像外行一样思考，像专家一样实践：科研成功之道
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本书是由管理和培育出世界上最大的机器人研究所的卡耐基.梅隆大学教授Takeo Kanade对其日常研究、生活和学习的经验进行收集整理而成的一本小册子。本书不仅用作者亲身经历的大量事例极具趣味地描述了许多有效的科研法则，如“海阔天空的构思”、“跳出现有的成功”、“KISS方法”、“用情景推动研究进展”、“智慧体力”、“从‘做不到’重新开始”、“在与他人的交流中完善自己的构想”，等等，而且更是用大量的篇幅、语重心长地为下一代即将承担未来的年轻人如何进行科研，如何进行创新，想得到一定成就应该具备什么样的能力提供了必要及时的指导。本书不仅适合科研人士，应该说是适合任何读者阅读，因为它能对自己工作、学习和生活在解决问题方面会有许多参考价值。本书尤其适合在校大学生、研究生在思考如何培养自身能力，如何发展自我的时候参考阅读。...
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目录
第1章 像外行一样思考，像专家一样实践 1
第1节 海阔天空的构思 2
美国的研究现场充满海阔天空的思维方式 2
三维国家全景图、灰尘传感器、苍耳子 3
好的构想正是来自于荒唐无稽的想法 4
第2节 有点幼稚、天真、牵强的想法 5
大陆漂移学说 6
海岸线长度不一致 7
内容宽泛的理论 8
第3节 跳出现有的成功 10
身为专家要有舍弃固有思想、大胆创新的魄力与勇气 10
要勇于反对别人的意见 12
没有抓住未来 13
第4节 创新，从省略开始 15
如果数量达到“阿佛加德罗数”，则计算机也不能全部检查 15
简单、省略、抽象化——“理所当然”的悬崖与审美感 16
省略到什么程度是关键 18
第5节 用情景推动研究进展 19
在超级碗的转播中露面的惟一一个大学教授 19
第1章 像外行一样思考，像专家一样实践 1
第1节 海阔天空的构思 2
美国的研究现场充满海阔天空的思维方式 2
三维国家全景图、灰尘传感器、苍耳子 3
好的构想正是来自于荒唐无稽的想法 4
第2节 有点幼稚、天真、牵强的想法 5
大陆漂移学说 6
海岸线长度不一致 7
内容宽泛的理论 8
第3节 跳出现有的成功 10
身为专家要有舍弃固有思想、大胆创新的魄力与勇气 10
要勇于反对别人的意见 12
没有抓住未来 13
第4节 创新，从省略开始 15
如果数量达到“阿佛加德罗数”，则计算机也不能全部检查 15
简单、省略、抽象化——“理所当然”的悬崖与审美感 16
省略到什么程度是关键 18
第5节 用情景推动研究进展 19
在超级碗的转播中露面的惟一一个大学教授 19
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1991年，当我还在卡内基.梅隆大学读博士的时候，就结识了金出武雄（Takeo Kanade）教授。作为一位研究机器人的科学家，金出教授在学术上的成就，令许多人高山仰止。我还记得他的很多精彩演讲，特别是他关于写论文要像写侦探小说那样引人入胜的独特观点。金出教授严谨治学的精神，更是我们学习的榜样。每天深夜我开车回家，途经他的办公室，总能见到他还在忙碌的身影。
在本书中，金出教授依据自己几十年科研和教学的体验，利用日常研究和生活中经常能够遇到的事例作为论据，深入浅出地向我们讲述了一种看似简单、却极其深奥的科研法则——像外行一样思考，像专家一样实践。
在看似枯燥的科学研究的工作中，有许多思想和方法值得我们去关注，比如，要勇于舍弃固有的思想、最大程度地发挥构想能力、积极主动地与同行交流等。这就需要我们的年轻学生在他们的科研道路之初，就能了解和掌握科研成功的一些最根本的道理和技巧，这也正是本书的真正价值所在。
金出教授在美国研究教学多年，对美国科研创新文化有自己独到的见解。在本书中还有很多关于日本学生与美国学生的比较。他更大胆批评日本学生沟通技巧的不足及创新精神的欠缺。他的很多建议对于今天的中国和我们中国学生，也非常有参考价值。中国正面临着在全球经济、科技、人才的一体化进程当中，如何找到自己的长项和弱处，以保持创新发展进步的课题。
科学研究是一项严谨的工作，但又是一项非常有趣的工作。科学研究的成果将潜移默化地影响着我们未来的生活。因此，我希望未来能有更多的人从科学研究中找到快乐，在快乐中发现人类未来文明的希望。
沈向洋
微软亚洲研究院 院长
自序
向创新发出邀请
NO1 培育担负计算机科学的尖端和未来的年轻头脑。
现在的我，作为美国卡耐基.梅隆大学（CMU）的计算机科学和机器人研究所的教授，已经把美国作为我生活的据点了。
坐落在宾夕法尼亚州匹兹堡市内的美国卡耐基.梅隆大学，以计算机科学而闻名，和麻省理工学院（MIT）及斯坦福大学一起被公认为计算机科学技术最强的三所大学。CMU的很多教授都获得过有计算机界诺贝尔奖之称的图灵奖。而且，研究所里面，聚集了来自美国，乃至全世界的年富力强、充满自信的头脑。尽管美国被认为是世界上计算机技术最发达的国家，我们仍然要继续深入研究并培育肩负未来的年轻头脑。
