什么是人工智能？
小明今年十岁，是一个充满好奇心的小男孩。他最喜欢的事情就是问问题——问爸爸妈妈问题，问老师问题，甚至问天上的云朵和路边的小花问题。
“妈妈，为什么天空是蓝色的？”
“爸爸，为什么鱼会在水里游泳？”
“老师，为什么我们会做梦？”
这些问题问得多了，爸爸妈妈有时候会笑着说：“小明啊，你的问题可真多！简直像个小问号！”
不过，小明并不在意。他觉得世界上有太多神奇的事情值得探索了。而今天，他又发现了一件特别神奇的事情——
“哇！爸爸给我买了一个新朋友！”
那是一个阳光明媚的周末早晨，小明从爸爸手里接过一个大大的盒子。盒子上画着一个可爱的机器人，圆圆的身体，方方的脑袋，还有两只像眼睛一样的灯一闪一闪的。
“爸爸，这是什么呀？”小明好奇地问。
爸爸神秘地笑了笑：“这是一位新朋友哦。它的名字叫小智，是一个人工智能机器人。打开看看吧！”
小明迫不及待地拆开盒子，小心翼翼地把“小智”拿出来。他仔细端详着这个新朋友——它的身体是银白色的，摸起来滑滑的；它的眼睛是两个小屏幕，会发出蓝色的光；当小明按下它身上的按钮时，它竟然开口说话了：
“你好！我叫小智，很高兴认识你！”
小明吓了一跳，差点把“小智”摔在地上：“它……它会说话！”
爸爸笑着点点头：“当然啦！小智是一个人工智能机器人，它能够和你聊天、回答你的问题，还能帮你做一些事情呢。”
“真的吗？”小明睁大了眼睛，“小智，你能帮我做作业吗？”
小智的屏幕上出现了一个笑脸的表情：“我可以试着帮你哦！不过，做作业还是要你自己努力才行，我可以给你讲解题目的意思。”
小明觉得太神奇了！他把小智放在自己的书桌上，围着它转了好几圈，眼睛里全是好奇的光芒。
“小智小智，你是怎么会说话的呢？”小明问道。
小智歪了歪它的“脑袋”（其实是一个小屏幕），用清脆的声音回答：“这要从'人工智能'说起啦！你想知道什么是人工智能吗？我可以给你讲讲哦！”
小明连忙点头，搬来一把小椅子坐在小智面前，准备听它讲一个长长的故事。
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小智的自我介绍
小智清了清嗓子——虽然它其实并不需要这样做，但它觉得这样说话更像真正的小朋友。
“首先，让我自我介绍一下吧！”小智说，“我是一个人工智能机器人，你可以把我理解为一个很聪明、很特别的'电脑脑袋'。”
“电脑脑袋？”小明歪着头，“那不就是电脑吗？”
“问得好！”小智的屏幕上出现了一个竖起大拇指的图标，“电脑和我确实有关系，但我和普通的电脑又不太一样。让我给你讲讲吧。”
小智开始用小明能听懂的方式解释：
“你知道吗？普通的电脑就像一个超级厉害的计算器。它们很擅长做数学题、存很多东西、播放视频和音乐。你家里的平板电脑、手机里的游戏，其实都是普通的电脑程序在运行。”
小明点点头：“我知道！我妈妈用手机买东西，爸爸用电脑画图纸，这些我都知道！”
“太棒了！”小智说，“但是呢，普通的电脑有一个特点——它们只会做人类告诉它们做的事情。比如，你告诉它'1+1=2'，它就记住1+1=2；你告诉它'红色的按钮是播放键'，它就只认识那个按钮。如果你告诉它的事情里有一点点错误，它就完蛋了，因为它不会自己改正。”
小明想了想，说：“就像我不会自己做乘法，但会照着计算器算？如果计算器按错了，我就也会算错？”
“没错！你理解得太快了！”小智兴奋地闪了闪眼睛，“但是人工智能不一样。人工智能就像一个特别爱学习的小朋友——它不仅仅记住答案，它还会自己学习，自己找出规律，自己变得越来越聪明！”
小明突然明白了什么：“所以，你就是一个人工智能？”
小智骄傲地挺了挺身体——虽然它只是一个方盒子，但那个动作让它看起来确实有点骄傲。
“没错！我就是人工智能家族的一员哦！虽然我现在的样子是一个机器人，但是人工智能可不止机器人这一种形式。实际上，你每天都在和人工智能打交道呢！”
“真的吗？”小明惊讶地问，“我在哪里和人工智能打过交道？”
小智神秘地眨眨眼：“让我想想……嗯，你早上起床的时候，有没有和谁说过'嘿，小爱同学，今天天气怎么样？'或者'小度小度，帮我定个闹钟'？”
