為什么要寫(xiě)這本書(shū)？ 一只阿法狗為全世界打開(kāi)了一條窄窄的門縫，通往未來(lái)之門就此展現(xiàn)。以深度學(xué)習(xí)之名，人工智能第三次興起。人類社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入了人工智能與大數(shù)據(jù)時(shí)代。大數(shù)據(jù)與概率統(tǒng)計(jì)的相關(guān)知識(shí)、工具已經(jīng)從某個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)課成為當(dāng)代社會(huì)的通識(shí)課。當(dāng)下，主動(dòng)擁抱新變化，積極學(xué)習(xí)新知識(shí)愈發(fā)顯得重要。很多人積極投入熱情、時(shí)間和金錢后，沒(méi)能堅(jiān)持多久，就中斷了學(xué)習(xí)。也有很多人對(duì)此表示觀望，甚至自我放棄，覺(jué)得自己的基礎(chǔ)不足以把握這次機(jī)會(huì)。 學(xué)習(xí)本應(yīng)是一件輕松愉快的事，這是因?yàn)樘剿髋c解釋是人類的天性。專業(yè)學(xué)習(xí)通常還是投入產(chǎn)出比極高的一件事，尤其是當(dāng)代社會(huì)，真才實(shí)干者通常會(huì)獲得合理而豐厚的回報(bào)。 但是很多計(jì)算機(jī)類的書(shū)籍，不僅沒(méi)能幫助初者更高效地進(jìn)入專業(yè)領(lǐng)域，反而浪費(fèi)了讀者的時(shí)間，打擊了初學(xué)者的積極性。這是因?yàn)�，很多�?shū)的作者幾乎沒(méi)有對(duì)初學(xué)者關(guān)懷的意識(shí)，沒(méi)有設(shè)身處地地為初學(xué)者考慮，沒(méi)有量身定制地為初學(xué)者優(yōu)化。甚至很多書(shū)中的內(nèi)容僅僅是對(duì)官方文檔的搬運(yùn)。 本書(shū)嘗試介紹一個(gè)新的學(xué)習(xí)主張，用以幫助初學(xué)者輕松而高效地入門人工智能這一專業(yè)領(lǐng)域，同時(shí)也可以用來(lái)衡量一個(gè)學(xué)習(xí)資源是否可以幫助初學(xué)者，輕松高效地從入門級(jí)別成長(zhǎng)為專業(yè)的合格人才。 僅憑一本書(shū)，確實(shí)很難幫助零基礎(chǔ)、弱基礎(chǔ)的讀者入門人工智能，因此本書(shū)的作者團(tuán)隊(duì)準(zhǔn)備了一套叢書(shū)人工智能與大數(shù)據(jù)技術(shù)大講堂，給讀者提供零基礎(chǔ)入門人工智能的解決方案。通過(guò)該解決方案，可以幫助讀者成為合格的人工智能算法工程師。即使讀者最終沒(méi)有完成整個(gè)叢書(shū)的學(xué)習(xí)，而是只學(xué)習(xí)了前半部分，也可以很好地理解和適應(yīng)人工智能與大數(shù)據(jù)時(shí)代。 本書(shū)特色 ? 貼心：本書(shū)是市場(chǎng)上同類書(shū)籍中學(xué)習(xí)門檻極低的書(shū)籍，只要讀者具備基本的數(shù)學(xué)能力與計(jì)算機(jī)操作能力，就能輕松、高效地入門人工智能算法。從第一行代碼到最后一個(gè)要點(diǎn)，讀者只需要按順序?qū)W習(xí)，即可順利理解和掌握，而無(wú)須額外搜索和查找。 ? 完整：通過(guò)圖書(shū) 視頻 GitHub 微信公眾號(hào) 學(xué)習(xí)管理平臺(tái) 群 專業(yè)助教構(gòu)成完整的學(xué)習(xí)資源，建立立體化的學(xué)習(xí)模式，通過(guò)從最低門檻到專業(yè)崗位的全路徑設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)計(jì)劃，以及大量線上、線下互動(dòng)，形成完整的學(xué)習(xí)解決方案。 ? 生動(dòng)：本書(shū)將課堂互動(dòng)搬到書(shū)中，現(xiàn)場(chǎng)感十足。書(shū)中以輕松幽默的語(yǔ)言 生動(dòng)的故事情節(jié)講解每個(gè)知識(shí)點(diǎn)，以保障讀者全程都可以輕松學(xué)習(xí)，從而避免由于枯燥和晦澀而導(dǎo)致學(xué)習(xí)的中斷。本書(shū)將學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的過(guò)程轉(zhuǎn)換為與知識(shí)點(diǎn)交朋友的過(guò)程，全方位呵護(hù)、培養(yǎng)和提高初學(xué)者的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)動(dòng)力。 ? 易懂：本書(shū)全面貫徹learning by doing的學(xué)習(xí)理念。因?yàn)榫呦蟮拇�碼比抽象的概念更易于理解和掌握，所以本書(shū)將抽象的理論知識(shí)融入具象的代碼中，再通過(guò)對(duì)代碼運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)，從而提煉理論，幫助初學(xué)者掌握重要的概念和原理，并以易懂的語(yǔ)言將核心知識(shí)點(diǎn)以細(xì)粒度的分解示例進(jìn)行詳盡講解。 ? 透徹：本書(shū)全面貫徹understanding by creating的學(xué)習(xí)理念，通過(guò)手把手帶領(lǐng)讀者完成精心設(shè)計(jì)的原創(chuàng)示例代碼進(jìn)行學(xué)習(xí)，對(duì)基礎(chǔ)且重要的核心理論進(jìn)行多角度講解，讓讀者循序漸進(jìn)地體驗(yàn)和總結(jié)應(yīng)用，最終達(dá)到對(duì)精要知識(shí)點(diǎn)的透徹理解，從而建立學(xué)習(xí)信心，為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 ? 實(shí)用：本書(shū)通過(guò)精心設(shè)計(jì)的知識(shí)點(diǎn)與大量的原創(chuàng)示例，帶領(lǐng)讀者體驗(yàn)知識(shí)的價(jià)值。讀者在理解重要原理的基礎(chǔ)上，可以親手實(shí)現(xiàn)代碼，熟練運(yùn)用理論分析，解決實(shí)際問(wèn)題，從而以最少的時(shí)間和最低的成本，真切感受算法的魅力。 本書(shū)內(nèi)容 本書(shū)共8章，分為3篇。 第1篇 語(yǔ)法篇 第1章零基礎(chǔ)入門AI解決方案，介紹了專為初學(xué)者關(guān)懷而提出的學(xué)習(xí)新主張，給出了具體可操作的學(xué)習(xí)建議，并提供了后續(xù)學(xué)習(xí)的精選優(yōu)質(zhì)資源。 第2章環(huán)境搭建，介紹了開(kāi)發(fā)環(huán)境的選擇、搭建策略及具體操作步驟。 第3章零點(diǎn)一基礎(chǔ)入門Python，以實(shí)用性極強(qiáng)的案例為主線，極為詳盡地講解了入門人工智能中深度學(xué)習(xí)與大數(shù)據(jù)分析所需要的Python編程基礎(chǔ)知識(shí)。 第4章最簡(jiǎn)體驗(yàn)數(shù)字圖像，在第3章的基礎(chǔ)上，手把手帶領(lǐng)讀者學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)可視化的常用工具M(jìn)atplotlib。 第5章最簡(jiǎn)體驗(yàn)數(shù)組，在第4章的基礎(chǔ)上，手把手帶領(lǐng)讀者學(xué)習(xí)數(shù)字圖像處理、深度學(xué)習(xí)計(jì)算及大數(shù)據(jù)分析等多個(gè)領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)工具Numpy。 第2篇 算法篇 第6章最簡(jiǎn)體驗(yàn)卷積運(yùn)算，從最簡(jiǎn)單易懂的示例開(kāi)始，循序漸進(jìn)地講解了卷積運(yùn)算的原理和實(shí)現(xiàn)代碼，以及卷積運(yùn)算在深度學(xué)習(xí)算法中的作用。 第7章綜合案例之滑動(dòng)窗口示意圖，換一個(gè)角度認(rèn)識(shí)和理解卷積運(yùn)算，同時(shí)幫助讀者進(jìn)一步熟練掌握Python和Matplotlib。 第3篇 綜合篇 第8章源碼解讀，帶領(lǐng)讀者綜合使用前面章節(jié)中所掌握的基礎(chǔ)知識(shí)，解讀最經(jīng)典的示例源碼。解讀源碼既是重要的工作能力，也是主要的學(xué)習(xí)手段，所以需要讀者很好地掌握。 本書(shū)示例代碼說(shuō)明 本書(shū)在示例代碼的組織與呈現(xiàn)方式上進(jìn)行了專門設(shè)計(jì)，盡可能地幫助讀者輕松高效地掌握每一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)。 ? 每個(gè)示例代碼文件的編號(hào)與書(shū)中的插圖編號(hào)相同，以方便讀者查找、參閱。 ? 每個(gè)示例代碼文件分為兩部分：鋪墊代碼與焦點(diǎn)代碼。鋪墊代碼來(lái)自于前面的示例，是已經(jīng)掌握的舊知識(shí)點(diǎn)；焦點(diǎn)代碼則是為了方便讀者快速定位的新知識(shí)點(diǎn)。 例如，下圖所示便為第8章圖8-31所對(duì)應(yīng)的示例代碼。 其中，鋪墊代碼來(lái)自于示例8-29，而焦點(diǎn)代碼只有一行，這樣讀者既可以復(fù)習(xí)舊知識(shí)點(diǎn)，與舊知識(shí)點(diǎn)建立聯(lián)系，又可以迅速抓住重點(diǎn)，高效地學(xué)習(xí)新知識(shí)點(diǎn)。 本書(shū)讀者對(duì)象 本書(shū)適合以下讀者閱讀： ? 對(duì)人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)感興趣的讀者； ? 對(duì)深度學(xué)習(xí)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)感興趣的讀者； ? 