像外行一样思考，像专家一样实践——科研成功之道（修订版）

 

像外行一样思考，像专家一样实践——科研成功之道（修订版）（微信之父张小龙提到产品经理要有的傻瓜心态：培养发现、解决问题的洞察力和思考力的心态。人工智能领域世界级权威人物金出武雄先生数十年心得体会！）

【日本】金出武雄 著  

马金城 王国强 译

ISBN 978-7-121-25095-8

2015年4月出版

定价：69.00元

256页

16开

编辑推荐

这是一本对所有人都会有启发的经典著作。

微信之父张小龙先生提到傻瓜心态对产品的重要性。用傻瓜心态来看待、思考问题，会有意想不到的收获。《像外行一样思考，像专家一样实践——科研成功之道》通过大量日常片断分享了金出武雄教授几十年的科研经验：不仅有对创新、创造的深刻见解、也有对管理、领导力和成长的独特心得：创新从省略开始，单纯简单地思考，要想成功、必定迷茫……

微软全球执行副总裁沈向洋、CSDN和极客帮基金创始人蒋涛、MacTalk出品人池建强、中粮营养健康研究院首席知识官吴庆海大力推荐；豆瓣网友好评推荐。

内容提要

《像外行一样思考，像专家一样实践——科研成功之道（修订版）》是由培育和管理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。《像外行一样思考，像专家一样实践——科研成功之道（修订版）》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。

《像外行一样思考，像专家一样实践——科研成功之道（修订版）》不仅适合科研人士，应该说适合任何读者阅读，因为它能对自己工作、学习和生活在解决问题方面有许多参考价值。

《像外行一样思考，像专家一样实践——科研成功之道（修订版）》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。