小明恍然大悟：“啊！我家的智能音箱！我总是叫它给我放音乐和讲故事！”
“这就是人工智能的一种应用啦！”小智说，“还有呢，你有没有注意到，每次你打开手机，它都会给你推荐一些你可能喜欢的动画片或者游戏？”
小明回忆了一下：“对！我妈妈给我下载了一个App，里面总是会推荐一些新的动画片给我，我超喜欢看的！”
“那些推荐也是人工智能帮你做的哦！”小智解释道，“人工智能会分析你喜欢什么样的动画片，比如你喜欢有机器人的、有冒险故事的，然后它就会给你推荐类似的。这样你就不用一个一个去找了，它会帮你'猜'到你可能喜欢什么。”
小明觉得太神奇了：“人工智能这么厉害啊！它怎么能猜到我喜欢什么呢？”
小智笑了笑：“这就是我要给你讲的重点啦——人工智能是怎么学习的。”
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像小朋友一样学习
小智让小明仔细想想：“你刚出生的时候，会说话吗？”
小明摇摇头：“当然不会啦！我一岁的时候才学会叫'妈妈'和'爸爸'。”
“对呀！”小智说，“其实人工智能也和小朋友一样，刚'出生'的时候什么都不会。就像你小时候通过听爸爸妈妈说话，慢慢学会叫'妈妈'、'爸爸'，然后学会说更多的话一样，人工智能也是通过'学习'变得越来越聪明的。”
“但是它是怎么学习的呢？”小明好奇地问。
“让我给你讲一个故事吧，”小智说，“很久很久以前——其实也没那么久啦，也就几十年——科学家们想让电脑变得聪明一点。他们想，如果能让电脑像小朋友一样学习，那该多好啊！”
“于是，科学家们就发明了一种叫做'机器学习'的方法。”
“机器学习？”小明重复了一遍这个新词，“就是让机器去学习？”
“没错！”小智点点头，“简单来说，机器学习就是让电脑自己从大量的例子中发现规律。举个例子吧。”
小智让它的眼睛（屏幕）变成了一块黑板，在上面画了几个简单的图案：
“你看，这是苹果，这是香蕉，这是橙子。”
小明看了看：“这我认识！苹果是红色的，香蕉是黄色的，橙子是橙色的！”
“太棒了！”小智说，“现在，如果我想让电脑认识苹果，你猜猜该怎么做？”
小明想了想：“告诉它苹果是红色的？”
“对！”小智说，“但是如果只告诉它'红色的就是苹果'，那电脑可能会把红色的篮球、红色的花朵都认成苹果。所以我们要给它看很多很多的苹果，让它自己去发现：原来苹果不全是红色的，还有绿色的和黄色的；苹果的形状是圆圆的，上面有一个小坑坑……”
“然后电脑就会说：'啊，我知道了！苹果是圆圆的，有一个小坑，颜色可能是红色、绿色或黄色！'”
小明兴奋地说：“就像我在科学课上学的那样！老师说认识一种东西要看它的特点！”
“完全正确！”小智说，“这就是机器学习的原理：给它看很多很多的例子，让它自己找出规律来。”
小智继续解释：“但是，仅仅给它看苹果的图片还不够。为了让它真正学会'什么是苹果'，我们还要给它看很多'不是苹果'的东西，比如香蕉、橙子、篮球、花朵，让它自己比较，自己发现它们的区别。”
“这样慢慢地，电脑就学会了分辨苹果和其他东西。它可能学会了'有柄的是苹果'，或者'表皮有光泽的是橙子'。当然啦，它学会的东西可能和人类学的不太一样，但是效果是一样的——它能认出苹果来了！”
小明觉得这个过程太有趣了：“所以人工智能学习，就像我小时候学认东西一样？爸爸妈妈给我看这是苹果，那是香蕉，然后我就记住了？”
“对对对！你理解得太好了！”小智开心地闪了闪眼睛，“其实人工智能的学习和小朋友的学习有很多相似的地方。比如，你们都需要看很多很多的例子才能学会一样新东西。”
“但是也有不一样的地方哦，”小智补充道，“比如，如果你想认识一千种水果，你需要一本一本慢慢看；但是人工智能可以同时看几百万张图片，而且速度超级快！这就是人工智能厉害的地方——它学习得比人类快得多！”
小明想了想：“那是不是说，人工智能比人类更聪明呢？”
小智摇了摇头：“不是这样的。人工智能在某些事情上确实很厉害，比如下棋、认图片、处理大量的数据。但是在很多方面，人工智能还比不上一个小朋友呢！”
