譯者序

我們有幸見證了世界向信息化社會(huì)的轉(zhuǎn)變過程，我們從小就生活在這種變革中。個(gè)人計(jì)算機(jī)的發(fā)明打開了人類通向信息世界的大門，接著就是互聯(lián)網(wǎng)將計(jì)算機(jī)連接了起來，智能手機(jī)將人與人聯(lián)系了起來。現(xiàn)在，每個(gè)人都意識(shí)到人工智能的浪潮已經(jīng)到來。越來越多的智能服務(wù)將被發(fā)明出來，同時(shí)這也將把我們帶入一個(gè)新的時(shí)代。人工智能是引領(lǐng)這股智能浪潮的前沿技術(shù)。雖然它最終可能將其“寶座”移交給其他新技術(shù)，但是目前它仍是各種人工智能新技術(shù)的重要基石。

人工智能現(xiàn)在如此流行，以至于關(guān)于它的資料隨處可見。然而適用于我們的資料并不多見，而這本書正是大家所需求的。這本書的目的是希望幫助大家在學(xué)習(xí)這個(gè)新知識(shí)的過程中不那么痛苦，同時(shí)，本書中具體的開發(fā)實(shí)例講解，能夠幫助開發(fā)者避免走一些彎路。

本書介紹了關(guān)于實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)模型優(yōu)化問題的技術(shù)和科學(xué)。關(guān)于優(yōu)化，它可以是任何的問題，但又可以歸結(jié)為一個(gè)問題，那就是：什么是最好的？例如：

從家到公司的最佳路線是什么？

什么是最優(yōu)的汽車生產(chǎn)方式，能夠使得利益最大化？

用什么方式將雜貨帶回家最好：紙袋還是塑料袋？

為我的孩子選擇哪個(gè)學(xué)校最好？

哪種燃料用于火箭的助推器最好？

芯片上晶體管的最佳位置在哪里？

NBA最優(yōu)的賽程如何安排？

這些問題相當(dāng)模糊，但可以通過多種方式進(jìn)行解釋。首先可以考慮一下：“最好的”對(duì)于我們而言，是意味著最快、最短、最愉快的騎行，最不崎嶇，還是最低的油耗？此外，這個(gè)問題還不夠完整，我們是步行，還是騎馬、開車或是滑雪？我們是獨(dú)自一人前往，還是伴隨著哭鬧的嬰兒？

為了幫助我們制定優(yōu)化問題的解決方案，數(shù)學(xué)家、理論家和實(shí)踐者根據(jù)我們構(gòu)建的問題建立起了一個(gè)框架，我們稱之為模型。模型的關(guān)鍵點(diǎn)在于它的目標(biāo)和它的約束條件。簡單地說，目標(biāo)是我們想要達(dá)到的，而約束是我們采用的方法中的阻力。如果我們重新構(gòu)建問題，用以更加明確地分析目標(biāo)和約束，我們便可以更加接近真實(shí)的模型。

這本書綜合了十年間的討論，以及在奧克蘭大學(xué)的建模入門課程(MOR242IntrotoOperationResearchModels)和研究生課程(APM568MathematicalModelinginIndustry)的成果。書中的每個(gè)模型都使用GoogleORTools在Python中演示，讀者可以按照書中的講解和代碼重新操作執(zhí)行。實(shí)際上，本書中提供的代碼是自動(dòng)提取、執(zhí)行的，輸出可以無需手動(dòng)干預(yù)地插入到文本，甚至圖表也是自動(dòng)生成的。

本書的目的是幫助讀者成為一名熟練的建模者。大家可以訪問網(wǎng)址https://github.com/sgkruk/Apress�睞I。這個(gè)網(wǎng)址提供了書中展示的所有代碼以及應(yīng)用于許多問題和變化的隨機(jī)生成器。各位可以將其用作個(gè)性化的作業(yè)生成器，它也可以被用作自學(xué)工具。

本書適合各類軟硬件工程師、測(cè)試人員閱讀，也適合用于人工智能培訓(xùn)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，以及程序員實(shí)力提升。

本書的出版得益于北京航空航天大學(xué)出版社的推薦以及相關(guān)專家學(xué)者的辛勤付出，在此一并表示感謝。

衷心祝愿您能擁抱人工智能時(shí)代，具備人工智能場(chǎng)景思維，進(jìn)而更好地服務(wù)他人，為社會(huì)創(chuàng)造更多的財(cái)富。

譯者

2021年3月