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

荒唐无稽的想法可以催生好的创意4

第2节 有点幼稚、天真、牵强的想法6

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11

身为专家要有舍弃固有思想、大胆创新的魄力与勇气  11

一味反对别人的意见就可以了吗？12

没有抓住未来？14

第4节 创新从省略开始16

“阿伏加德罗常数”和象棋  16

简单、省略、抽象化——“不言而喻”的悬崖与审美感  17

省略到什么程度是关键 18

第5节 用情景推动研究进展  20

唯一一个在超级碗转播中露面的大学教授20

虚拟现实——其实，很久以前就在做相关的研究21

做有意义的研究  23

第6节 情景的关键，是对人和社会有何作用24

做得很好的人和做不好的人的区别24

情景要通过对未来的构想进行描述25

不要认为没有用的研究才算高级26

第7节 所谓构想力是限定问题的能力28

畅销小说的构思都很优秀28

不可能为世界上的所有问题找到共同的答案29

构想力是一种智慧的能力30

第8节 KISS 方法——单纯地，简单地32

别成为唱反调的人32

坚持到了最后，就会明白失败的原因33

别想乱七八糟的方法  34

第9节 智慧体力——所谓的集中力，就是让自己成为问题本身  36

无论何时，都可能突然碰壁36

我曾经连续74 小时集中精力思考问题 37

让自己成为问题本身38

第10节 越能干的人，越会迷茫 40

我的研究生时代——要尽量提早拿出漂亮的成果 40

具体目标与高层研究 42

交织的不安感与成就感是智慧体力的基石43

第11节 从“做不到”重新开始44

科学的进步就是不断追求更高的极限  44

科学工作者说不可能的时候，他很可能错了47

消极的结果也有积极的意义 47

第12节 在与他人的交流中完善自己的构想 50

“日本人缺乏创新思想”这种说法是不正确的  50

跟他人交流自己的构想时，突然发现没有想到的地方  51

把自己的构想跟他人交流，不会被他人盗用吗？52

第13 节 加上一点我的亲身经历54

小时候我什么东西都自己动手做54

能变出钱的瓶盖 55

铜的气味  56

第14节 “像专家一样思考，像外行一样实践”就糟糕了58

我的艰辛历程——过去的计算机58

像专家一样思考的失败例子59

像外行一样实践结果不尽人意  61

第15 节 关于独创和创造的三种违反常识的说法  63

独创不是灵光闪现63

有创造能力的人在学校里成绩也好65

创造的基础是模仿66

第2章 计算机向人类发出挑战——问题的解决能力与教育 68

第1节 计算机向人类发出挑战 69

四分卫拥有只有中心视野范围的视网膜 69

人是性能最优越的机器吗？ 71

人解决问题的能力  72

第2节 人和计算机都是会计算的机器 74

计算机使用硅和铜计算  74

人用大脑计算  75

“绳子”也会计算  76

第3节 人类和计算机不同吗？78

人们有时闯红灯，这是一种计算78

NP 完全问题 79

人类的思考就是一种物理现象  81

第4节 计算机将变得比人更加智能83

我感受到新的智慧83

可预知的不可预知性 84

超越人的机器人漫步于城市的时代85

第5节 通过解决问题来提高思考力和判断力 89

我在大学时，讨厌做实验  89

美国的大学重视学习解决问题的能力90

日本的学生，解决问题的能力明显要差得多 91

第6节 思考例题并加以解决是加深理解的最好方法 93

您怎么算得这么快啊  93

欧拉公式 95

逻辑学家、数学家、物理学家、工程师 96

第7节 培养思考能力的教科书编写方法  98

首先通览公式  98

“实质到形式”还是“形式到实质”99

想写一本好的教科书  101

第8节 创造力、规划能力的基础是记忆力  102

知觉、思考、行动都源于记忆 102

人类通过遗传留给下一代的记忆量只有0.0000…%  103

储存能力与应用能力 104

第9节 思考力和记忆力是靠不断实践培养起来的 106

直觉也是一种计算  106

不用万有引力定律人们也知道物体是往下落的 107

我从小时候起，就非常喜欢记一些东西 108

第10节 和不同研究领域专家的智慧对决 110

对未知事物与更优秀的人的感知  110

抓住要点，在讲话和做研究上都是一样的 111

以专业知识为武器，跟不同研究领域的人进行对决 112

第11 节 辩证地考察素质教育与填鸭式教育 114

能够自己学习的机器人可以使自己变聪明吗？114

圆周率等于3 可以吗？115

“记忆、反复学习”和“重视思考能力”并不是相反的概念116

第3章 表达“自己的想法”，说服别人实践！118

第1节 说服——好酒也怕巷子深 119

想法和结果被人了解才有价值 119

不需要语言吗？ 120

明白的，不明白的，让人听的，不让人听的 121

第2节 不做铺垫直切正题——这样的讲话会令人深思 123

日本的研究者和技术者不善于在国外演讲 123

听众最感兴趣的是开始的部分 124

“倒着使用准备的幻灯片”125

第3节 用说明的方式陈述结果127

不要以道歉开始127

只要内容正确，介绍不精细也可以128

英语不好就单刀直入 129

第4节 不是通过说明得到认可，而是在认可的基础上进行说明130

讲话要从唤起听众的印象开始130

复杂的理论也要让人理解131

“说话通俗易懂的教授没有什么了不起的”132