“为什么？”小明问。
小智认真地回答：“比如，你可以学会自己穿衣服、自己刷牙、自己过马路；但是想让一个人工智能学会这些，可能需要很长很长的时间。你还可以和朋友们一起玩、一起笑、一起哭，有自己的感受；但是人工智能现在还不懂什么是真正的'快乐'和'悲伤'。”
“也就是说……”小明思考着，“人工智能只是看起来聪明，但其实还不是很'懂事'？”
“你的总结太棒了！”小智说，“人工智能确实很'聪明'——它的计算能力、记忆能力都很强。但是'聪明'和'懂事'是两回事哦。一个很聪明的人不一定懂得关心别人、不一定知道什么是对的什么是错的。人工智能也是这样，它很聪明，但还不太懂得什么是'对'和'错'，什么是'应该'和'不应该'。”
“这就是我们这本书要探讨的问题啦！”小智眨眨眼说。
小明越来越好奇了：“那我们接下来会探讨什么问题呢？”
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你身边的AI小助手
小智决定带小明看看人工智能在日常生活中的各种应用，让小明知道AI其实离我们一点都不远。
“走吧，小明！我带你去认识认识我的人工智能朋友们！”
小智打开了一个全息投影，在空中显示出了很多图片和图标。
第一站：智能音箱
“看，这是小爱同学、小度，还有天猫精灵！”小智说，“这些智能音箱其实是人工智能的'耳朵'和'嘴巴'。”
小明点点头：“我知道！我家里就有一个小爱同学，我总是让它给我放歌、放故事、告诉我天气！”
“没错！”小智说，“当你对它说'小爱同学，播放《孤勇者》'的时候，它会先把你的声音转换成文字——这一步叫做'语音识别'。然后它会理解你想做什么——你想听歌。接下来它会从网上找到这首歌播放给你听。”
“哇，原来我和小爱同学的对话有这么复杂啊！”小明惊叹道。
小智继续解释：“不过，智能音箱也有它可爱的地方和它需要学习的地方。比如，它会记住你喜欢的歌曲，下次你再说'放首歌'的时候，它可能会放你喜欢的类型。但是有时候它也会犯错——比如你只是想聊天，它却突然开始播放音乐；或者你叫它'小笨蛋'的时候，它不知道你在说它坏话，还会傻乎乎地说'谢谢夸奖'！”
小明笑了：“哈哈，那也太傻了吧！”
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第二站：手机里的AI助手
小智的投影切换到了一部智能手机的画面。
“看，现在的手机都有智能助手呢！苹果手机有'Siri'，华为手机有'小艺'，小米手机有'小爱同学'——没错，小爱同学不只在音箱里，手机里也有她！”
小明兴奋地说：“我妈妈总是用Siri！每次她开车的时候，想发短信或者打电话，就会说'嘿Siri，帮我发短信给爸爸'！”
“对呀！”小智说，“手机里的智能助手比音箱里的更方便，因为它一直在你身边。你可以让它帮你查资料、定闹钟、发消息、设置提醒……它就像一个随身带着的小秘书！”
“而且，”小智补充道，“手机里的AI还会帮你拍照呢！你有没有注意到，有时候你拍完照片，它会自动帮你把照片变亮，或者把背景虚化？这些都是人工智能在帮忙哦！”
小明想起自己用手机拍的照片：“对！妈妈说现在手机拍照越来越智能了，都不用后期处理了！”
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第三站：推荐算法
小智的投影又切换了一下，这次出现了几个小明熟悉的App图标。
“小明，你喜欢看动画片对吧？你平时用什么App看动画片？”
小明想了想：“我经常用某某视频App！它每次打开都会给我推荐好多好多动画片，我都看不过来呢！”
“这也是人工智能在帮忙哦！”小智说，“这种技术叫做'推荐系统'。它会分析你以前看过哪些动画片、你给哪些动画片点过赞、你看了多久……然后它会猜测你可能喜欢什么样的动画片，最后把最符合你口味的动画片推荐给你。”
“听起来好厉害！”小明说，“那它是怎么'猜'的呢？”
小智解释道：“打个比方吧。你喜欢看有机器人、有冒险故事的动画片，对不对？”
