2016年，機(jī)器人阿爾法圍棋戰(zhàn)勝了世界圍棋冠軍李世石，機(jī)器智能戰(zhàn)勝了人類智能，一個(gè)新的時(shí)代—智能時(shí)代開(kāi)啟了。

最近幾年，人工智能技術(shù)迅猛發(fā)展，人工智能產(chǎn)品逐漸走進(jìn)了普通人的生活和工作中。在家庭生活中，掃地機(jī)器人、智能音箱、智能家電等產(chǎn)品給人們的生活帶來(lái)了極大的便利；在智能化工廠，工業(yè)機(jī)器人能夠進(jìn)行自動(dòng)焊接、切割、拼裝、噴漆……；在很多領(lǐng)域，智能機(jī)器逐漸取代了人類的工作，無(wú)人停車場(chǎng)、無(wú)人超市、無(wú)人銀行、無(wú)人酒店開(kāi)始出現(xiàn)。

一百多年前，電的使用徹底改變了人類的生活和工作方式；最近幾十年，計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的迅速普及給人類的工作和生活帶來(lái)了顛覆性變化；現(xiàn)在，迅速發(fā)展的人工智能技術(shù)正給人類的生活帶來(lái)巨大變化。很多職業(yè)將會(huì)被人工智能技術(shù)取代，但同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生很多新的職業(yè)；未來(lái)，大多數(shù)行業(yè)都將和人工智能技術(shù)結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型。

現(xiàn)在的孩子們生長(zhǎng)在智能信息時(shí)代，自小便接觸、使用各種智能產(chǎn)品。在他們的世界里，智能產(chǎn)品似乎與生俱來(lái)就是生活中不可或缺的一部分。很多孩子雖然會(huì)熟練地使用智能產(chǎn)品，但缺少對(duì)科技發(fā)展史、人工智能和核心技術(shù)的了解，更不了解智能技術(shù)的發(fā)展會(huì)給人類未來(lái)帶來(lái)什么影響。

2017年7月，我國(guó)政府發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，提出“人工智能的迅速發(fā)展將深刻改變?nèi)祟惿鐣?huì)生活、改變世界。”要“為搶抓人工智能發(fā)展的重大戰(zhàn)略機(jī)遇，構(gòu)筑我國(guó)人工智能發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢(shì)，加快建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和世界科技強(qiáng)國(guó)”，要“實(shí)施全民智能教育項(xiàng)目，在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育”。

智能時(shí)代剛剛開(kāi)啟，這是一個(gè)技術(shù)更新特別迅速的時(shí)代，這也將是一個(gè)更加富有挑戰(zhàn)的時(shí)代。現(xiàn)在的青少年是未來(lái)智能時(shí)代的主角，需要面對(duì)更多的挑戰(zhàn)。所以他們不僅僅需要會(huì)使用智能產(chǎn)品，還需要了解智能技術(shù)的運(yùn)作原理，要有創(chuàng)新能力，有適應(yīng)快速變化的能力，有面對(duì)不確定性未來(lái)的能力和勇氣。

了解人類的科技發(fā)展歷史，能夠幫助孩子們?nèi)�面地知曉科學(xué)技術(shù)發(fā)展的歷程，知道所有科學(xué)成就都是建立在人類一步一步發(fā)展的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上的。

從石器時(shí)代到智能時(shí)代，人類積累的知識(shí)越來(lái)越多，科學(xué)技術(shù)發(fā)展的速度越來(lái)越快。這些積累的知識(shí)都是數(shù)據(jù)，人類的智慧就是建立在這些知識(shí)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上的。

機(jī)器智能和人類智能類似，也是建立在大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上的。信息時(shí)代，數(shù)據(jù)的累積為人工智能技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展、計(jì)算能力的提高、算法的進(jìn)步也都為人工智能的發(fā)展提供了助力。

