人工智能原理与实践

前 言

这项技术有什么前途

说到人工智能，相信每个人都不会感到陌生。人工智能涵盖了数学、物理、计算机技术、机械、自动化等多方面理论和技术，是人类科技的集大成者。本书主要讨论人工智能在计算机算法应用层面的各项技术，尤其是以机器学习各类算法为基础的应用。

基于机器学习算法的各种人工智能应用在人们的工作和生活中发挥着越来越重要的作用。这些应用极大地提高了人们的工作效率，给人们的生活和娱乐带来了前所未有的体验。随着人工智能技术的日益普及，人们不禁会思考这样一个问题：人工智能会取代人类的工作吗？笔者认为，人工智能全面取代人类的工作的可能性其实比较小。一方面，人工智能依赖于各类以机器学习算法为代表的基础知识，而这些知识始终来源于科学家坚持不懈的深入研究，人工智能应用需要在算法制定的框架下才能运行和优化；另一方面，算法解决的主要问题是执行和应用，而人与人之间的互动还包含社交、情感和艺术等多方面。

即使“傻瓜相机”的发明降低了摄影对专业知识的要求，绝大多数优秀的摄影家也还是喜欢手动的专业相机。对于各类人工智能应用，需要抱着知其然而又知其所以然的态度。深入理解人工智能背后的各种机器学习算法理论和基本原理，不仅有助于人们更好地应用人工智能，还可以使人在上层的人工智能应用出现错误时，有能力及时解决问题。

笔者的使用体会

从理论到实践，再从实践到理论，扎实的机器学习理论基础，是人工智能研究者、应用者和爱好者攀登人工智能高峰的有力武器。作为一名数据科学家，在多年的学习和实际工作中，笔者深刻体会到理解各类机器学习算法的基本原理和推导过程，对更好地应用各类算法有着巨大的帮助。在平时的研究和工作中，针对各种实际问题，需要我们能够有效地提出问题，形成问题，并找到问题的解决方案，这就要求我们对各类算法的优劣势和应用范围有非常清楚的认识。

在理解各类机器学习理论的前提下，结合工作中的实际应用经验，也能让我们更好地将各种理论融会贯通，举一反三，从而产生新的想法和解决方案。机器学习算法在各个领域中广泛应用，每个领域又会衍生出许多有特点的理论和解决方案。学习和掌握机器学习算法在不同领域的应用，能够有效地帮助我们在解决本领域的问题时，交叉多个学科，从而获得新的思路，有创造性地解决一些难题，甚至丰富和发展现有的机器学习理论。

这本书的特色

本书是笔者对多年的学习和工作经验的一个系统、全面的总结。本书前半部分中，笔者总结了当前人工智能领域中的各种基础理论和算法。本书尽量避开了烦琐的细节，但是又保留了算法中重要的理论推导和精华分析，结合实践，将算法在各种数据科学应用场景中的注意事项和经验进行了系统性的总结。

本书后半部分中，笔者结合多个实际应用场景，对数据科学应用的各个重要步骤进行了详细的说明和展示。在这些实际案例中，读者可以更加清晰地看到机器学习的各种算法如何在实践中应用。

本书读者对象

数据科学从业者

机器学习和人工智能专业学习者

科技公司管理者和决策者

人工智能初学者和爱好者

人工智能的日益广泛的应用和普及，而要深入理解人工智能，我们必须全面理解底层的各类机器学习算法基本原理并能驾驭人工智能各种应用。
《人工智能原理与实践》分为13章，前7章为原理篇。原理篇中，我们重点讨论机器学习模型建模的全部流程，各类常用的机器学习算法原理，深度学习和强化学习原理，机器学习涉及的优化论原理，以及机器学习和自然语言处理技术。后面6章为实战篇，我们重点讨论信用卡场景中的客户细分，保险行业中的生活事件时间序列预测，电商交易中欺诈客户预测，信用卡和金融贷款场景中的风控预测，房价估值和预测，以及股市短期回报率预测等多个实际应用场景。
《人工智能原理与实践》理论知识覆盖面广而又保留了有价值的推导，特别适合在各个行业工作的数据科学从业者，在校学习的人工智能和数据科学专业学生，科技公司的管理者和决策者，以及人工智能的初学者和爱好者。