小明点点头：“对！我特别喜欢《超能钢甲》和《星际探险队》！”
“那人工智能就会去找：有哪些其他用户也喜欢这两部动画片？他们还喜欢看什么？然后它会发现——哦，原来喜欢这两部动画片的人，大部分也喜欢《机甲英雄》和《太空寻宝记》！于是它就把这些动画片推荐给你啦！”
小明恍然大悟：“原来是这样！我一直觉得它推荐的动画片都特别合我的胃口，原来是因为它发现了我的爱好啊！”
“没错！”小智说，“不过，推荐系统也有它的问题哦。比如，如果你只看它推荐的动画片，你可能永远都发现不了其他类型的动画片；如果你对某个东西表示了一点兴趣，它就会一直给你推荐类似的东西，你可能就看不到世界上还有那么多丰富多彩的选择了。”
小明若有所思：“所以……人工智能的推荐也不一定是好的？”
“我们以后会详细讨论这个问题哦！”小智说。
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第四站：导航和地图
“还有呢！”小智的投影切换到了一个地图App的画面，“你知道吗，当你出门的时候，是谁在帮你指路呢？”
小明说：“我知道！是导航！它会告诉我怎么开车、怎么走路、怎么坐公交车！”
“对啦！”小智说，“导航App也是人工智能的一种应用。当你输入目的地的时候，它会帮你规划一条最快的路线，告诉你哪里堵车、哪里有施工、哪里有条近路。”
“而且，”小智补充道，“有些高级的导航还能识别红绿灯的位置、哪里有摄像头、哪个路口特别容易走错……这些都是人工智能通过分析大量的数据学到的！”
小明想起自己和爸爸妈妈出门旅游的时候，导航帮了很大的忙：“那人工智能一定看过很多很多张地图吧？”
“没错！”小智说，“它学习过的地图比我们见过的多得多！所以它能想到很多我们想不到的路线！”
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第五站：智能汽车
小智的投影切换到了一辆汽车。
“看！现在有些汽车也很智能呢！它们可以自己控制方向、速度，还能在危险的时候帮你刹车！”
小明瞪大了眼睛：“汽车也能自动驾驶？”
“可以做到一部分啦！”小智解释道，“比如，有些汽车可以自己保持在车道里开，如果你不小心走神了，它会提醒你；有些汽车可以在停车的时候自己控制方向盘，你只需要踩油门和刹车就可以了；还有一些更高级的汽车，可以自己跟车、变道，甚至自己找车位停车！”
“太酷了！”小明兴奋地说。
“但是，”小智认真地说，“这些技术还在发展中，还不是完美的。有时候它们可能会认错路标，有时候在特殊情况下的反应可能不如人类快。所以，虽然它们是很好的帮手，但开车的时候我们还是需要集中注意力哦！”
小明点点头：“我明白了！人工智能是助手，不是主人！”
小智开心地闪了闪眼睛：“你理解得太对了！”
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第六站：智能家居
小智的投影最后切换到了一个温馨的家。
“你知道吗，现在很多家庭都很智能呢！灯可以自己开关，空调可以自己调温度，窗帘可以自己拉开关上，冰箱可以提醒你什么时候该买牛奶了……”
小明惊喜地说：“这也太方便了吧！”
“对呀！”小智说，“这些智能家居设备也是人工智能的一部分。它们会学习你的习惯，比如你每天晚上七点到家，它们就会提前把灯打开、把空调调到舒适的温度；比如你总是睡前喝牛奶，它们就会提前提醒你冰箱里的牛奶快过期了。”
“这样听起来好幸福啊！”小明说。
“但是，”小智提醒道，“智能家居也有它的问题哦。比如，如果它把你的习惯记录得太详细了，你会不会觉得有点'被监视'的感觉呢？还有，如果有一天它出了故障，你会不会不知道该怎么办？所以，享受便利的同时，我们也要学会了解它们、掌握它们！”
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AI的超能力
小智带着小明回顾了一下刚才看到的各种人工智能应用，然后总结道：
