智能科学研究智能的本质和实现技术, 是由脑科学、认知科学、人工智能等创建的前沿交叉学科。脑科学从分子水平、细胞水平、行为水平研究自然智能机理，建立脑模型，揭示人脑的本质；认知科学是研究人类感知、学习、记忆、思维、意识等人脑心智活动过程的科学；人工智能研究用人工的方法和技术，模仿、延伸和扩展人的智能，实现机器智能。智能科学不仅要进行功能仿真, 而且要从机理上研究和探索智能的新概念、新理论、新方法。智能的研究不仅要运用推理, 自顶向下, 而且要通过学习, 由底向上, 两者并存。智能科学运用综合集成的方法，对开放系统的智能性质和行为进行研究。

智能科学是生命科学的精华、信息科学技术的核心，现代科学技术的前沿和制高点，涉及自然科学的深层奥秘，触及哲学的基本命题。因此，在智能科学上一旦取得突破，将对国民经济、社会进步、国家安全产生深刻而巨大的影响。目前，智能科学正处在方法论的转变期、理论创新的高潮期和大规模应用的开创期，充满原创性机遇。

智能科学的兴起和发展标志着对以人类为中心的认知和智能活动的研究已进入到新的阶段。智能科学的研究将使人类自我了解和自我控制，把人的知识和智能提高到空前未有的高度。生命现象错综复杂，许多问题还没有得到很好的说明，而能从中学习的内容也是大量的、多方面的。如何从中提炼出最重要的、关键性的问题和相应的技术，这是许多科学家长期以来追求的目标。要解决人类在21世纪所面临的许多困难，诸如能源的大量需求、环境的污染、资源的耗竭、人口的膨胀等, 单靠现有的科学成就是很不够的。必须向生物学习，寻找新的科技发展的道路。智能科学的研究将为智能革命、知识革命和信息革命建立理论基础，为智能系统的研制提供新概念、新思想、新途径。

进入21世纪以来，国际上对智能科学及其相关学科，诸如脑科学、神经科学、认知科学、人工智能的研究高度重视。2013年1月28日，欧盟启动了旗舰“人类大脑计划”（human brain project）。2013年4月2日，美国启动BRAIN计划。我国也在积极筹备“脑科学与类脑研究计划”。为了争夺高科技的制高点，国务院于2017年7月8日正式发布《新一代人工智能发展规划》，力图在新一轮国际科技竞争中掌握主导权。

本书概要地介绍智能科学的概念和方法，吸收了脑科学、认知科学、人工智能、信息科学、形式系统、哲学等方面的研究成果，综合地探索人类智能和机器智能的性质和规律。全书共分14章。第1章是绪论，介绍智能科学兴起的科学背景和研究内容。第2章介绍智能科学的神经生理基础。第3章讨论神经计算的进展。第4章探讨重要的心智模型。第5章论述感知智能， 包括视觉和听觉。第6章讨论语言认知的理论。第7章重点论述重要的学习理论和方法。记忆是思维的基础，第8章探讨记忆机制。第9章重点讨论思维形式和推理。第10章研究智力的发展和认知结构。第11章讨论情绪和情感的有关理论。第12章初步探讨意识问题。第13章介绍智能机器人研究的进展。第14章介绍类脑智能，展望智能科学发展路线图。

本书研究工作得到国家重点基础研究发展计划课题“脑机协同的认知计算模型” （No.2013CB329502）、“非结构化信息(图像)的内容理解与语义表征”（No. 2007CB311004）；自然科学基金重点项目“基于云计算的海量数据挖掘” （No.61035003）、“基于感知学习和语言认知的智能计算模型研究”（No.60435010）、“Web搜索与挖掘的新理论与方法”（No.60933004）等的支持；国家863高技术项目“海量Web数据内容管理、分析挖掘技术与大型示范应用” (No.2012AA011003) “软件自治愈与自恢复技术”（No.2007AA01Z132）等项目的支持；清华大学出版社对本书的出版给予了大力支持，在此一并致谢。

本书可以作为高等院校智能科学与技术、人工智能、计算机科学与技术、自动化等相关专业的本科生、研究生、培训班的智能科学课程教材，也可以供从事智能科学研究与应用的科技人员学习参考。

智能科学是处于研究发展中的前沿交叉学科，许多概念和理论尚待探讨，加之作者水平有限，撰写时间仓促，因此书中谬误在所难免，恳请读者指正。