深度学习和人工神经网络是一回事吗？

它们不是一回事。

只有一个隐藏层的神经网络当然算不上深度学习。多层的神经网络是深度学习模型的典型代表。AlphaGo就有至少13层。

深度学习的英文是deep (machine) learning。凡是有多层结构的机器学习模型都可以叫做深度学习。除了神经网络，还有一个例子就Deep SVM(深层支持向量机)，利用多层SVM提取特征信息。