前言
人工智能作為引領(lǐng)未來的前瞻性、戰(zhàn)略性技術(shù)，日漸成為國際競爭的新焦點、經(jīng)濟發(fā)展的新
引擎，人工智能必將深刻改變?nèi)藗兊纳�活和生產(chǎn)方式，給全世界發(fā)展帶來新的機遇和挑戰(zhàn)。
人工智能正重新改變和升級傳統(tǒng)行業(yè)發(fā)展模式、重構(gòu)創(chuàng)新和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，逐漸成為全球經(jīng)濟和
社會發(fā)展的強大推動力。
國際上，人工智能戰(zhàn)略競爭態(tài)勢異常嚴峻，美國、俄羅斯、英國、德國、日本和韓國等發(fā)達
國家均將人工智能上升為國家戰(zhàn)略。美國政府一方面發(fā)布《國家人工智能研究和發(fā)展戰(zhàn)略計
劃》（2016年）和《維護美國人工智能領(lǐng)導(dǎo)地位的行政命令》（2019年），旨在保證美國在人
工智能領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，繼續(xù)實現(xiàn)全面領(lǐng)先；另一方面，美國全面禁止人工智能領(lǐng)域技
術(shù)和產(chǎn)品對我國出口，全面啟動科技戰(zhàn)爭，華為、中興和大疆等一大批企業(yè)和機構(gòu)被列為出
口管制。2019年10月，俄羅斯總統(tǒng)普京簽署命令發(fā)布了《2030年前俄羅斯國家人工智能
發(fā)展戰(zhàn)略》，將人工智能技術(shù)的發(fā)展提升至國家戰(zhàn)略高度，確保俄羅斯國家安全，提升整體
經(jīng)濟實力，并謀求俄羅斯在人工智能領(lǐng)域的全球領(lǐng)先地位。
2017年7月，國務(wù)院發(fā)布《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，明確人工智能國家戰(zhàn)略規(guī)劃，到2030
年人工智能理論、技術(shù)與應(yīng)用總體達到世界領(lǐng)先水平，成為世界主要人工智能創(chuàng)新中心。黨
的十九大報告進一步強調(diào)推動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合。2018
年10月，中共中央總書記習近平同志在中央政治局第九次集體學習時強調(diào)指出，人工智能
是引領(lǐng)這一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略性技術(shù)，具有溢出帶動性很強的頭雁效應(yīng)。截
至2019年3月份，人工智能連續(xù)第三年被寫入當年的政府工作報告，并提出拓展智能 。
機器嗅覺，又被稱為電子鼻或者人工智能嗅覺，作為一種仿生模擬哺乳動物嗅覺系統(tǒng)的人工
智能技術(shù)，與機器視覺和語音處理等同屬于模擬感官的智能技術(shù)，主要用于分析氣味/氣體
數(shù)據(jù)，為感知世界提供一種另外的角度，機器嗅覺起源于20世紀60年代，經(jīng)過近60年的
發(fā)展，理論研究和應(yīng)用實踐成果豐富。早期突出其用電子技術(shù)模擬仿真生物的鼻子，因此更
多地被稱為電子鼻。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，其中涉及的人工智能算法研究越來越多、越
來越深入和復(fù)雜，人工智能算法在整個系統(tǒng)中發(fā)揮的作用也越來越大，因而現(xiàn)階段稱之為機
器嗅覺或者人工智能嗅覺則更為合理，本書中將其稱為機器嗅覺。目前，機器嗅覺的應(yīng)用場
景已經(jīng)包括：醫(yī)療診斷、環(huán)境監(jiān)測、食品安全、生產(chǎn)過程控制和三廢檢測等，并取得了
不錯的成績。
本書作者所在的科研團隊由傳感器材料、智能信號處理和嗅覺模型領(lǐng)域的科研人員組成，旨
在響應(yīng)國家號召，圍繞氣味/氣體分析開展傳感器材料、設(shè)備研制、模型和算法等方面的研
究。核心研究內(nèi)容包括：氣敏納米傳感材料仿真、制備和測試，機器嗅覺硬件系統(tǒng)研發(fā)及制
造，機器嗅覺算法系統(tǒng)中模型建立和優(yōu)化，與其他系統(tǒng)的嵌入式融合和各種氣味/氣體數(shù)據(jù)
庫建立等。
本書的編寫是為了方便入門機器嗅覺的科研工作者，同時也將我們多年的工作進行一個系統(tǒng)
性的匯報，感謝參與本書編寫的王宇、曹懷升、張峻源、徐多、楊心語、楊天宇、楊文川、
張強和李四等人的辛苦付出。
雖然本書在編寫過程中力求完善，但仍難免疏漏，如有任何問題，請讀者見諒，并與我們聯(lián)
系，我們將悉心聽取，并做改正。
編者2022年1月