第5节 和别人说话时要看着对方的眼睛——要对自己说的话有自信134

在国外要看着对方的眼睛说话134

要对自己有自信  135

自信来自于正面、积极的想法136

第6 节 称赞与论点鲜明的讨论138

“Enjoy”文化与“极限”文化的区别  138

真诚相待——讨论的时候要明确双方意见的对立点139

说话方式的恶习——“但是”141

第7 节 比喻和例子是不同的142

例子就是实例，比喻是说明的工具  142

模糊理论是日本的？  143

事物的命名就是比喻  145

第8节 说英语时，要给人留下“作为一个外国人，说得不错”的印象146

并不仅仅帮助我提高146

我的英语会话失败谈  148

最合适的英语会话熟练程度149

第9 节 提高英语会话水平的秘诀151

无论什么话都要快速说出来 151

金出（本书作者）式英语提高法——边打扫边听英语152

用“图像”计算  154

第10节 论文以及要说服人的文章就是一部推理小说156

100 个学术论文之中最为广泛阅读的是？156

论文里也需要悬念和紧张感刺激  157

一篇论文只能论述一个主题158

第11节 “起承转合”的结合161

“起”——用来唤起读者的好奇心161

“承”——巧妙地设定假设 162

“转”——循序渐进地引导解答的关键  163

第12节 “合”的展现  164

“合”——将最重要的研究结果一并提出164

评判作品论文优劣的标准不是语言，而在于构思能力和组织能力  165

日本人给美国人上英语课？  167

第13 节 提案要当对象是上司一样写得明白易懂 169

研究生的学费、生活费都是由研究费供给的  169

招财的勇敢武士  170

美国大学里的研究是“研究起业” 171

第14 节 关于演讲和英语的三个建议 173

演讲还是别准备得太好 173

展示的资料不要做得让别人一眼就可以看明白174

英语教育还是不要过早起步为好 175

第4章 寻求决断与明示的速度178

第1节 日本需要的是思考的速度 179

发生多起恐怖袭击的一天 179

遭遇危机，就要快速行动 180

能用则用的现实实用主义  180

第2节 互联网重新构筑社会 183

“ 9·11”事件发生时唯一可用的通信手段183

互联网突破了在技术开发上组织之间的壁垒 184

用互联网保护日本文化  185

第3节 “别人怎么看自己”——强迫观念与存在感 187

美国人不在意别人的眼光187

日本人的存在感很弱 188

“就这么做”的美国和“还是不做为好”的日本189

第4节 不要拿“日本独有”当作挡箭牌  192

“日本独有”的文化和习惯192

“日本独有”“美国独有”的技术193

好的东西谁想出来都可以194

第5节 吸引人的领导艺术196

进行商业贸易的时候，美国人只来一个，日本人则要去三个 196

时代剧的地方官、西部剧的警长197

NASA 长官的鲜明个性  198

第6节 无法顺利进行的时候，干脆就掉转方向  201

学生的“黑色星期五”201

针对老师的评价制度 202

换工作是了解自己实力的机会204

第7节 评价本来就是主观的东西  206

评价是很难的206

为什么日本不能取消大学入学考试  207

“客观”评价的危险性和欺骗性209

第8节 “自己决定”是一种勇气210

个人拥有决定权的机构变没了  210

为什么日本人不希望自己来决定  211

美国的官员都希望贴上“是我做的”这样的标签  212

结束语 愉快地解决问题  215

思考事物的本质 216

中国学生的热情  217

“金出教授（本书作者），您一定很快乐吧”  218

新版结束语 致十年后的日本 219

在美国变得毫无存在感的日本 220

日本的自我意识和感受 220

日本留学生太少了  221

吸引天下人才的美国的魅力 223

保持竞争意识  224

走出国门  225

天马行空的想象和“要试试看”226

坚信可以成功的乐观心态 228

精彩节摘

推荐序一

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，总能看到他还在忙碌的身影。

在《像外行一样思考，像专家一样实践：科研成功之道》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。他大胆批评日本学生沟通技巧不足及创新精神欠缺。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、人才的一体化进程中，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，微软全球执行副总裁

推荐序二

你需要多久才能变成一个傻瓜

微信之父张小龙曾经在《微信背后的产品观》里讲到：产品经理要有傻瓜心态。这里的傻瓜并不是指真傻，而是指一种外行心态。张小龙说，自己要经过5～10分钟的酝酿才能达到傻瓜状态，马化腾需要1分钟，功力最深的是乔布斯，传说他能在专家和傻瓜之间随意切换，来去自如，所谓“Stay foolish”，便是如此。

你需要多久才能变成一个傻瓜？

我最早听到的类似说法并不来自于张小龙，而是来自一本书。书的名字叫作《像外行一样思考，像专家一样实践——科研成功之道》，作者是美国卡耐基·梅隆大学（CMU）的计算机科学和机器人研究所的金出武雄教授。金出教授的学术在同行眼里高山仰止，行文也极为流畅。关于写作，他的观点是，无论写科普还是论文，都要像创作小说那样写出引人入胜的独特观点。这一点和 MacTalk秉承的写作原则一脉相承。

