冀俊忠，北京工業(yè)大學(xué)人工智能研究院和計(jì)算機(jī)學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。從事人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)理論及應(yīng)用研究，曾在挪威科技大學(xué)、美國(guó)紐約州立大學(xué)布法羅分校做高級(jí)訪問(wèn)學(xué)者。發(fā)表學(xué)術(shù)論文百余篇。
在全球人工智能快速發(fā)展的背景下，如何將AI學(xué)科思想融入基礎(chǔ)教育成為國(guó)際關(guān)注的新焦點(diǎn)。我國(guó)近年來(lái)已將人工智能納入中小學(xué)課程體系，但因其涉及多學(xué)科交叉、理論深?yuàn)W，且學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備不足，易造成學(xué)習(xí)困難，難以達(dá)到理想的教學(xué)目的。針對(duì)這一現(xiàn)狀，開(kāi)展符合青少年認(rèn)知水平的算法溯源科普教育，或?qū)⒊蔀榧ぐl(fā)學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新思維的有效途徑?；诖?，冀俊忠教授撰寫(xiě)了這部《智由行生：生物行為啟迪的人工智能》——基于算法溯源的青少年跨學(xué)科科普讀本，通過(guò)詮釋生物行為啟發(fā)的群智能算法機(jī)理，為中學(xué)生搭建理解復(fù)雜AI理論和算法原理的認(rèn)知階梯。
《智由行生：生物行為啟迪的人工智能》
冀俊忠 編著
北京：科學(xué)出版社, 2025. 2
ISBN 978-7-03-081212-4
責(zé)任編輯：馮 濤 袁星星 杜可欣
本書(shū)系統(tǒng)、全面地對(duì)多種生物的群體行為、自然機(jī)理及其衍生的人工智能——群智能算法進(jìn)行了闡述，是一本對(duì)人工智能算法進(jìn)行溯源的科普書(shū)。全書(shū)內(nèi)容分8篇，33章。每章內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立，首先從童年往事、生活經(jīng)歷、民間小故事或社會(huì)趣聞入手，為讀者引出一些有鮮明特征的生物；然后，介紹相應(yīng)生物所具有的獨(dú)特群體行為及其生物學(xué)機(jī)理；最后，通過(guò)對(duì)這些行為機(jī)理的計(jì)算機(jī)模擬，給出相應(yīng)的群智能算法。本書(shū)結(jié)尾從群智能尋優(yōu)的角度給人們創(chuàng)新和學(xué)習(xí)帶來(lái)的啟迪進(jìn)行了一定的詮釋。
鳥(niǎo)語(yǔ)花香、蟻?zhàn)叻湮?，娓娓道?lái)
螞蟻如何精準(zhǔn)覓食，
蜜蜂怎樣成雙結(jié)對(duì)？
野兔機(jī)警，狡兔三窟，
飛蛾獻(xiàn)身，月光導(dǎo)航。
果蠅傳代，由此導(dǎo)出一門(mén)學(xué)問(wèn)，
鯨魚(yú)仗義，救人奮不顧身
這是中國(guó)科學(xué)院院士陸汝鈐先生在序言中對(duì)這本書(shū)內(nèi)容的生動(dòng)描述。陸院士評(píng)述說(shuō)：“這種童話形式的科普著作，讓單純的童話作家去寫(xiě)是很難的，讓單純的科學(xué)家去寫(xiě)也是很難的。即使是既懂科學(xué)，又熱愛(ài)童話的人，也不一定能把兩者結(jié)合得這么好。寓學(xué)理于童心之中，正是本書(shū)的主要特色?！?/p>
螞蟻算法：
穿越億年的信息素協(xié)議
當(dāng)電子蟻群在云端編織信息素網(wǎng)絡(luò)，文明讀懂了1.4億年前的化學(xué)程序。
