隨著人工智能技術的發展，人類對智能化服務更加渴望，聊天機器人成為研發熱門之一。本
書從聊天機器人所涉及的多個方面出發，先理論后實踐，讓讀者不僅能了解其中的原理，還能自
己動手編程。全書共9 章，第1 章以該領域的背景知識作為開篇，重點介紹了聊天系統中的主要
模塊；第2 章闡述了語音識別和隱馬爾可夫模型；第3 章側重于通用的自然語言處理技術；第4
章講解如何使用信息檢索技術，來實現問答型的聊天系統；第5 章介紹一些主流的機器學習算
法，以及如何使用這些算法來提升基于信息檢索的問答系統；第6 章介紹推薦系統相關的知識以
及常見的推薦算法，并將其應用到問答系統中；第7 章介紹如何使用深度學習來優化問答系統；
第8 章講述了聊天系統的前沿領域—知識圖譜；第9 章討論任務型和閑聊型聊天系統中更有挑
戰性的幾個課題。
本書可為高等院校計算機科學、信息科學、電子工程和人工智能等領域的科研人員提供參考，
也可作為相關專業本科生和研究生教學的參考書，對于從事深度學習及其應用的開發人員同樣具
有參考價值。

毋庸置疑，聊天機器人是最近幾年最火的人工智能領域之一，各種智能家居和語音助手層出不窮。可是，中國真正有實力構建此類系統的公司并不多。筆者閱讀了不少業界的觀察性文章，也走訪了一些業內的專家，發現導致這一現狀的原因主要在于以下幾點：
涉及的技術范圍廣，技術人才數量有限。聊天系統需要“理解”人類的語音和語意，然后進行一定的“思考”，甚至幫助用戶“完成”任務。這其中就涉及了語音識別、自然語言處理和理解、信息檢索、推薦、知識圖譜、機器學習、深度學習等多個領域的專業知識，而精通所有這些領域的人才少之又少。
發展速度快，技術含量高。如果說語音識別、自然語言處理和信息檢索領域相對成熟，那么機器學習、深度學習、知識圖譜領域仍處于高速發展中，這類技術相對于普通的應用開發而言，需要更多理論知識和實踐經驗的積累。而商業價值的挖掘程度，往往取決于使用的技術深度。越是鉆研得深入，所產生的價值就會越大。
成熟方案少。很多智能的和大數據的技術是免費的，這對于盈利模式而言無疑是重大利好。不過代價就是其中存在穩定性和易用性問題。現在有一些大型技術公司提供更成熟的解決方案，但是價格高昂，對于經費并不寬裕的初創公司而言，選擇余地太小。
以上這些因素，都會形成進入智能聊天領域的門檻，而高門檻勢必導致相關技術在工業界應用的步伐放緩。為了解決這個問題，企業需要培養自己的復合型技術人才，才能讓企業使用適合的工具、獲得準確的數據、制定合理的實現方案。為此，筆者萌生了一個想法：通過本書幫助企業快速建立復合型團隊，并搭建基礎的智能聊天系統。筆者在寫作過程中，力求做到以下幾點：
覆蓋面更全。聊天系統涉及的技術棧很多，本書嘗試涵蓋最為關鍵的領域，讓讀者在理解了這些知識之后，能夠對整個系統有一個全局性的認識。
易讀易懂。通過生動的案例和形象的比喻來解讀難點，降低技術理解的門檻。這樣能夠讓剛入門的技術人員更容易理解聊天系統其中的運行原理。
可實踐性強。通過大量實踐才能積累寶貴的經驗，最大限度地根據理論知識彌補技術方案的空白。這有利于技術人員針對不同的業務需求，制定更為合理的技術方案。
本書通過多個案例，逐步介紹聊天機器人開發各個階段可能遇到的技術難題、業務需求以及相對應的技術解決方案和實踐解析，讓讀者身臨其境，探尋智能聊天機器人的奧秘。
勘誤和支持
正如前文所述，人工智能技術發展得實在是太快了。可能就在你閱讀這些文字的同時，又有一項新的技術誕生了，N項技術升級了，M項技術被淘汰了。筆者的水平有限，書中難免會出現一些不夠準確或者遺漏的地方，懇請讀者積極建議和斧正，我們很期待能夠聽到你們的反饋。
致謝
首先要感謝上海交通大學的俞勇教授，給予我不斷學習的機會，帶領我進入了人工智能的世界。同時，感謝天鑲智能的創始人薛貴榮，你的指導讓我樹立了良好的科研態度。
其次，要感謝IBM美國研究院的Guangjie Ren，給我很多機會參與到IBM Waston聊天系統的設計和研發中，積累了不少實戰的經驗。
另外，還要感謝微軟亞洲研究院、eBay中國研發中心、沃爾瑪1號店、大潤發飛牛網和IBM中國研發中心，在這些公司十多年的實戰經驗讓我收獲頗豐，也為本書的完成打下了堅實基礎。
感謝曾經的微軟戰友陳正、孫建濤、Ling Bao、周明、曾華軍、張本宇、沈抖、劉寧、嚴峻、曹云波、王瓊華、康亞濱、胡健、季蕾等，eBay的戰友逄偉、王強、王驍、沈丹、Yongzheng Zhang、Catherine Baudin、Alvaro Bolivar、Xiaodi Zhang、吳曉元、周洋、胡文彥、宋榮、劉文、Lily Yu等，沃爾瑪1號店的戰友韓軍、王欣磊、胡茂華、付艷超、張旭強、黃哲鏗、沙燕霖、郭占星、聶巍、邵漢成、張珺、胡毅、邱仔松、孫靈飛、凌昱、王善良、廖川、楊平、余遷、周航、吳敏、李峰等，大潤發飛牛網的戰友王俊杰、陳俞安、蔡伯璟、陳慧文、夏吉吉、文燕軍、楊立生、張飛、代偉、陳靜、趙瑜、李航等，IBM的戰友李偉、謝欣、周健、馬堅、劉鈞、唐顯莉等。要感謝的同仁太多，如有遺漏敬請諒解，很懷念和你們并肩作戰的日子，讓我學習到了很多。
感謝清華大學出版社的編輯王莉老師，在最近的大半年時間中始終支持我的寫作，幫助引導我順利完成全部書稿。
最后，感謝我的太太、兒子和雙方父母，為了此書的寫作，我周末陪伴你們的時間更少了，感謝你們對我的理解和支持。
謹以此書獻給我最親愛的家人以及眾多熱愛人工智能的朋友們。

黃申
于美國硅谷
2020年8月