昆仑子牙练AI:人工智能从开发到实战

序

 前言

 第1章

 潜修AI数十载，奉命下山掌封神

 人工智能的概念与展示/3

 人工智能的发展历程与现状/7

 人工智能的应用与体验/10

 家庭作业/15

 第2章

 弃商赴周择明君，Python绝技渡难民

 Python基础知识/18

 Python基础实践/24

 人工智能游乐场/26

 家庭作业/29

 第3章

 渭水垂钓遇文王，机器学习露锋芒

 机器学习概述/31

 K近邻算法/35

 基于KNN的雕鸽分类实践/37

 家庭作业/43

 第4章

 神经网络卜天气，冰冻岐山赢先机

 神经网络的雏形/46

 全连接神经网络/51

 天气预测实践/54

 家庭作业/57

 第5章

 落魂法阵失心魂，机器视觉扭乾坤

 计算机眼中的世界/59

 深度学习下的计算机视觉/65

 计算机视觉的前沿技术/76

 家庭作业/83

 第6章

 语言处理民心悉，金台拜将东征启

 自然语言处理概述/85

 文本分类实践/91

 自然语言处理的其他任务及体验/98

 家庭作业/107

 第7章

 万仙大阵困诸仙，语音识别挽狂澜

 语音识别概述/110

 语音识别实践/114

 语音识别前沿/117

 家庭作业/123

 第8章

 灭商封神铸丰绩，生成网络谱新章

 生成对抗网络基础/125

 生成对抗网络实践/127

 生成对抗网络应用/132

 家庭作业/137

 家庭作业参考答案/138

     姜子牙在昆仑山上待了四十年，最终学得一身神技。在姜子牙七十岁时，元始天尊令他下山救国治国，册封诸神（见图1-3）。 下山的时候，姜子牙已经是一位白发苍苍的七十岁老人了。他离开昆仑山后，便去投奔在朝歌的兄弟宋异人。 人工智能的概念与展示 这位宋异人是姜子牙上山修道之前结拜的兄弟，二人情同手足，不分彼此。而且，二人虽时隔四十年未见，再度重逢依旧情谊深厚。 异人问：“贤弟上昆仑多少年了？”子牙曰：“不觉已四十载。”异人叹道：“好快！贤弟在山上可曾学些什么？”子牙曰：“怎么不学，不然所作何事？”异人又问道：“所求什么道术？”子牙曰：“AI炼丹术。”宋异人诧异：“何为AI炼丹术？” 姜子牙说：“AI是Artifi Intelligence的缩写，即人工智能，是一门涉及哲学、数学、计算机、心理学等许多门派的道术。” 看着宋异人一脸诧异，姜子牙继续说道：“我把两个词分开来解释吧。‘人工’这个词很容易理解，就是由人类研究和制造出来的；至于‘智能’这个词，虽然我们经常把它挂在嘴边，但真正理解其含义的人并不多。人类之所以能够在地球上长期生存下去，并不是因为人类拥有力量和速度，而是因为人类有一个发达的大脑。与地球上的其他生物相比，我们在智能上有着巨大的优势。人类的大脑在记忆方面有很强大的能力，不仅记得多，而且记得牢。人类正是通过记忆，在大脑中存储了海量的信息和数据。我们可以通过思考的方式对过去的信息进行整理、归纳和总结，并通过这些成果指导未来的工作（见图1-4）。而人工智能技术就是一门研究并开发用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的新技术。” 宋异人曰：“你这么说，我还是不懂。” 姜子牙道：“人工智能不是人的智能，但能模拟人思考，未来甚至可能超过人类智慧。比如，我们总能在电影中看到的一些科幻画面、宇宙中自动飞行的飞船（见图1-5）、随处可见的机器人等都是人工智能的成果。此外，在日常生活中，人脸识别、自动翻译、自动驾驶等技术的背后都少不了人工智能的支撑。口说无凭，眼见为实，我来演示一番，让你开开眼界。” 说完，姜子牙便打开电脑，在浏览器地址栏中输入http://ai.baidu.com，进入百度AI开放平台，在“开放能力”下选择“图像技术”，点击“植物识别”，显示如图1-6所示的页面。 姜子牙拖动鼠标，选择“功能演示”，点击“本地上传”按钮，上传了一张向日葵的图片。刹那间，页面上显示图片的识别结果为向日葵，如图1-7所示。 宋异人吃惊地问道：“它怎么判断出这张图片中是向日葵，而不是勋章菊呢？” 姜子牙笑道：“这就是人工智能技术的高超之处呀！” 宋异人又问：“那我家后花园里许多叫不上名字的植物都可以用人工智能技术识别出来吗？” 姜子牙回答：“当然！” 正当宋异人吃惊之时，姜子牙说道：“AI技术除了在图像识别方面有很好的应用之外，在文本方面也有很广泛的应用呢！”说罢，他又打开百度AI开放平台，在“开放能力”下选择“文字识别”，点击“手写文字识别”，显示如图1-8所示的页面。 姜子牙点击“功能演示”，点击“本地上传”按钮，上传了一张手写文字的图片。转眼间，便可以显示识别出的手写文字，如图1-9所示。 宋异人看罢，先是吃惊，之后啧啧称赞道：“人工智能技术太神奇了！不过这种技术是从哪儿来的呢？” 姜子牙：“关于人工智能的历史，且听我慢慢道来。” 人工智能的发展历程与现状 人工智能的发展历程参见图1-10。 1.横空出世 1946年、优选台通用计算机ENIAC诞生。它最初是为美军作战研制的，每秒能完成5000次加法、400次乘法运算。ENIAC为人工智能的研究提供了基础。仅仅4年后，即在1950年，艾伦·图灵提出了“图灵测试”，图灵的设想是：如果一台机器能够与人类开展对话而不会被辨别出机器身份，那么这台机器就具有智能。就在这一年，图灵还大胆预言了机器真正具备智能的可行性。 在1956年的夏季，达特茅斯学院年轻的数学助教麦卡锡（J.McCarthy）联合哈佛大学年轻的数学和神经学家、麻省理工学院教授明斯基（M.L.Minsky），以及IBM公司信息研究中心负责人罗切斯特（N.Rochester)和贝尔实验室信息部的数学研究员香农（C.E.Shannon）在美国达特茅斯学院召开了一次为时两个月的学术研讨会，讨论关于机器智能的问题。在这次会议上，“人工智能”这一术语被正式提出，麦卡锡因此被称为“人工智能之父”。这是一次具有历史意义的重要研讨会，它标志着人工智能作为一门新兴学科正式诞生了，人工智能从此走上了快速发展的道路。 2.人工智能的第一次高峰 在1956年的达特茅斯会议之后，人工智能迎来了属于它的第一次快速发展时期。在这段长达十余年的时间里，计算机被广泛应用于数学和自然语言领域，用来解决代数、几何和英语问题。这让很多研究学者看到了机器向人工智能发展的

本书以读者熟知的姜子牙的故事为线索，围绕人工智能技术的特色和应用，介绍自然语言处理、机器翻译、计算机视觉等人工智能技术内容，并通过大量实例帮助读者动手实践，掌握用AI解决实际问题的能力。