2018年10月，习近平总书记在中共中央政治局第九次集体学习时指出“人工智能是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量，加快发展新一代人工智能是事关我国能否抓住新一轮科技革命和产业变革机遇的战略问题”。2019年5月，习近平总书记在致国际人工智能与教育大会的贺信中进一步强调“人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力，正深刻改变着人们的生产、生活、学习方式，推动人类社会迎来人机协同、跨界融合、共创分享的智能时代。把握全球人工智能发展态势，找准突破口和主攻方向，培养大批具有创新能力和合作精神的人工智能高端人才，是教育的重要使命。”
在数据驱动的新时代背景下，技术的每一次飞跃都在深刻地推动着社会的发展，并为我们带来了前所未有的机遇与挑战。正如习近平总书记强调的，加快发展新一代人工智能是我国能否抓住这一轮科技和产业变革机遇的战略关键。刚刚揭晓的诺贝尔物理学奖与化学奖对AI领域开创性工作的表彰，更是进一步彰显了人工智能的影响力。在大气科学领域，AI技术的应用同样带来了革命性的变化与无限的潜力。
中国气象局高度重视人工智能气象应用的发展，布局国产人工智能气象应用技术体系建设，推动人工智能技术在气象观测、预报和服务中的深度融合应用，印发了《人工智能气象应用工作方案（2023—2030年）》《人工智能气象应用2024年度实施方案》进行具体规划和部署，要求加快人工智能和大数据在气象业务服务中的“核心支柱”能力建设，推动人工智能赋能气象高质量发展。
基于这一背景和迫切需求，兰州大学2023年对本科人才培养方案进行了全面调整，不仅新开设了大气科学人工智能技术及实践和地球科学人工智能技术两门本科生课程，还设立了“大数据应用-数字与智慧地球”微专业，旨在培养更多具备跨学科知识和技能的复合型人才。2024年，兰州大学正式组建了气象人工智能研究院，以进一步推动大气科学与人工智能的深度融合与发展。
目前国内高校仍缺乏专门面向大气科学本科生的人工智能教材。为满足这一迫切的教学需求，我社联合兰州大学出版了由黄建平院士作序并推荐的教材《大气科学中的人工智能技术》。该教材入选甘肃省首届“十四五”普通高等教育本科省级规划教材建设项目，是一本专为大气科学领域的本科生和研究人员量身打造的教科书。
大气科学中的人工智能技术
作者：陈斌
定价：98.00元
ISBN：978-7-5029-8258-4
内容简介：
本教材系统全面地介绍了当前的人工智能技术及其在大气科学中的应用实践，是一本专为大气科学领域的本科生和研究人员编写的教科书。全书共分为六篇，包括30章精彩内容，通过结构化的理论讲解和丰富的实践案例，帮助读者从数据分析到深度学习，逐步掌握核心技术，并将这些方法灵活应用于气象数据处理、天气预报、气候变化分析等实际问题的解决中。旨在培养具备大气科学、人工智能、大数据技术等跨学科知识和技能的复合型人才。
人工智能基础篇：介绍AI的基本概念，包括数据预处理、特征提取、降维技术和数据可视化方法，帮助读者建立AI基础概念并掌握常用的气象数据处理方法。
自然启发的人工智能篇：系统讲解进化算法、群体智能算法等自然启发算法的核心原理，学习如何利用这些方法提升天气预报精度、优化气候模式，并应对极端天气和气候变化等复杂问题。
机器学习基础篇：涵盖线性模型、决策树、集成学习、支持向量机、朴素贝叶斯算法和聚类算法等经典机器学习算法，帮助读者掌握多种机器学习算法的理论及其在大气科学中的应用。
深度学习基础篇：结合实际应用深入讲解前馈神经网络、卷积神经网络、循环神经网络、Transformer、图神经网络、生成模型和扩散模型等深度学习技术，帮助读者理解这些模型的基本原理及其在大气科学中的应用潜力。
人工智能拓展篇：介绍表征学习、迁移学习、强化学习、小样本学习、联邦学习等前沿技术，总结与大气科学紧密相关的时间序列分析、自然语言处理、图像和视频生成模型、气象大模型等任务，为读者提供更丰富的AI视角。
人工智能可解释性技术篇：阐述机器学习模型的可解释性技术和人工智能因果推理方法，以提升AI技术在大气科学应用中的可信度和可解释性。
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总的来说，本书不仅为读者提供了全面而系统的知识体系，还注重培养读者的实践能力和解决问题的能力。通过丰富的实际案例和深入浅出的讲解，读者将能够熟练掌握人工智能的基本理论和方法，并灵活应用于天气预报和大气科学的分析中，为推动大气科学与人工智能的深度融合与发展贡献自己的力量。
陈斌，兰州大学大气科学学院教授，博士生导师，兰州大学气象人工智能研究院院长。2012年获得理学博士学位，2010年赴美国加州大学San Diego分校Scripps海洋研究所交流学习两年，是黄建平院士团队成员。主要研究方向：气象人工智能。近五年围绕气象人工智能方向发表第一/通讯作者论文20篇（包括在npj Climate and Atmospheric Science等SCI期刊收录18篇）；第一完成人授权软著和专利12项（发明专利6项）；唯一著者出版《大气科学中的人工智能技术》教材1部；“大数据应用-数字与智慧地球”微专业的负责人；论文Google学术总引1600余次。在科研方面：曾获首届教育部博士研究生学术新人奖、首届甘肃省优秀博士学位论文、甘肃省科技进步二等奖、甘肃省自然科学一等奖、教育部自然科学二等奖和国家自然科学二等奖；参与新冠疫情预测的工作获国务院应对新型冠状病毒肺炎疫情联防联控机制综合组感谢。在教学方面：是首批全国高校黄大年式教师团队骨干成员、首届高等教育（研究生）国家级教学成果奖完成人和2022年甘肃省高等学校青年教师成才奖。
服务气象事业发展，为读者带来更多好书，气象出版社始终关注人工智能在气象领域的应用，将继续推出另一部重磅译作：《面向地球科学的深度学习——遥感、气候科学和地球科学的综合方法》。本书由Gustau Camps-Valls, Devis Tuia, Xiao Xiang Zhu , Markus Reichstein于2021年出版的Deep Learning for the Earth Sciences: A Comprehensive Approach to Remote Sensing, Climate Science and Geosciences译得。
敬请期待。
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