智能時(shí)代是信息時(shí)代的延續(xù)，智能時(shí)代是信息時(shí)代發(fā)展到巔峰的產(chǎn)物。

當(dāng)清楚地了解了人類的科學(xué)技術(shù)發(fā)展歷史以后，知道“科技進(jìn)步是人類發(fā)展的必然”，我們就不會(huì)擔(dān)憂未來(lái)被機(jī)器人取代，不會(huì)憂懼被機(jī)器人搶了工作。我們只需要樂(lè)觀積極地為未來(lái)做好準(zhǔn)備。

本書(shū)第1章介紹了人類的科學(xué)技術(shù)發(fā)展史，從石器時(shí)代、陶器時(shí)代、青銅器時(shí)代與鐵器時(shí)代，到第一次工業(yè)革命、第二次工業(yè)革命、信息革命，一直到現(xiàn)在的智能時(shí)代，捋清了人類科技發(fā)展的脈絡(luò)，并介紹了人工智能的概念。

沒(méi)有計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展就不會(huì)有人工智能技術(shù)的出現(xiàn)。人工智能技術(shù)是建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)之上的，第2章介紹了計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)，包括計(jì)算機(jī)硬件和軟件的構(gòu)成以及計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。

互聯(lián)網(wǎng)將計(jì)算機(jī)連成網(wǎng)絡(luò)，并且連接的范圍越來(lái)越廣，連接的設(shè)備越來(lái)越多，物物相連、萬(wàn)物互聯(lián)，構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)，為人工智能技術(shù)的發(fā)展提供了助力。第3章介紹了互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程和基礎(chǔ)知識(shí)。

人工智能技術(shù)發(fā)展的三大基石是：數(shù)據(jù)、算法和算力。本書(shū)第4章、第5章、第6章分別圍繞三大基石進(jìn)行講解。

智能時(shí)代已經(jīng)開(kāi)始了，第7章介紹了我們身邊的人工智能應(yīng)用，展望了未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，以及智能時(shí)代人類最重要的核心競(jìng)爭(zhēng)力是什么。

在本書(shū)的寫(xiě)作過(guò)程中，吳軍老師所著的《全球科技通史》對(duì)本人的影響很大，從中引用了不少觀點(diǎn)和素材，特此感謝。中國(guó)水利水電出版社萬(wàn)水分社的石永峰副社長(zhǎng)對(duì)本書(shū)的編寫(xiě)出版給予了很大的支持和鼓勵(lì)，在此表示感謝。

書(shū)稿完成后，作者邀請(qǐng)丁一冉同學(xué)（15歲）、劉芝宇同學(xué)（12歲）、丁思琪同學(xué)（11歲）、王心悅同學(xué)（8歲）閱讀書(shū)稿，從青少年角度提出建議。在此向他們表示感謝！