對(duì)大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)科學(xué)感興趣的讀者； ? 講授人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)科學(xué)課的老師（提供師資培訓(xùn)與教案）； ? 希望提升自己通用競(jìng)爭(zhēng)力的讀者。 閱讀本書(shū)的讀者只需具備以下條件： ? 初步的數(shù)理知識(shí)； ? 基本的電腦操作能力； ? 智能手機(jī)操作能力。 即使不能滿足上述條件，也可以通過(guò)本書(shū)作者團(tuán)隊(duì)提供的專業(yè)助教補(bǔ)齊相關(guān)基礎(chǔ)。 本叢書(shū)中的每本書(shū)與其他同類圖書(shū)的最大不同在于切實(shí)注重讀者的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。我們真誠(chéng)地希望得到廣大讀者的閱讀反饋，以便于我們不斷地改進(jìn)和迭代，從而不斷地提升讀者的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和學(xué)習(xí)效果。 由于是第1版圖書(shū)，雖然作者團(tuán)隊(duì)為此已經(jīng)投入了累計(jì)上萬(wàn)小時(shí)的工作量，對(duì)書(shū)中的內(nèi)容經(jīng)過(guò)了反復(fù)測(cè)試和迭代改進(jìn)，但仍然難免偶有謬誤或講述不確切、不清楚和不順暢的地方。我們?cè)诖搜��?qǐng)各位讀者積極地參與到本書(shū)的售后反饋活動(dòng)中。您在閱讀本書(shū)時(shí)若有疑問(wèn)或者發(fā)現(xiàn)了書(shū)中的疏漏，都可以在本書(shū)的GitHub頁(yè)面指出，或者直接發(fā)送相關(guān)的問(wèn)題描述至微信公眾號(hào)AI精研社，也可以根據(jù)公眾號(hào)的菜單提示添加值班客服或助教以獲得幫助，我們將及時(shí)做出解答，并盡快將疏漏更新在勘誤表中。我們歡迎一切關(guān)于本書(shū)的意見(jiàn)、建議、問(wèn)題、指正、討論和其他各類反饋。 本書(shū)作者 本書(shū)由清華大學(xué)的張光華博士，以及AI精研社的賈庸和李巖主筆編寫(xiě)。其他參與策劃、設(shè)計(jì)、編寫(xiě)與審校的人員（按姓名拼音排序）還有阿珠（中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化所）、寶爾金（中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化所）、陳瀟、丁火（中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化所）、豐子一、何戈文（佛羅里達(dá)大學(xué)）、何嘉慶、黃向生（中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化所）、黃子凌[清華大學(xué)（中國(guó)臺(tái)灣）]、胡曉野、賈子?jì)埂⒔�博洋、李賡飛、綾夜、林靈鋒（中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院）、劉聰（中南大學(xué)）、李燚、李玉惠（恒安嘉新）、盧建東、唐唐、王立寧（阿里巴巴）、王鑫（萬(wàn)摩數(shù)字）、吳憲君、吳軼男、徐鐵豐、楊海華（百度）、葉虎（騰訊）、殷榮（中國(guó)科學(xué)院信息工程研究所）、余欣航（北京大學(xué)前沿交叉學(xué)科研究院）、張家歡、張夢(mèng)、張宇泰（京東之家）。在此一并感謝！ 致謝 在策劃整個(gè)叢書(shū)與本書(shū)的寫(xiě)作過(guò)程中得到了很多前輩、專家和行業(yè)領(lǐng)袖的指導(dǎo)、支持和幫助。作者團(tuán)隊(duì)的家人與諸多好友也為此投入了大量的時(shí)間和精力。在此向他們表達(dá)誠(chéng)摯的謝意！ 還要特別感謝賈庸的人生合伙人壞媽！寫(xiě)作本書(shū)占用了賈庸大量原本屬于家庭的時(shí)間，而壞媽不僅承擔(dān)了照顧家庭、教育小壞的全部責(zé)任，還不斷地鼓勵(lì)他。為了表達(dá)對(duì)壞媽的感激，見(jiàn)證賈庸對(duì)壞媽的愛(ài)戀，在這里專門撒下這把狗糧：管他宏觀與微觀，只有你與我有關(guān)！ 在此還要特別感謝負(fù)責(zé)本書(shū)的編輯！潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的催稿，郵件秒回的響應(yīng)速度，不厭其煩的修改和完善，這都是本書(shū)得以更加完善的重要因素。 還要感謝本書(shū)的作者團(tuán)隊(duì)，以及叢書(shū)的策劃團(tuán)隊(duì)與技術(shù)、內(nèi)容和教學(xué)支持團(tuán)隊(duì)！ 此外還有很多匿名小伙伴和熱心網(wǎng)友也給出了極有價(jià)值的反饋，也在此一并表示感謝！ 最后感謝各位讀者，尤其是那些為本書(shū)提出意見(jiàn)或建議，以及反饋疏漏的讀者！ 作者于北京