人工智能是电子信息技术领域发展为迅速的新兴交叉学科。本书作为人工智能学科的入门基础，
由浅入深、化繁为简，全方位阐述人工智能相关理论背景、关键技术及部分典型应用。本书共12 章：
第1 章阐述人工智能的定义、发展史，并展望其发展趋势；第2 ～ 4 章是人工智能学科的理论基础，分
别介绍知识的表示与理解方法、感知与连接以及判断与控制方法；第5 ～ 10 章从人工智能的应用领域
出发，主要阐述网络空间安全、计算机视觉、语音、机器人、自然语言处理、无人驾驶等方面的技术及
方法；第11 ～ 12 章分别从行业视角，以案例分析的形式详细介绍人工智能在电子商务行业和医疗行业
的具体应用。
本书是人工智能学科的零基础入门级教材，可以作为高等院校人工智能、计算机科学与技术、
大数据、软件工程等相关专业学生的教材和参考书，也可以作为人工智能爱好者及相关研究人员、企事
业单位人员的重要参考资料。
人工智能（Artificial Intelligence，AI）是近年来电子信息技术领域发展为迅速的新兴交叉学科。
人工智能以算法为核心，研究智能的表现与实现（以与人类智能相似的方式做出反应的智能机器或智慧
系统）。该领域的研究包括机器人、语音识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。从2018 年3 月
人工智能专业被列入新增审批本科专业名单，截至2020 年已有215 所国内高校开设了人工智能专业。
从产业领域到教育领域，在移动互联网、大数据、超级计算、传感网、脑科学等新理论新技术以及经
济社会发展强烈需求的共同驱动下，人工智能领域加速发展，呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、
群智开放、自主操控等新特征，我国已将发展人工智能提高到国家战略层面。2020 年人工智能总体技
术和应用与世界先进水平同步，人工智能产业成为新的重要经济增长点，人工智能核心产业规模超过
1500 亿元，带动相关产业规模超过1 万亿元。
人工智能的理论基础涉及数学、控制理论、计算机科学、电子技术等专业领域，读者理解和掌握有
一定的难度。本书编委组织教育领域和产业领域的相关专业博士和专家，对人工智能相关理论知识点进
行分类总结，并结合其各自在人工智能研究开发相关领域的理论研究和实践经验，由浅入深、化繁为简，
全方位阐述人工智能学科的发展现状、关键技术及其典型应用。本书共12 章，具体内容如下：
第1 章主要阐述人工智能的定义、发展史，并展望其发展趋势。
第2 章介绍知识表示和理解方法，主要从知识表示的方法、推理方式和搜索策略三个方面展开论述，
深刻阐述人工智能对操作对象的表示和理解这两个基本问题。
第3 章从人工智能感知功能出发，详细阐述人工智能迅速发展的基础支撑技术感知技术、传输
技术和计算技术等的相关理论。
第4 章主要介绍判断与控制技术。判断与控制是人工智能的核心和方向，是实现智能功能承载的具
体支撑。本章重点讨论了机器学习的相关概念和群体智能算法。
第5 章主要阐述人工智能新技术为网络空间安全方面带来的伴生效应，包括人工智能安全体系架构、
人工智能助力安全、内生安全和衍生安全问题。
第6 章主要介绍智能视觉技术，包括计算机视觉的基本原理、基于深度学习的数字图像处理技术、
三维视觉技术以及智能视觉技术的典型应用。
第7 章主要介绍智能语音技术，包括智能语音基础知识、语音信号处理原理、语音公开数据集和语
音识别工具包等。
第8 ～ 10 章从应用领域出发，分别对智能机器人、自然语言处理和无人驾驶这三类具体应用展开
论述，详细介绍其核心技术及典型应用案例。
第11 ～ 12 章从行业实践出发，分别阐述人工智能在电子商务行业和智能医疗行业的具体开发方法
和典型应用案例。
本书由张翼英、张茜、张传雷任主编。全书由张翼英组织，张翼英参与了全部章节的编写。张翼英、
张茜对全书进行了审校。
本书具体编写分工如下：第1 章由张翼英博士等编写，第2 章由张传雷博士等编写，第3 章由张翼
英博士、梁琨等编写，第4 章由王嫄博士等编写，第5 章由王聪博士、张翼英博士等编写，第6 章由张茜博士等编写，第7 章由党鑫博士等编写，第8 章由刘尧猛、戴凤智等编写，第9 章由周保先、王嫄博
士等编写，第10 章由张亚男博士、于文平博士等编写，第11 章由张文、李龙等编写，第12 章由马兴
毅博士、李冰博士等编写。
在本书的编写过程中，中国水利水电出版社给予了大力支持，同时，尚静、阮元龙、王鹏凯、马彩
霞、张楠、柳依阳、王德龙、罗剑、李英卓、刘晶晶、翟俊武等同学也参与了本书的编写工作，在此一
并表示感谢。
希望本书能够对关心人工智能技术和产业发展的各级领导和行业监管部门人员、高校师生，以及产
业链相关各领域的从业人员、投融资人士等读者有所裨益，能够为我国人工智能产业发展添砖加瓦。由
于编者水平及时间所限，书中难免会有疏漏和不足之处，欢迎广大专家和读者不吝指正。
编 者
2021 年3 月
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