金出教授在1980年的春天从日本到了美国，开始了自己的学术研究生涯。他信誓旦旦地对自己的妻子说：咱们只去5年。30年过去了，伊带着这个弥天大谎参与了人工智能和机器人领域相关的各种研究，工作兢兢业业，为美国人民的人工智能事业做出了卓越的贡献。这包括自动驾驶汽车，能够进行火星探查和火山口探查的机器人，自动驾驶直升飞机，虚拟现实和三维视频等。

关于这本书的创作，金出教授如是说：“听过我的演讲或言论之后，有很多人表示‘你的话，简直就是谎话、几乎都是谎话、是玩笑、像是真话、是真话、是自吹自擂、虽然很有建设性但……杂七杂八还有点意思’。于是我想，要不要把这些收集起来，写一本书呢？”

于是这本书就这样诞生了，比《MacTalk·人生元编程》的问世还要腼腆一些。

书看起来像是一本介绍如何做学术研究的著作，但其中的内容远不止于此。无论是学术研究、技术、产品、演讲、写作、互联网、教育，还是思考的本质等，书中都有涉猎，并且观点独特、思路新颖，适合各个创造性领域的人群阅读。

金出教授有个观点叫作“Best First”，意为最好的东西一定要放在最前面。无论是演讲还是写书，金出教授都遵循了这个规则。观众或读者都希望开始的时候就看到最好的东西，很多演讲或图书做了冗长的铺垫才进入主题，岂不知那些铺垫已经耗尽了观众和读者所有的耐心。“Best First”还有一个好处就是：先把最重要的部分呈现给大家，之后在任何时候都可以结束演讲和阅读。

这真是个有趣的观点。写到这里我想起了Linux的缔造者Linus在自传里写的一句话：我对生命的意义有种理论。我们可以在第一章里对读者解释生命的意义何在，这样就可以吸引住他们。一旦他们被吸引，并且付钱买了书，剩下的章节里我们就可以胡扯了。

这两句话颇有异曲同工之妙。基于此，我们就知道，书中的核心内容毫无疑问是第一章：像外行一样思考，像专家一样实践。这一章给我带来的思考最多。读了十几年书，又工作了很多年，我们终于从鼻青脸肿混到了白衣飘飘，成为了某个领域的行家里手。工作中开始得心应手游刃有余，不断有新人或老人来找你解决问题，你微笑着迎接各种挑战，淡淡地送走困难，你挥一挥手，不带走一片云彩……殊不知我们已经陷入了一个创新匮乏区。我们无法像外行那样自由思考，无法像“傻瓜”那样去体会真实用户的感觉，我们成为了专家，常常考虑的是“能不能实现”和更多的“不可能”。

这时候金出教授就会从书里爬出来拍拍你的肩膀，轻轻地在你耳边低语：要像外行一样自由发散地找出创意，然后以专业人士的方法付诸实现。

对于外行来说，因为没有相关知识和经验的束缚，所以可以大胆假设小心求证。他们一切构想的根源都是“我想要这样”，而不是“能不能实现”。每个外行都抱着一种“能实现”的积极态度，美妙的创意才会相伴而来。而专家就很容易被困在通常的做法中，难以产生飞跃式的想法。某些成功了的，已经存在的方法、经验和知识反而会导致想象力匮乏，创意缺失。

当你以一个专家的身份说出“不可能”三个字的时候，你已经输了。金出教授如是说，为此他还举了下面这个真实的例子。

2000年前后，有个人告诉我说：雨滴原本是透明的，但在雨天开车时，我们看到的却是白色的雨滴，这妨碍了开车。之所以会这样是因为车头灯照在雨滴上，光线发生了像在水晶里一样的折射。那时我就想，能不能做出这样的车头灯，它不像传统车头灯一样对着某个方向无区别地发射光线，而是先探测雨点的位置，而后仅仅向没有雨滴的空隙投影光线，这样的话岂不就像看不见雨一样了吗？