智能時(shí)代，屬于你們—正在長(zhǎng)大的孩子們！

作者郵箱是dh65@qq.com，QQ討論群712978329，歡迎讀者朋友來(lái)信、進(jìn)群交流討論。

作者

2022年10月

第1章　從石器時(shí)代到智能時(shí)代—人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史 1
1.1　人類和其他動(dòng)物的區(qū)別是什么 2
1.2　人類的科學(xué)技術(shù)發(fā)展歷史 4
1.2.1　石器時(shí)代—人類學(xué)會(huì)了制造工具 4
1.2.2　陶器時(shí)代—人類學(xué)會(huì)了創(chuàng)造工具 6
1.2.3　青銅器時(shí)代與鐵器時(shí)代—冶金技術(shù)的發(fā)展 8
1.2.4　數(shù)字和進(jìn)制的發(fā)明—數(shù)學(xué)從這里開(kāi)始 11
1.2.5　文字的發(fā)明—文明開(kāi)始被記載和傳承 14
1.2.6　科學(xué)的誕生—從技術(shù)發(fā)明到科學(xué)理論 17
1.2.7　紙張的發(fā)明—文明有了載體 21
1.2.8　印刷術(shù)的發(fā)明—促進(jìn)了知識(shí)的快速傳播 24
1.2.9　近代科學(xué)的發(fā)展—人類科技文明開(kāi)始進(jìn)入快速發(fā)展階段 28
1.2.10　第一次工業(yè)革命—蒸汽機(jī)帶領(lǐng)人類進(jìn)入機(jī)械時(shí)代 32
1.2.11　第二次工業(yè)革命—電帶領(lǐng)人類進(jìn)入電氣時(shí)代 35
1.2.12　第三次工業(yè)革命—計(jì)算機(jī)帶領(lǐng)人類進(jìn)入信息時(shí)代 38
1.3　智能時(shí)代——人工智能是什么 42
本章小結(jié) 44
第2章　人工智能技術(shù)的起源—從計(jì)算機(jī)開(kāi)始 45
2.1　計(jì)算機(jī)和人工智能的起源 46
2.1.1　計(jì)算機(jī)和人工智能之父—圖靈 46
2.1.2　圖靈測(cè)試 47
2.1.3　計(jì)算機(jī)的工作原理 49
2.1.4　人工智能的工作原理 50
2.1.5　計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（或者人工智能系統(tǒng)）的構(gòu)成 53
2.2　硬件 54
2.2.1　輸出設(shè)備 54
2.2.2　輸入設(shè)備 57
2.2.3　機(jī)箱里面有什么 59
2.2.4　嵌入式計(jì)算機(jī) 66
2.3　軟件 67
2.3.1　計(jì)算機(jī)中的軟件 67
2.3.2　智能產(chǎn)品中的軟件 71
2.4　計(jì)算機(jī)語(yǔ)言 72
2.4.1　什么是計(jì)算機(jī)語(yǔ)言 72
2.4.2　什么是程序 73
2.4.3　一個(gè)重要的公式：程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法 74
本章小結(jié) 76
第3章　從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng)—從計(jì)算機(jī)相連到萬(wàn)物互聯(lián) 78
3.1　互聯(lián)網(wǎng)的起源和發(fā)展 79
3.1.1　互聯(lián)網(wǎng)的起源 79
3.1.2　互聯(lián)網(wǎng)的功能 80
3.1.3　互聯(lián)網(wǎng)對(duì)我們生活的影響 82
3.2　物聯(lián)網(wǎng)——物物相連，萬(wàn)物互聯(lián) 83
3.2.1　從互聯(lián)網(wǎng)到物聯(lián)網(wǎng) 83
3.2.2　物聯(lián)網(wǎng)中的傳感器—人工智能系統(tǒng)的神經(jīng)末梢 85
3.2.3　物聯(lián)網(wǎng)對(duì)人工智能發(fā)展的影響 86
本章小結(jié) 88
第4章　人工智能發(fā)展的三大支柱之?dāng)?shù)據(jù) 90
4.1　數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù) 91
4.1.1　什么是數(shù)據(jù) 91
4.1.2　什么是大數(shù)據(jù) 92
4.2　大數(shù)據(jù)主要來(lái)自哪里 93
4.2.1　四季輪回中的數(shù)據(jù) 93
4.2.2　一日三餐中的數(shù)據(jù) 95
4.2.3　大數(shù)據(jù)來(lái)自哪里 98
4.3　大數(shù)據(jù)有什么用 102
4.3.1　一個(gè)案例—手機(jī)最了解你 102
4.3.2　又一個(gè)案例—大數(shù)據(jù)技術(shù)可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)健康狀況 103
4.3.3　大數(shù)據(jù)有什么用 105
4.3.4　保護(hù)數(shù)據(jù)隱私 108
本章小結(jié) 109
第5章　人工智能發(fā)展的三大支柱之算法 110
5.1　什么是算法 111
5.2　讓我們一起來(lái)設(shè)計(jì)算法 112
5.3　人工智能技術(shù)的典型算法—人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 120
5.3.1　人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 120
5.3.2　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 121
5.3.3　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練 124
5.3.4　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 124
本章小結(jié) 125
第6章　人工智能發(fā)展的三大支柱之算力 127
6.1　算力的發(fā)展 128
6.1.1　計(jì)算工具的發(fā)展 128
6.1.2　集成電路和摩爾定律 129
6.1.3　專用集成電路芯片 135
6.2　超級(jí)計(jì)算機(jī) 136
6.3　云計(jì)算 139
6.3.1　服務(wù)器 139
6.3.2　什么是云計(jì)算 139
6.3.3　云計(jì)算服務(wù) 140
6.4　智算中心和我國(guó)的“東數(shù)西算”工程 142
6.4.1　智算中心 142
6.4.2　我國(guó)的“東數(shù)西算”工程 142
本章小結(jié) 144
第7章　未來(lái)已來(lái)—擁抱未來(lái)世界 145
7.1　我們身邊的人工智能應(yīng)用 146
7.1.1　智能手機(jī) 146
7.1.2　圖書(shū)館的自動(dòng)借還書(shū)機(jī) 148
7.1.3　智慧停車場(chǎng) 149
7.1.4　無(wú)人駕駛汽車 150
7.1.5　圍棋人機(jī)對(duì)弈軟件 151
7.2　未來(lái)的世界和未來(lái)的我們 152
7.2.1　人工智能的發(fā)展趨勢(shì) 152
7.2.2　機(jī)器人會(huì)傷害人類嗎 155
7.2.3　未來(lái)的世界 157
7.2.4　未來(lái)的我們 164

