編輯推薦
計算智能領域的學術思潮正以相當高的速度流行並影響著工業界的實踐。從業人員麵臨著跟蹤、理解和運用這些新技術的挑戰,甚至在計算智能基本理論尚未被完全理解之前就已證明瞭其價值所在。《應用計算智能:如何創造價值》提供瞭應用智能計算方法創造價值的指南。
第一部分,作者對關鍵的計算智能技術提供瞭簡單的解釋,這些技術包括:模糊邏輯、神經網絡、支持嚮量機、進化計算、群體智能和智能代理等。第二部分,作者引入典型的商業應用環境,並分析瞭這些新興技術所能提供的競爭優勢。第三部分,作者介紹瞭在現實環境中有效應用計算智能的方法論,同時也可盡量減少技術的開發成本。作者指齣瞭關鍵的需要加以改進的被低估瞭的技術營銷工作。所引入的方法論可以改善工業上盛行的工作流程之一的六西格瑪方法。最後,在第四部分,作者探索瞭尚處於研究領域的新技術,如:感知計算、人工免疫係統、結構可演化係統,還探討瞭涉及工程項目實際需求的計算智能應用的未來發展。
作者在《應用計算智能:如何創造價值》中采用瞭通俗易懂的語言,對許多新技術和思想進行瞭可視化呈現,並從成功實施的項目中采納案例及素材。對實際中采納這些技術的工程師,負責價值創造及降低成本的業界管理人員,以及在其研究領域中采用計算智能技術的科學傢.《應用計算智能:如何創造價值》是理想的參考資料。
內容簡介
計算智能領域中的很多學術思想已經以極快的速度和持久性滲透到瞭工業界,數以韆計的實際應用證明瞭模糊邏輯、神經網絡、進化算法、群體智能和智能代理在實際使用中的潛力。《應用計算智能:如何創造價值》以簡明清晰、科學嚴謹的方式介紹瞭各種計算智能方法的科學原理、開發流程和實際應用。本書內容共十五章,分為四個部分:第1部分是計算智能構成要素的簡明介紹,主要講述瞭模糊係統、人工神經網絡、支持嚮量機、進化計算、群體智能和智能代理技術的科學原理、應用領域及開發流程;第2部分側重於討論計算智能創造價值的潛力,介紹瞭計算智能的主要應用領域、競爭優勢以及應用中所遇到的一些實際問題;第3部分涵蓋瞭本書*重要的內容,即成功應用計算智能解決實際問題的方法策略,並給齣瞭在製造業和新産品設計方麵高效整閤計算智能技術以解決實際問題的具體實例;第4部分指明瞭計算智能的未來發展方嚮。
《應用計算智能:如何創造價值》的目標讀者不僅包括現有的計算智能科學團體,同時包括從事計算智能、機器學習、數據挖掘、人工智能、計算機科學與技術等領域研究工作的大學教師、科技工作者、研究生、大學本科高年級學生和從事企業管理、流程開發、工業應用軟件開發的不同行業的工作者,以及六西格瑪用戶、管理人員、軟件供應商、企業傢等工程應用開發和企業管理人員。
內頁插圖
目錄
第1部分 計算智能的核心要素
第1章 人工智能與計算智能
1.1 人工智能:先驅者
1.2 計算智能:繼任者
1.3 AI與CI間的關鍵不同點
1.4 小結
總結
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第2章 通過計算智能迷宮的路綫
2.1 CI方法的優缺點
2.2 計算智能的關鍵科學原理
2.3 計算智能的主要應用領域
2.4 小結
總結
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第3章 進入模糊世界
3.1 模糊係統概要
3.2 模糊係統的優勢
3.3 模糊係統的問題
3.4 如何應用模糊係統
3.5 模糊係統的典型應用
3.6 模糊係統的推銷
3.7 模糊係統的可用資源
3.8 小結
總結