我去美国是在1980年的春天，那时，我三十五岁。在那之前，我是京都大学的学生，并考上研究生，然后做了大学老师助教、教授助理，走的是典型的日本大学教师的道路。之后，我向从来没有想过在美国生活的妻子许诺，我们只待五年的时间，于是就带着五岁的儿子和只有九个月的女儿来到美国。然而从那以后，这个承诺一直没能实现，不知不觉中，二十多年过去了。在美国期间，我参与了人工智能、带摄像眼的机器人和系统开发等各种各样的研究。
这其中包括：自动驾驶横穿了美洲大陆的汽车；能够进行火星探查和火山口探查的机器人；能够自己控制飞行的直升飞机；通过固定摄像机、飞机上的相机来自动监视广阔范围的监视系统；以三维的数据模拟现实的房间，能够在穹形空间内，使用可以在观众周围环绕并且显示的新型视频回放系统等。
从1991年开始的十年间，作为机器人研究所的所长，我得到了在拥有两百多人的研究专家、全世界最具盛名的机器人研究所里锻炼的机会。华尔街日报也特别刊登了《在机器人研究所的帮助下》的文章，并将匹兹堡定为全美重点发展的十三个城市之一，称之为“机器堡”（Roboburg）。
美国的大学厌恶形式，重视自由的气氛。聚集在一起的教授同事和学生们来自世界各地，都有着各自国家的文化。与其说是指导年轻的研究生和工作人员，不如说和他们在一起，思考新的机器人技术理论，开发各种各样的系统。虽然说研究有压力，但其中充满了乐趣。
NO2 简单的思考
经过那段研究生活，我最为感慨的就是：成功的观念往往是极其简单、明快的。美国著名学者从世界上极为普通的问题入手，开始进行研究。
比如会提出如下普通的问题：
在本书中，金出教授依据自己几十年科研和教学的体验，利用日常研究和生活中经常能够遇到的事例作为论据，深入浅出地向我们讲述了一种看似简单、却极其深奥的科研法则——像外行一样思考，像专家一样实践。
在看似枯燥的科学研究的工作中，有许多思想和方法值得我们去关注，比如，要勇于舍弃固有的思想、最大程度地发挥构想能力、积极主动地与同行交流等。这就需要我们的年轻学生在他们的科研道路之初，就能了解和掌握科研成功的一些最根本的道理和技巧，这也正是本书的真正价值所在。
金出教授在美国研究教学多年，对美国科研创新文化有自己独到的见解。在本书中还有很多关于日本学生与美国学生的比较。他更大胆批评日本学生沟通技巧的不足及创新精神的欠缺。他的很多建议对于今天的中国和我们中国学生，也非常有参考价值。中国正面临着在全球经济、科技、人才的一体化进程当中，如何找到自己的长项和弱处，以保持创新发展进步的课题。
科学研究是一项严谨的工作，但又是一项非常有趣的工作。科学研究的成果将潜移默化地影响着我们未来的生活。因此，我希望未来能有更多的人从科学研究中找到快乐，在快乐中发现人类未来文明的希望。
沈向洋
微软亚洲研究院 院长
自序
向创新发出邀请
NO1 培育担负计算机科学的尖端和未来的年轻头脑。
现在的我，作为美国卡耐基.梅隆大学（CMU）的计算机科学和机器人研究所的教授，已经把美国作为我生活的据点了。
坐落在宾夕法尼亚州匹兹堡市内的美国卡耐基.梅隆大学，以计算机科学而闻名，和麻省理工学院（MIT）及斯坦福大学一起被公认为计算机科学技术最强的三所大学。CMU的很多教授都获得过有计算机界诺贝尔奖之称的图灵奖。而且，研究所里面，聚集了来自美国，乃至全世界的年富力强、充满自信的头脑。尽管美国被认为是世界上计算机技术最发达的国家，我们仍然要继续深入研究并培育肩负未来的年轻头脑。
我去美国是在1980年的春天，那时，我三十五岁。在那之前，我是京都大学的学生，并考上研究生，然后做了大学老师助教、教授助理，走的是典型的日本大学教师的道路。之后，我向从来没有想过在美国生活的妻子许诺，我们只待五年的时间，于是就带着五岁的儿子和只有九个月的女儿来到美国。然而从那以后，这个承诺一直没能实现，不知不觉中，二十多年过去了。在美国期间，我参与了人工智能、带摄像眼的机器人和系统开发等各种各样的研究。
这其中包括：自动驾驶横穿了美洲大陆的汽车；能够进行火星探查和火山口探查的机器人；能够自己控制飞行的直升飞机；通过固定摄像机、飞机上的相机来自动监视广阔范围的监视系统；以三维的数据模拟现实的房间，能够在穹形空间内，使用可以在观众周围环绕并且显示的新型视频回放系统等。
从1991年开始的十年间，作为机器人研究所的所长，我得到了在拥有两百多人的研究专家、全世界最具盛名的机器人研究所里锻炼的机会。华尔街日报也特别刊登了《在机器人研究所的帮助下》的文章，并将匹兹堡定为全美重点发展的十三个城市之一，称之为“机器堡”（Roboburg）。
美国的大学厌恶形式，重视自由的气氛。聚集在一起的教授同事和学生们来自世界各地，都有着各自国家的文化。与其说是指导年轻的研究生和工作人员，不如说和他们在一起，思考新的机器人技术理论，开发各种各样的系统。虽然说研究有压力，但其中充满了乐趣。
NO2 简单的思考
经过那段研究生活，我最为感慨的就是：成功的观念往往是极其简单、明快的。美国著名学者从世界上极为普通的问题入手，开始进行研究。
比如会提出如下普通的问题：
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