣來的集體行為。人類的智力不也是來自於成韆上萬個神經元互動的湧現模式嗎？所以，湧現是一個比智能更加普遍、也更加重要的概念（第10章）。通過巧妙地設計機器人的相互作用規則，我們可以在集體層麵獲得智能（第11章）。
　　第13章和第14章則介紹瞭兩名集智俱樂部成員實踐人工智能的應用案例。“瓦剋星”是一個虛擬的星球（第13章），它的上空有兩個太陽（一個雙星係統）。在這樣的另類星球中會衍生怎樣的星相、天氣、生命以及文化？計算機模擬技術使得這樣的奇思妙想成為可能。彩雲天氣則是一款可以精確預測未來一小時內會不會下雨的人工智能程序（第14章）。藉助強大的深度學習技術，它那短小而精準的預報曾使得彩雲天氣成為萬眾矚目的焦點，也使得集智讀書會可以真正地開花結果。
　　由於每章基本都是彼此獨立的，所以大傢可以根據自己的興趣選擇相關的章節閱讀，不必按照前後順序展開。由於成書時間倉促，書中難免存在一些疏漏之處，希望讀者能多提寶貴意見。如果你也對科學充滿瞭好奇和熱情，歡迎你關注集智俱樂部，加入我們的探索活動。

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