那是我像外行一样的想法，实在是有点天马行空。我和汽车公司的技术人员谈论了这个想法，他并不接受，说：这不可能。虽然我觉得从技术上说没有什么做不到的事情，但还是先把这个想法搁置了。七年后，金教授终于做出了让雨滴消失的车头灯实验室版本，并且因此拓宽了新视觉系统和应用的前景。

跳出现有的成功是最难的，即使是天才也不例外。

发明现代计算机原型的天才科学家冯·诺依曼在别人向其展示高级编程语言时回答：汇编是多么美妙的语言，有了汇编你们怎么还会用到其他语言呢？这是多么的愚蠢！从那以后，几百种高级语言诞生了。

他就不能理解我们这些看不懂汇编语言的程序员的心！

很多成功的企业巨头被后来者追上并击败，同样是因为企业经营者无法走出过去的成功经验导致的。即使无法颠覆别人，也应该顺应时代的潮流做出自己的改变，每个创业者，都应该读读这一章。

金出教授还在书中讲述了“计算机向人类发出挑战——问题的解决能力与教育”、“表达‘自己的想法’，说服别人实践”、“寻求决断与明示的速度”等内容，同样值得仔细品读。下面是一些有趣的观点摘录。

关于反对

明斯基教授，您总是能在各种领域中想出很多创造性的、引人入胜且能够引导新方向的构思。请问您的诀窍是什么呢？他回答说：这个很简单，只要反对大家所说的就可以了。大家都认同的好想法基本上都不太令人满意。

关于迷茫

金出教授说，越能干的人越迷茫。

如果你工作时经常在“能不能行呢”的不安感和“啊，成功了”的成就感之间往复行走，恭喜你，离成功已经没有几公里了。交织着这两种感觉的体验将成为你智慧体力的强有力的基石。

就算是卡耐基·梅隆大学的计算机科学系和机器人研究所的博士研究生，他们出类拔萃无所不能，也避免不了这种感觉。不，应该说，正是这种人，才更容易陷入不安和迷茫。

这也从某种程度上解释了我为什么会经常处于一种迷茫的状态……

关于记忆力

很多人常常感慨：我就是记忆力不行……言下之意就是除了记忆力我其他方面都很行的。真是这样吗？

日常生活中，对于人的知觉、思考、行动等，追本溯源，最终都会落到记忆上来。如果头脑中没有知识和信息作为工具、材料，是不可能发挥规划能力与创造能力的。构思就是通过重组脑海中的记忆产生的。如果没有良好而广博的记忆内容做基础，根本产生不了什么好的构思。

因此，最有效的学习方法就是记忆。把他人长时间思考总结得出的成果记下来，不仅高效便捷，也能为自身的思考扩展基础。当然，这里所谓的记忆，是指经过理解的记忆，这一点无需多言。

所以，今后看到高晓松在脱口秀中谈古论今纵览天下的时候，不要再说“我就是记忆力不行”了，差距是全面的。

关于颠覆

科学的进步就是不断突破极限和开辟新的领域。很多人认为世界已经停止前行，但那并不是真相。

计算机的发展日新月异。20世纪60年代，计算机像竞赛一样呈指数发展，但到了20世纪80年代，发展速度减缓，甚至有人说计算机不会再进步了，还举了很多例子：硅晶体上不能画再细的线了，不能制造出更小的晶体管了，硬盘的存储密度不能再增大了，等等。根据这些说法他们得出的结论是：发展瓶颈终将到来。

关于不可能原则

第一条：科学工作者声明某件事情是可行的时候，基本上他不会错。但当他说不可能的时候，他很可能错了。

第二条：发现极限在哪里的唯一方法就是超越极限，尝试向稍微超越这个极限的领域迈进、冒险。

第三条：无论是哪种技术，只要它是非常先进的，那看起来都跟魔术没什么区别。

关于演讲和交流

在与他人交流的过程中完善自己的想法。无论什么样的构想，最初大都只是个偶然的想法。锤炼构想的方法就是跟他人交流，在交谈中验证是不是一个有价值的想法，并且获取相关知识，修正不完备的地方。升华构想的关键是“交流”，因为他人有很多从自己角度出发的认识和想法，借鉴过来才能完善自己的构想。