我曾在青磚縫里見(jiàn)證過(guò)最精密的活體導(dǎo)航系統(tǒng)——螞蟻總能從眾多路徑中篩選出最短路線。每只工蟻都是行走的化學(xué)打印機(jī)，用信息素在路徑上編寫(xiě)動(dòng)態(tài)標(biāo)記。長(zhǎng)路上的氣味標(biāo)記隨風(fēng)飄散，短途上的密碼因高頻往返愈發(fā)濃烈，最終匯成一條最優(yōu)解的黑色河流。
▲ 蟻群覓食示意圖
這群1.4億歲的算法宗師，連死亡都在編碼著智慧。當(dāng)同伴化作尸體，它們用氣味光譜精準(zhǔn)分揀，如同整理加密文件。科學(xué)家從中破譯出兩大神諭：蟻群算法破解了全球物流的“旅行商謎題”，聚類(lèi)算法讓AI在基因圖譜中解碼生命暗語(yǔ)。
如今，每當(dāng)我看見(jiàn)快遞無(wú)人機(jī)劃出最優(yōu)航線，或醫(yī)療AI重組癌癥基因序列時(shí)，總想起青磚上那些用觸角寫(xiě)代碼的小程序員——
真正的未來(lái)科技，往往蟄伏在塵埃里的古老智慧中。
狼群算法：
月光下的協(xié)作密碼
當(dāng)數(shù)字狼群在服務(wù)器里嚎叫，人類(lèi)終于破譯了500萬(wàn)年的生存代碼。
夏夜狼嚎曾是人類(lèi)祖先的噩夢(mèng)，如今卻成了解鎖群體智能的密鑰。自然界的狼群用三重智慧書(shū)寫(xiě)生存法則：
角色分工——頭狼指揮全局，探狼化作活體雷達(dá)，猛狼組成絞殺矩陣；
信息共振——不同頻率嚎叫構(gòu)成加密通訊網(wǎng)，實(shí)時(shí)同步圍獵坐標(biāo)；
優(yōu)勝劣汰——老弱成員主動(dòng)讓出狩獵位，確保族群永遠(yuǎn)保持戰(zhàn)斗隊(duì)形。
科學(xué)家將這套算法移植到數(shù)字世界：
每匹虛擬狼攜帶求解基因，通過(guò)嚎叫共建最優(yōu)解決方案；
頭狼引領(lǐng)目標(biāo)方向，探狼開(kāi)拓新戰(zhàn)區(qū)；
猛狼群實(shí)施自組織攻擊，淘汰機(jī)制自動(dòng)更新種群。
從抗疫物資的智能調(diào)度到無(wú)人機(jī)蜂群戰(zhàn)術(shù)，這些流淌著狼族血液的算法，正用科技重現(xiàn)草原上的月光圍獵。當(dāng)我們凝視服務(wù)器集群閃爍的綠燈時(shí)，仿佛能夠看見(jiàn)電子荒原上奔騰的鋼鐵狼群——
最先進(jìn)的協(xié)作智慧，往往潛藏在最原始生物的生存本能之中。
除了螞蟻、狼群算法，科學(xué)家們還從哪些生物群體智慧中提煉出“群智能算法”？《智由行生：生物行為啟迪的人工智能》這本書(shū)即將給出答案。
全書(shū)分為8篇，以?“童年趣事→生物現(xiàn)象→行為機(jī)理→算法模型→創(chuàng)新思維”?為脈絡(luò)層層遞進(jìn)：從兒時(shí)觀察螞蟻搬家的好奇，到解析生物行為背后的數(shù)學(xué)邏輯，再到用智能算法解決現(xiàn)實(shí)難題，每一步都在喚醒孩子心中的科學(xué)家潛質(zhì)。
本書(shū)采用故事形式?，將深?yuàn)W的AI算法原理融入“熠熠發(fā)光的螢火蟲(chóng)”“展翅高飛的海鷗”“善用超聲波的蝙蝠”?等33個(gè)趣味故事中，通過(guò)【行為觀察-問(wèn)題抽象-算法誕生】的三階推演，讓青少年在輕松的故事閱讀中解鎖AI奧秘。生物行為與人工智能有何關(guān)聯(lián)？翻開(kāi)這本書(shū)，答案就在其中，快來(lái)開(kāi)啟你的AI探索之旅吧！
本書(shū)可作為——
人工智能基礎(chǔ)教育啟蒙教材
人工智能通識(shí)教育科普讀物
群智能優(yōu)化算法的入門(mén)教程
（本文編輯：劉四旦）
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