機器智能

引言

第一章 計算能力的新時代
認知計算時代來臨
認知系統讓我們變得更加智能
技術突破：是機遇也是必然
新時代取決於人而非機器

第二章 機器學習
「危機邊緣」的大挑戰
下一步計划：向不同領域進軍
計算機也能是稱職的醫生助理

第三章大數據，大作為
新數據觀
人人都可以讀懂大數據
企業：用大數據做出更好決策
大數據的終極挑戰

第四章 當機器擁有感知
人人都可以讀懂大數據
企業：用大數據做出更好決策
大數據的終極挑戰

第五章 設計數據中心化計算機
智能電網系統
如果重新設計計算機

第六章 計算機再創造
用分子組合設計產品
從物理學視角設計計算機

第七章 想象一下認知城市
智能城市運行系統
為了更美好的城市
移動的城市

結束語：當人類與認知計算計算機聯盟

當我還是小孩的時候，我爸爸在位於紐約尼什卡納的通用電氣研發中心工作。我經常去看望他，看他用像電燈泡一樣的真空管干活，真空管控制各種設備中的電流，從收音機到電視，從雷達到計算機。
那時，我並不十分明白真空管是怎樣運行的，但是這些經歷卻激發了我學習科學的熱情，並最終獲得兩個物理學學位和材料工程的博士學位。後來我才意識到，我見證了科技史上的一個重要的轉折。當父親向我展示真空管時，其他工程師正在測試真空管的「繼承人」—晶體管，並最終迎來了現代電子學和個人電腦。

當下正值技術發展遇到重大變革的時期，一個幾乎影響該領域方方面面的新時代。就像在過去的半個世紀里，計算機革命改變了人類的生存環境，在接下來的20年里，人們的生活和工作方式也將隨之發生變化。在IBM（國際商業機器公司），我們稱其為認知計算時代。

自1980年加入IBM以來，作為一名工程師，我有幸加入了推動計算機科學技術進步的浩盪大軍。我曾領導研究團隊在科學技術上實現重大突破，其中包括公司的微電子部門以及IBM研究院。IBM研究院是當前世界上研究領域最廣泛的企業科研機構之一，擁有來自10個不同國家和12個不同實驗室的3 000名科學家和工程師。

現在，我們的社會正面臨著諸多機遇和挑戰，需要新一代技術和計算方法。可利用的海量數據能夠幫助人們更好地理解復雜的形勢。然而，在現實生活中，更多的數據往往會導致更多的混亂。我們利用無關的或者不正確的信息抑或是片面的數據做出了太多的決策。我們需要新一代工具—認知技術，來幫助我們洞察復雜的情況，理解我們周圍的世界，從而使我們能夠做出更好的決策，實現更優質、更穩定的生活。然而，一些計算機科學與工程技術已經發展至瓶頸。科技行業必須改變計算機以及軟件的設計和使用方法，人們的工作和生活質量才能進一步提高。

能夠將對信息技術未來的憧憬呈現在這本簡短的書中，是很多人共同努力的結果。幾年前，我曾問及幾個IBM的科學家怎樣看待今後幾十年科學技術的發展以及計算能力的發展趨勢。這在IBM員工中引起了廣泛的思考和熱烈的討論，其中包括公司高層管理人員，這種討論最終演化為對未來計算能力的共識。

我們希望將我們的想法傳達給他人並與之進行交流，所以我咨詢了史蒂夫·哈姆，他以前是記者，現在是IBM的作家，他幫助我們奠定了整本書的基調。史蒂夫從事科技行業故事的撰寫和編輯工作已經近25年，並見證了幾波創新浪潮的開始。例如，1994年，Mosaic通信（後來改名為網景）的創始工程師在加州山景城卡斯楚街的一個小辦公室里成立了自己的工作室，之後不久，史蒂夫拜訪了他們。那是互聯網時代的開端。從那時起，他寫了幾百個與創新有關的故事。此外，他還創作了關於印度高科技產業的興起、移動計算以及未來工作的書籍。有了這樣深刻的體驗，史蒂夫自然而然地成為我的項目合作伙伴。他訪問了數十位IBM的科學家和工程師，以及眾多外部專家，使本書的敘事更為鮮活充實。

創造計算的新紀元需要付出巨大的努力，雖然IBM公司擁有前沿的視野和廣泛的專業知識，但是任何一家公司都無法獨自迎接這項挑戰。因此，我們希望我們的客戶、大學研究人員、政府決策者、行業合作伙伴以及企業家，甚至是整個高科技產業，共同加入我們的這次旅行。目前，許多公司，例如谷歌和微軟，正在開拓認知計算時代的新領域。歐盟及其人類大腦計划，正在協調全球的認知科學家，嘗試進行大腦內部運行模式的繪制和模擬運算。在該領域處於領先地位的是麻省理工學院、卡內基梅隆大學和斯坦福大學。許多其他組織也都參與到該項研究之中。

這本書的目標讀者是普通大眾，而不僅僅是技術圈的專業人士。我們希望通過這本書激發行業內、政府和學術界的新思考，從而在更廣闊的領域尋找答案。而且，同樣重要的是，我們希望能夠鼓勵大學生和高中學生開拓科學、技術、工程和數學等領域的事業。與我們一起，推動探索和發明，繼續塑造下一個50年中的社會、經濟和商業。