关于用户

开发系统的人头脑中一定要有“用户是在与系统进行对话”这种概念。事实上用户不是通过一点点地阅读操作手册记住系统的使用方法的，而是通过使用在头脑中形成印象：系统对每一项操作的反应是什么。

因此，即便是再简单的操作，要是系统的反应不一致，只会使用户混乱，产生不信赖感。系统与用户的关系，就像老师与学生的关系，老师的举止行为前后不相同，就根本不能博得学生的信任。

创造的基础是模仿

模仿、相似，这样不是很好吗？最初的想法的确是相同的，但在此基础之上添加东西、使之升华的水平高低才是决定胜负的关键。

据此，大部分的创造都是在模仿的基础上增加其附加价值的东西。

独创、创造，不是无中生有的魔术。

最后，回到我们最初提出的问题，如何在专家和傻瓜之间进行自由切换呢？其实金出教授已经写在书里了：思考的时候，要像外行一样单纯直接，实践的时候要像专家一样严密细致，并且要有以专业知识和方法武装起来的“我做得到”的乐观主义精神。要记住，独特的、好的创意和好的结果，不管是对研究而言，还是对商业运营而言，都不是自己突然冒出来的东西，那一定是刻苦的努力和长期的思考带来的。

每个MacTalk的读者都该读一读这本书，如果你没时间读书，至少要读一读这篇书评！

池建强

《MacTalk·人生元编程》作者，MacTalk出品人

作者简介

金出武雄生于1945年。1974年修完东京大学电子工学博士课程，取得工学博士学位。留校担任助理教授后，1980年赴美担任卡耐基·梅隆大学机器人研究所高级研究员。在该研究所担任过准教授、教授，并于1992年到2001年期间升任所长。2006年成立生活质量工程研究中心并担任中心主任。2001年在日本成立产业技术综合研究所数字人类研究中心，并在2001年到2009年间兼任中心主任，现在是该研究所的特别研究员。

在汽车、自主直升机、视觉、人脸识别、虚拟现实、第一人称视觉、机器人工学—图像识别等领域是世界级的权威人物。现在还在日美两国继续进行着独创性的研究。

金出武雄是全美工学学会会员，曾获富兰克林鲍尔基金会奖、C&C奖、大川奖、立石特别奖、IEEE机器人工学先锋奖等。

媒体评论

这是一本价值被严重低估的好书，书名中的“科研成功之道”让大家以为这本书只对科研人员有用，其实金出教授主要讲的是如何进行一流思考和解决问题的方法。书中的内容也回答了为什么美国的科研能有这么多创新，并能用于实际工业：关键在于发现问题和解决问题的能力培养。

对于喜欢思考问题的朋友，无论在学习、工作、产品研发，还是创业上，这本书都有极大的参考价值。比如所谓“像外行一样思考”，不就是互联网产品上说的把用户假设成小白，这说起来容易，实际上如何做到？金出教授用自己的案例做了深入的分析。我在2006年就看过这本书，这次重新阅读，发现自己原来虽然看过但并没有深刻理解，更没有付诸实践，希望各位读者能学以致用，一定大有收获。

——蒋涛，CSDN和极客帮基金创始人

 《像外行一样思考，像专家一样实践：科研成功之道》看起来像是一本介绍“如何做学术研究”的著作，但其中的内容远不止于此。无论是学术研究、技术、产品、演讲、写作、互联网、教育，还是思考的本质等，书中都有涉猎，并且观点独特，思路新颖，适合各个创造性领域的人群阅读。

——池建强，《MacTalk·人生元编程》作者，MacTalk出品人

像外行一样思考，像专家一样实践。既需要天马行空，超越常规；又需要如履薄冰，以终为始。做正确的事，正确地做事。无论科研漫步，还是人生徜徉，应作如是观。

——吴庆海，中粮营养健康研究院 知识官

前言

向创新发出邀请

No.1  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。美国被认为是世界上计算机技术最发达的国家，而我们的工作是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35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5年，于是就带着5岁的儿子和只有9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，三十多年过去了。在美国期间，我参与了带有人工智能的摄像眼的机器人及其系统的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；通过固定摄像头、机载摄像头追踪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播放系统等。

