前言

这是一本面向人工智能,特别是深度学习初学者的书,本书旨在帮助更多的读者朋友了 解、喜欢并进入到人工智能行业中来,因此作者试图从分析人工智能中的简单问题入手,一 步步地提出设想、分析方案以及实现方案,重温当年科研工作者的发现之路,让读者身临其 境式的感受算法设计思想,从而掌握分析问题、解决问题的能力。这种方式也是对读者的基 础要求较少的,读者在学习本书的过程中会自然而然地了解算法的相关背景知识,避免出现 为了学习而学习的窘境。

尽管作者试图将读者的基础要求降到最低,但是人工智能不可避免地需要使用正式化的 数学符号推导,其中涉及到少量的概率与统计、线性代数、微积分等数学知识,一般要求读 者对这些数学知识有初步印象或了解即可。比起理论基础,读者需要有少量的编程经验,特 别是 Python 语言编程经验,显得更加重要,因为本书更侧重于实用性,而不是堆砌公式。 总的来说,本书适合于大学三年级左右的理工科本科生和研究生,以及其它对人工智能算法 感兴趣的朋友。

本书共 15 章,大体上可分为 4 个部份:第 1~3 章为第 1 部分,主要介绍人工智能的初 步认知,并引出相关问题;第 4~5 章为第 2 部分,主要介绍 TensorFlow 相关基础,为后续 算法实现铺垫;第 6~9 章为第 3 部分,主要介绍神经网络的核心理论和共性知识,让读者理 解深度学习的本质;第 10~15 章为模型算法应用部分,主要介绍常见的算法与模型,让读者 能够学有所用。

在本书中编写时,很多英文词汇尚无法在业界找到一个共识翻译名,因此作者备注翻译 的英文原文,供读者参考,同时也方便读者日后阅读相关英文文献时,不至于感到陌生。 尽管每天都有深度学习相关算法论文的发布,但是作者相信,深度学习的核心思想和基 础理论是共通的。本书已尽可能地涵盖其中基础、主流并且前沿的算法知识,但是仍然有很 多算法无法涵盖,读者学习完本书后,可以自行搜索相关方向的研究论文或资料,进一步学 习。

深度学习是一个非常前沿和广袤的研究领域,鲜有人士能够对每一个研究方向都有深刻 的理解。作者自认才疏学浅,略懂皮毛,同时也限于时间和篇幅关系,难免出现理解偏差和 错缪之处,若能大方指出,作者将及时修正,不胜感激。

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线性代数(Linear Algebra)是数学的一个分支,它的研究对象是向量,向量空间(或称线性空间),线性变换和有限维的线性方程组。向量空间是现代数学的一个重要课题;因而,线性代数被广泛地应用于抽象代数和泛函分析中;通过解析几何,线性代数得以被具体表示。线性代数的理论已被泛化为算子理论。由于科学研究中的非线性模型通常可以被近似为线性模型,使得线性代数被广泛地应用于自然科学和社会科学中。 - 题图来自「维基百科」。
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