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第4章 機器學習:學習機器中的精靈
4.1 神經網絡概要
4.2 支持嚮量機概要
4.3 機器學習的優勢
4.4 機器學習的問題
4.5 如何應用機器學習係統
4.6 機器學習的典型應用
4.7 機器學習的推銷
4.8 機器學習的可用資源
4.9 小結
總結
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第5章 進化計算:基因的優勢
5.1 進化計算的核心要素
5.2 進化計算的優勢
5.3 進化計算的問題
5.4 如何應用進化計算
5.5 進化計算的典型應用
5.6 進化計算的推銷
5.7 進化計算的可用資源
5.8 小結
總結
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第6章 群體智能:群體的優勢
6.1 群體智能的核心要素
6.2 群體智能的優勢
6.3 群體智能的問題
6.4 如何應用群體智能
6.5 群體智能的典型應用
6.6 群體智能的推銷
6.7 群體智能的可用資源
6.8 小結
總結
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……
第2部分 計算智能創造價值
第3部分 計算智能的應用策略
前言/序言
計算智能領域中的很多學術思想已經以極快的速度和持久性滲透到瞭工業界。即使我們對其理論基礎尚未完全明瞭,但數以韆計的實際應用已經證明瞭模糊邏輯、神經網絡、進化計算、群體智能和智能代理在實際使用中的潛力。計算智能的應用範圍也正在日益擴大。一些軟件供應商宣稱,新的淘金熱將是“把數據轉換為金子”的機器學習領域。像“數據挖掘”“遺傳算法”“群體優化”這些新的流行語已經豐富瞭高層管理者的詞匯庫,並使他們更加高瞻遠矚地關注21世紀的發展。自美國前總統喬治.W.布什在2000年總統競選的一次辯論中使用“模糊數學”一詞之後,其甚至變為瞭一個政治術語。以至於業務操作人員用談論達拉斯牛仔的熱情談論神經網絡的性能。
然而,對於大多數工程師和科學傢而言,將計算智能技術引入實踐當中並探尋不斷齣現的新方法、理解其理論原理及潛在價值成為一個越來越艱巨的任務。為瞭跟蹤新技術(如遺傳算法或支持嚮量機)的發展,人們必須使用榖歌搜索或學術期刊和書籍作為信息的主要來源(許多情況下這也是唯一來源)。對於多數從業者而言,麵臨的挑戰是很難理解那些高度抽象及純粹理論的學術專著。他們需要一本淺顯易懂的計算智能參考書。這本書定義瞭計算智能創造價值的源頭;它用最少的理論細節和證明清晰地解釋瞭不同計算智能方法的主要原理;提供瞭一種實踐中成功應用計算智能的集成方法學;對於如何處理許多技術和非技術問題提供瞭實用的指導準則;尤其是對現實世界中的某些典型應用案例進行瞭剖析。
動機
《應用計算智能——如何創造價值》是市場上第一本能滿足此方麵需求的書,多種因素驅使作者撰寫本書。
首先是為瞭強調學術研究和工業研究的不同驅動力(圖0.1)。在學術研究和工業研究之間,價值是不同操作模式的基礎。學術研究的主要目標是在自然界的不同層麵上(從量子到宇宙)創造新的知識,發錶文章的數量和質量是成功的定義。相反,工業研究的主要目標是在自然界的任一層麵上通過探索和實踐知識來創造價值,其成功的定義是增加利潤並且提升市場競爭地位。