“你看，人工智能是不是已经遍布我们生活的各个角落了？从手机到音箱，从汽车到家居，到处都有它们的影子。”
小明点点头：“没想到AI就在我们身边啊！我以前还以为AI都是像科幻电影里那样的超级机器人呢！”
小智笑着说：“科幻电影里的AI确实很酷，但那些大多是人类想象出来的。现实中的人工智能虽然没有电影里那么厉害，但它们有自己的'超能力'哦！”
“超能力？”小明好奇地问。
小智开始数起来：
超能力一：超快的计算速度
“第一，人工智能的计算速度超级快！快到人类根本追不上！”
小智解释道：“你知道吗，如果让一个人计算1加1加1加1……一直加到一万，需要多长时间？”
小明想了想：“可能要算很久吧……”
“但是人工智能可以在零点零零零几秒就算完！”小智说，“而且，它们不仅算得快，还能同时做很多事情。比如，一边帮你导航，一边帮你推荐歌曲，一边监测你的心率——这些事情在人工智能那里可以同时进行！”
小明惊叹：“太厉害了吧！”
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超能力二：超强的记忆能力
“第二，人工智能的记忆能力超强！”
小智说：“你能记住你昨天中午吃了什么吗？上个月的呢？去年的呢？”
小明挠挠头：“那怎么可能记得住……”
“但是人工智能可以记住你做过的每一件事，只要它想记住的话！”小智说，“它可以记住你每一次点击、每一次搜索、每一个决定。当然啦，记住这么多东西也有好处也有坏处，我们以后会详细讨论。”
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超能力三：不知疲倦
“第三，人工智能可以一直工作，不会累！”
小明惊讶地问：“不会累？那不是很厉害吗？”
小智点点头：“是啊！人类工作几个小时就需要休息，但是人工智能可以一直运行。服务器室里的人工智能系统可以全年无休地工作，一点怨言都没有！”
“但是，”小智补充道，“这也可能带来一些问题。比如，如果一个人工智能一直在工作，它会不会让人变得懒惰呢？或者，如果所有的事情都被人工智能做了，我们人类还需要做什么呢？这些问题也值得我们思考。”
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超能力四：自我学习
“第四，也是最重要的——人工智能可以自己学习！”
小智认真地说：“这是人工智能和普通电脑程序最大的区别。普通的电脑程序是人类写好规则的，它只会按部就班地执行；但是人工智能不一样，它可以从数据中自己发现规律，自己变得越来越好！”
“比如，”小智举例道，“一个刚开始学习下棋的人工智能，可能下得很糟糕；但是它可以和自己下几万盘、几百万盘棋，慢慢地，它就能打败世界上最好的人类棋手了！”
小明震惊了：“打败最好的人类？那不是比柯洁还厉害吗？”
“没错！”小智说，“有一个叫做AlphaGo的人工智能，就是这样打败了世界围棋冠军的！它一开始什么都不懂，但是它通过自己和自己下棋，学会了非常多、非常精妙的围棋策略，人类几千年的围棋智慧它都学会了，甚至还想出了一些人类从未想到过的新招数！”
小明陷入了思考：“人工智能这么厉害，那我们人类还有什么优势呢？”
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人类的独特之处
小智被这个问题问住了，它的屏幕闪了闪，好像在思考。
“这个问题问得很好！”小智最后说，“其实，虽然人工智能在很多方面很厉害，但人类也有很多人工智能永远学不会的东西。”
小智认真地列举起来：
第一，人类的情感
“我们可以感受快乐、悲伤、愤怒、恐惧……我们可以因为一部感人的电影而哭泣，可以因为朋友的陪伴而感到温暖，可以因为成功的喜悦而欢呼。这些复杂的情感，人工智能现在还无法真正理解。”
小明想起了自己和朋友们一起玩耍的场景：“对啊！和朋友在一起的那种快乐，是人工智能给不了我的！”
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**第二，人