自2010 年以來，計算與信息科學(xué)從傳感技術(shù)的迅猛發(fā)展中受益匪淺。在愛爾蘭，人們通過將節(jié)點與戈爾韋灣冰涼海水中的黃色浮標(biāo)相連來檢測污染、研究危險波浪模式、監(jiān)控海產(chǎn)品儲備情況并將信息上傳到互聯(lián)網(wǎng)供大眾瀏覽。醫(yī)療專家正在對體內(nèi)傳感器網(wǎng)絡(luò)進行試驗，該網(wǎng)絡(luò)將使用針頭大小的器件來跟蹤患者的健康狀況，并以無線方式向計算機發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)。工業(yè)機器人可以借助計算機視覺與觸覺傳感器來組裝汽車并檢查缺陷?；瘜W(xué)傳感器可以察覺到空氣中的有毒物質(zhì)。通過手機可2 以聽到對手持裝置發(fā)出的搜尋命令。

人類使用自身感官（視覺、聽覺、觸覺、嗅覺、味覺）來收集信息并將其傳遞給大腦這一中央處理單元。在經(jīng)過100 年的發(fā)展后，計算機也終于在一定程度上開始獲得這些傳感功能了。計算機的傳感功能在某些方面遠不及人類的感知功能，不過計算機的傳感功能也有人類無法企及的方面。比如說，在GPS 的輔助下，計算機可以知道自身所處的位置，它們能察覺房間空氣中分子結(jié)構(gòu)的細微差別，還能夠水下作業(yè)、內(nèi)置于混凝土或紙尿褲內(nèi)，而且絕不會感覺疲勞。

在接下來的10 年中，傳感技術(shù)將改變我們思考的方式，也會改變計算機能夠存取的數(shù)據(jù)。然而就在不久前，計算機傳感技術(shù)還相當(dāng)落后。未來計算機將能延伸并了解其所處的環(huán)境，不過，通往這樣的一個時刻的整個進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整片黑暗。

但是，在計算能力發(fā)展史的大部分時間中，計算機都曾面臨著只能通過觸覺來感知世界這一難題。

赫爾曼·霍爾瑞斯（Herman Hollerith）在19 歲時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)任美國人口普查局的統(tǒng)計員，在1880 年的人口普查中協(xié)助統(tǒng)計人口信息。當(dāng)時他需要核實國家快速壯大的人口信息，并按年齡、性別、種族和其他類別對這些信息進行細分，這項工作進展得極其緩慢且耗資不菲。局里的一位管理人員感嘆沒有一臺能夠加快人口信息統(tǒng)計速度的機器，畢竟，當(dāng)時正值機器（機車、蒸汽磨坊、量表、蒸汽挖掘機）時代的開始。為何不設(shè)計專用于計算的機器？霍爾瑞斯認同這一想法并開始著手開發(fā)用于計算的機器。在研究過程中霍爾瑞斯常常會發(fā)現(xiàn)，讓機器計算比讓其理解需計算什么要容易。來自外部世界的信息必須以某種方式進入霍爾瑞斯的制表機，必須由一臺既不會看也不會聽的機器來讀取人口普查員寫下的信息或公眾寄來的信息。

為了解決這一問題，霍爾瑞斯開始求助于歷史。80 多年前在法國，約瑟夫·瑪麗·雅卡爾（Joseph Marie Jacquard ）創(chuàng)造了一種讓蒸汽驅(qū)動的織布機實現(xiàn)自動化的方法，這種方法指引織布機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。傳動裝置上的倒鉤可以伸進卡片中，如果倒鉤發(fā)現(xiàn)小孔，就會通過小孔穿針引線；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)計的紡織品。