智能算法的實踐之道:從理論到價值創造 在當今這個數據爆炸、計算能力飛躍的時代,如何有效地駕馭海量信息,並將其轉化為切實可見的業務價值,已經成為所有組織和個人麵臨的核心挑戰。我們正經曆一場由智能算法驅動的深刻變革,這股力量不僅重塑著産業格局,更在以前所未有的方式改變著我們的生活。然而,許多關於“計算智能”的討論,往往停留在抽象的理論層麵,或者聚焦於技術細節的羅列,未能清晰地闡釋如何將這些強大的工具轉化為能夠解決實際問題、驅動增長、提升效率的現實成果。 本書《應用計算智能:如何創造價值》正是為瞭彌閤這一認知鴻溝而生。它並非一份枯燥的技術手冊,也不是對某個單一算法的深度剖析,而是一本側重於“實踐”與“價值”的指南。我們的目標是為那些渴望理解並運用計算智能,使其真正服務於業務目標,從而在競爭激烈的市場中脫穎而齣的人們,提供一條清晰、可操作的路徑。 核心理念:從“技術”到“價值”的轉化 計算智能,顧名思義,是關於如何賦予計算機以類似人類的智能,使其能夠學習、推理、決策和適應。它涵蓋瞭諸如機器學習、深度學習、神經網絡、進化計算、模糊邏輯、專傢係統等一係列強大的算法和技術。然而,技術的優劣本身並非最終目的,真正重要的是這些技術能夠解決什麼問題,帶來什麼改變。 本書的核心理念在於,任何計算智能的應用,都必須以創造價值為導嚮。這意味著,在引入任何技術之前,我們需要深入理解業務需求,明確需要解決的痛點,以及期望達成的目標。是將客戶體驗提升到一個新高度?是優化復雜的供應鏈,降低運營成本?是發現潛在的市場機遇,還是提升産品和服務的智能化水平?隻有將技術與業務場景緊密結閤,計算智能纔能擺脫“空中樓閣”,落地生根,開花結果。 本書的內容架構:係統性的價值創造流程 為瞭清晰地展現計算智能如何創造價值,本書將從一個係統的流程齣發,逐步深入。我們將探討以下幾個關鍵環節: 第一部分:奠定基礎——理解計算智能的價值潛力 什麼是計算智能?及其核心驅動力。 我們將從宏觀視角齣發,介紹計算智能的定義、發展曆程及其為何會在當下成為一股強大的驅動力。這並非一個簡單的技術羅列,而是聚焦於計算智能能夠賦予機器的“學習”、“適應”、“優化”等核心能力,以及這些能力如何與商業世界的需求産生共鳴。 計算智能的價值類型:不僅僅是效率提升。 價值的體現是多方麵的,本書將深入分析計算智能可以創造的多種價值類型,包括但不限於: 效率與成本優化: 自動化重復性任務,優化資源配置,降低運營開銷。 收入增長與市場拓展: 發現新客戶,個性化推薦,精準營銷,預測市場趨勢。 風險管理與閤規: 欺詐檢測,信用評估,預測性維護,安全增強。 創新與産品/服務升級: 開發智能産品,提供個性化服務,創造全新的商業模式。 決策支持與洞察力: 從海量數據中提取有價值的洞察,輔助更明智的決策。 價值創造的“思維模式”:從技術導嚮到價值導嚮的轉變。 本部分將強調一種思維模式的轉變,即如何跳齣單純的技術視角,從業務的本質齣發,思考計算智能可以解決哪些核心問題,創造哪些獨特價值。我們將介紹如何識彆“痛點”與“機遇”,並將它們轉化為計算智能的應用場景。 第二部分:落地實踐——構建價值創造的框架與方法 從業務需求齣發:定義清晰的“價值目標”。 在任何計算智能項目啓動之前,明確的價值目標至關重要。本部分將指導讀者如何與業務部門閤作,深入挖掘真實需求,並將這些需求轉化為可衡量、可實現的“價值目標”。例如,將“提升客戶滿意度”具體化為“降低客戶流失率X%”或“提升重復購買率Y%”。 數據是基石:數據準備與治理的關鍵。 計算智能的強大很大程度上依賴於數據的質量和數量。我們將深入探討數據收集、清洗、標注、特徵工程等關鍵環節,以及如何建立有效的數據治理體係,確保數據的準確性、完整性和一緻性,為後續的模型訓練打下堅實基礎。 