1. 輸水管線工程風(fēng)險(xiǎn)管理 [張勇 黨亥生 著]
2. 民用航空飛機(jī)標(biāo)準(zhǔn)線路施工 [主編　王志敏　陳明]
3. 不息的水脈—大運(yùn)河講談錄 [趙珩　著]
4. 實(shí)用運(yùn)籌學(xué) [主編　邢育紅　于晉臣]
5. 三峽梯級(jí)電站水資源決策支持系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā) [姚華明 潘紅忠 湯正]
6. 海南黎族民俗文化鑒賞 [龐國(guó)華　著]
7. 石墨烯在太赫茲及中紅外頻段電磁器件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 [李艷秀 莊華偉 著]
8. 電子技術(shù)（第二版） [主編 覃愛(ài)娜 李飛]
9. 辦公自動(dòng)化高級(jí)應(yīng)用 [陳萍 朱曉玉]
10. 信息處理技術(shù)員考試32小時(shí)通關(guān) [薛大龍]
11. 電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)案例教程（微課版）—基于嘉立創(chuàng)EDA（專業(yè)版） [王靜 莫志宏 陳學(xué)昌 丁紅]
12. C程序設(shè)計(jì)實(shí)踐教程 [劉衛(wèi)國(guó)]
13. C程序設(shè)計(jì)（慕課版） [劉衛(wèi)國(guó)]
14. Web技術(shù)開(kāi)發(fā)教程（基于.NET開(kāi)源MVC框架） [王合闖 韓紅玲 王青正 陳海蕊]
15. 商務(wù)英語(yǔ)翻譯教程（筆譯）（第四版） [主編 王軍平]
16. 智慧零售技術(shù)與應(yīng)用 [洪旭 著]
17. 建設(shè)工程法規(guī)實(shí)務(wù) [主編 余瀅]
18. 商務(wù)秘書(shū)理論與實(shí)務(wù)（第三版） [主編 張同欽]
19. 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)踐教程（C/C++語(yǔ)言版） [張桂芬 葛麗娜]
20. C++案例項(xiàng)目精講 [主編 楊國(guó)興]
21. 勞動(dòng)爭(zhēng)議處理實(shí)務(wù) [主編 王秀卿 羅靜]
22. 工程數(shù)學(xué) [主編 郭立娟 王海]
23. 語(yǔ)音識(shí)別理論與實(shí)踐 [主編　莫宏偉]
24. 信息系統(tǒng)項(xiàng)目管理師章節(jié)習(xí)題與考點(diǎn)特訓(xùn)（第二版） [主編 薛大龍]
25. 武術(shù)基礎(chǔ)教程 [主編 李代勇 謝志民]
26. 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)訓(xùn)教程 [主編 張浩軍 趙玉娟]
27. 畫(huà)法幾何與機(jī)械制圖習(xí)題集（多學(xué)時(shí)） [主編 趙軍]
28. HCIA-Datacom認(rèn)證題庫(kù)分類精講 [主 編 韓立剛]
29. SwiftUI完全開(kāi)發(fā) [李智威 著]
30. 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)師備考一本通 [夏杰 編著]