自2010 年以來(lái)，計(jì)算與信息科學(xué)從傳感技術(shù)的迅猛發(fā)展中受益匪淺。在愛(ài)爾蘭，人們通過(guò)將節(jié)點(diǎn)與戈?duì)栱f灣冰涼海水中的黃色浮標(biāo)相連來(lái)檢測(cè)污染、研究危險(xiǎn)波浪模式、監(jiān)控海產(chǎn)品儲(chǔ)備情況并將信息上傳到互聯(lián)網(wǎng)供大眾瀏覽。醫(yī)療專(zhuān)家正在對(duì)體內(nèi)傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行試驗(yàn)，該網(wǎng)絡(luò)將使用針頭大小的器件來(lái)跟蹤患者的健康狀況，并以無(wú)線方式向計(jì)算機(jī)發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)。工業(yè)機(jī)器人可以借助計(jì)算機(jī)視覺(jué)與觸覺(jué)傳感器來(lái)組裝汽車(chē)并檢查缺陷。化學(xué)傳感器可以察覺(jué)到空氣中的有毒物質(zhì)。通過(guò)手機(jī)可2 以聽(tīng)到對(duì)手持裝置發(fā)出的搜尋命令。

人類(lèi)使用自身感官（視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)）來(lái)收集信息并將其傳遞給大腦這一中央處理單元。在經(jīng)過(guò)100 年的發(fā)展后，計(jì)算機(jī)也終于在一定程度上開(kāi)始獲得這些傳感功能了。計(jì)算機(jī)的傳感功能在某些方面遠(yuǎn)不及人類(lèi)的感知功能，不過(guò)計(jì)算機(jī)的傳感功能也有人類(lèi)無(wú)法企及的方面。比如說(shuō)，在GPS 的輔助下，計(jì)算機(jī)可以知道自身所處的位置，它們能察覺(jué)房間空氣中分子結(jié)構(gòu)的細(xì)微差別，還能夠水下作業(yè)、內(nèi)置于混凝土或紙尿褲內(nèi)，而且絕不會(huì)感覺(jué)疲勞。

在接下來(lái)的10 年中，傳感技術(shù)將改變我們思考的方式，也會(huì)改變計(jì)算機(jī)能夠存取的數(shù)據(jù)。然而就在不久前，計(jì)算機(jī)傳感技術(shù)還相當(dāng)落后。未來(lái)計(jì)算機(jī)將能延伸并了解其所處的環(huán)境，不過(guò)，通往這樣的一個(gè)時(shí)刻的整個(gè)進(jìn)程充滿了艱辛與挫折。在這條道路上，發(fā)明創(chuàng)造的光芒曾微微照亮過(guò)整片黑暗。

但是，在計(jì)算能力發(fā)展史的大部分時(shí)間中，計(jì)算機(jī)都曾面臨著只能通過(guò)觸覺(jué)來(lái)感知世界這一難題。

赫爾曼·霍爾瑞斯（Herman Hollerith）在19 歲時(shí)獲得了哥倫比亞大學(xué)的工程學(xué)學(xué)士學(xué)位，然后擔(dān)任美國(guó)人口普查局的統(tǒng)計(jì)員，在1880 年的人口普查中協(xié)助統(tǒng)計(jì)人口信息。當(dāng)時(shí)他需要核實(shí)國(guó)家快速壯大的人口信息，并按年齡、性別、種族和其他類(lèi)別對(duì)這些信息進(jìn)行細(xì)分，這項(xiàng)工作進(jìn)展得極其緩慢且耗資不菲。局里的一位管理人員感嘆沒(méi)有一臺(tái)能夠加快人口信息統(tǒng)計(jì)速度的機(jī)器，畢竟，當(dāng)時(shí)正值機(jī)器（機(jī)車(chē)、蒸汽磨坊、量表、蒸汽挖掘機(jī)）時(shí)代的開(kāi)始。為何不設(shè)計(jì)專(zhuān)用于計(jì)算的機(jī)器？霍爾瑞斯認(rèn)同這一想法并開(kāi)始著手開(kāi)發(fā)用于計(jì)算的機(jī)器。在研究過(guò)程中霍爾瑞斯常常會(huì)發(fā)現(xiàn)，讓機(jī)器計(jì)算比讓其理解需計(jì)算什么要容易。來(lái)自外部世界的信息必須以某種方式進(jìn)入霍爾瑞斯的制表機(jī)，必須由一臺(tái)既不會(huì)看也不會(huì)聽(tīng)的機(jī)器來(lái)讀取人口普查員寫(xiě)下的信息或公眾寄來(lái)的信息。

為了解決這一問(wèn)題，霍爾瑞斯開(kāi)始求助于歷史。80 多年前在法國(guó)，約瑟夫·瑪麗·雅卡爾（Joseph Marie Jacquard ）創(chuàng)造了一種讓蒸汽驅(qū)動(dòng)的織布機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的方法，這種方法指引織布機(jī)利用紙板卡片上穿透的一系列小孔。這些卡片上有數(shù)行與數(shù)列小孔，這些小孔可以構(gòu)成不同的圖案。傳動(dòng)裝置上的倒鉤可以伸進(jìn)卡片中，如果倒鉤發(fā)現(xiàn)小孔，就會(huì)通過(guò)小孔穿針引線；如果未發(fā)現(xiàn)小孔，倒鉤就處于受阻狀態(tài)，不采取任何操作。通過(guò)以打孔方式在卡片上形成不同圖案可以生產(chǎn)不同設(shè)計(jì)的紡織品。