算法的選擇與應用:為“問題”匹配“工具”。 本部分將不再糾結於某個算法的深邃理論,而是聚焦於如何根據不同的業務問題,選擇最適閤的計算智能算法。我們將介紹各類算法的適用場景、優缺點,以及如何在實踐中進行選擇和組閤。例如,在分類問題中,何時選擇邏輯迴歸,何時選擇決策樹,何時選擇支持嚮量機;在迴歸問題中,如何處理時間序列數據。 模型構建與評估:迭代優化,追求卓越。 模型的構建是一個迭代優化的過程。我們將介紹如何進行模型訓練、超參數調優、交叉驗證等技術,並重點講解如何設計有效的評估指標,不僅關注模型的準確性,更要關注其是否能夠真正服務於業務價值目標。 部署與集成:讓智能“活”起來。 一個優秀的模型,如果不能被有效地部署到實際業務流程中,就無法産生價值。本部分將探討模型部署的策略,包括雲部署、邊緣部署等,以及如何將模型無縫集成到現有的IT係統和業務流程中,確保其能夠被終端用戶便捷地訪問和使用。 持續監控與迭代:價值的生命周期管理。 計算智能的應用並非一蹴而就,而是一個持續優化的過程。隨著業務環境的變化和數據的演進,模型的效果可能會衰減。我們將介紹如何建立有效的監控機製,及時發現模型性能下降的跡象,並指導如何進行模型再訓練和更新,以確保持續創造價值。 第三部分:價值的深化——拓展應用場景與創新模式 案例研究:計算智能在各行業的成功實踐。 本部分將通過一係列真實世界的案例研究,生動展示計算智能如何在不同行業創造顯著價值。我們將深入剖析這些案例的背景、麵臨的挑戰、所采用的技術、以及最終實現的價值成果。從金融行業的智能風控,到零售業的個性化推薦,從製造業的預測性維護,到醫療行業的輔助診斷,這些案例將為讀者提供豐富的啓發和藉鑒。 跨領域融閤:構建更強大的智能解決方案。 計算智能的價值往往在跨領域融閤中得以放大。本書將探討如何將不同的計算智能技術進行組閤,或者與物聯網、大數據分析、區塊鏈等其他前沿技術相結閤,構建更全麵、更強大的智能解決方案,從而解決更復雜的問題,創造更大的價值。 倫理與責任:負責任地創造價值。 隨著計算智能能力的不斷提升,其潛在的倫理問題也日益凸顯。本書將強調在追求價值創造的同時,必須關注數據的隱私保護、算法的公平性、決策的透明度等倫理原則,倡導負責任地應用計算智能,構建可持續的智能生態。 未來的展望:智能時代的價值新篇章。 最後,我們將對計算智能的未來發展趨勢進行展望,探討人工智能在更廣泛領域的應用前景,以及它將如何繼續重塑商業和社會,為人類創造更加美好的未來。 本書的特色與讀者收益 本書的獨特之處在於其高度的實踐導嚮。我們不空談理論,而是將重心放在“如何做”上。書中將穿插大量的圖錶、流程圖、甚至是簡單的僞代碼示例,幫助讀者更直觀地理解概念。我們力求用清晰、易懂的語言,將復雜的計算智能概念轉化為可操作的步驟和策略。 閱讀本書,您將能夠: 清晰理解計算智能在商業世界中的價值定位。 掌握一套係統性的方法論,指導您從業務需求齣發,成功應用計算智能。 識彆並評估潛在的計算智能應用場景,發現新的價值增長點。 瞭解不同計算智能算法的適用性,並做齣閤理的選擇。 掌握模型構建、評估與部署的關鍵實踐。 藉鑒真實的成功案例,獲取靈感並規避潛在的陷阱。 理解負責任地應用計算智能的重要性,並掌握相關的倫理考量。 無論您是企業的決策者、産品經理、技術負責人,還是渴望擁抱智能時代的開發者,本書都將是您探索計算智能價值創造之路的得力夥伴。我們相信,通過係統性的學習和實踐,任何人都可以有效地利用計算智能,為組織、為社會,乃至為自己,創造更加輝煌的價值。