本書是一本專為大氣科學領域的本科生和研究人員編寫的教科書，旨在培養(yǎng)具備大氣科學、人工智能、大數據技術等跨學科知識和技能的未來人才。內容包括人工智能基礎篇介紹人工智能的基本概念、數據預處理、特征提取、降維技術和數據可視化方法；自然啟發(fā)的人工智能篇講授進化算法、群體智能算法等自然啟發(fā)算法的基本原理，如遺傳算法和蟻群算法；機器學習基礎篇涵蓋線性模型、決策樹、集成學習模型、支持向量機、樸素貝葉斯算法和聚類算法等經典機器學習算法；深度學習基礎篇介紹前饋神經網絡、卷積神經網絡、循環(huán)神經網絡、注意力機制、Transformer模型、圖神經網絡、生成對抗網絡(GANs)和擴散模型等深度學習技術；人工智能拓展篇介紹表征學習、自監(jiān)督學習、遷移學習、強化學習、聯(lián)邦學習、時間序列分析、自然語言處理、圖像和視頻生成及氣象大模型等前沿技術；人工智能可解釋性技術篇講解機器學習模型的可解釋性技術和人工智能因果推理。