从1991年开始的十年间，作为机器人研究所的所长，我得到了把研究所发展成拥有两百多研究专家、在全世界最具盛名的机器人研究所的机会。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13个城市之一，称之为“机器堡”（Roboburg）。

美国的大学厌恶形式主义，重视自由的学术气氛。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。

No.2  简单地思考

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。

“要是能做到这种事，不是很有趣吗？”

“难道你不觉得这样有些不方便？”

“人们为什么能做这种事情呢？”

卡耐基·梅隆大学的权威，H·西蒙教授曾在经济学方面获得诺贝尔经济学奖、心理学方面获得堪称日本文化勋章的总统奖章、计算机科学方面获得学术界最高的奖项图灵奖，被誉为现代的文艺复兴者。像使用被称为“汉诺塔”的谜题来探讨人解决问题的能力是怎样的一种构造之类的理论研究对他而言是常有的。

人们在听到那些很难的事情或者是很重要的发明的构想时，往往都会认为：“什么呀！就这我也能想到！”

实际上，计算机科学与技术方面的基本思路是极其简单的，有时候甚至被认为是外行人的想法。现代因特网的原型是20世纪60年代的计算机网络项目。而发起这个项目的便是美国国防部的国防高等研究计划署（DARPA）的项目经理B·卡恩。他最初的想法是：“如果把计算机都连接起来的话，军事上要是遭受前苏联的攻击，即使一处计算机被破坏也可以继续工作，而经济上，美国东西海岸有三小时的时差，把计算的任务分散开来会比较有利。”

这种想法，多少是有些超越常规的。

还有，在计算机科学中，有一种叫作“同步”的重要技术。比如像旅行社、飞机场售票处都可以便捷地加入机票预订、变更等信息。这种“同步”技术就是在多个程序中需要共享一个文件（就像预约信息记录文件）时所使用的技术。

如果在一个程序修改文件的同时也允许其他程序修改文件，则势必会产生文件内容冲突。如果软件技术人员对这种冲突一无所知，则会引起很多麻烦。

“同步”就是防止这种现象产生的高端技术。它的基本构成部分是软件科学巨人E·戴库斯特拉发明的“信号量”。而“信号量”一词，正如字面意思所指，最初就是铁路中使用的臂板信号机。列车要进入某个线路区间（也就是想要写文件）的时候，如果臂板处于抬起状态则不能进入（也就是不能开始写文件操作）。如果臂板处于放下的状态，就代表可以进入（也就是可以开始写文件操作）。不过，在进入线路区间的同时要把臂板抬起来。然后，从线路区间出来（也就是写文件操作结束）的时候，又要把臂板放下，使得下一辆列车可以进入该线路区间。“同步”就是这样一种原理。虽然表面看起来很难，其实也只不过是在计算机上实现了臂板信号机的功能。

No.3  像外行一样思考，像专家一样实践

构思，必须单纯、直接、自由、简单。那么，影响这种直接、自由构思的最大障碍是什么呢？是对知识的轻率态度——自以为已经知道了。

一旦以为自己有了知识，就装做无所不知的样子说“不，那个很难”“不应该那样考虑”。像我们这样被称为大学教授的业内人士，经常会说：“你这个想法啊，曾几何时有人这么做过，但是没有成功。” 就像是在显示自己的博学一样。其实，所谓的专家是学会了分析“这样的情况下应该怎样做才能达到成功”的人。要是仅仅对这个领域一知半解、没有深入研究的话，很容易使自己产生构思的视野变得狭窄。

最初的构思往往来自于各种希望和想象。比如：“要是能这样就好了”“如果这种时候能这样的话，应该可以成功”。所谓的希望和想象，本身是不需要专业知识的。摆脱已知的条条框框的束缚反而更可能产生全新的构思。关键在于积极的态度，坚信“一定能成功”。

不过，要把构想付诸实现，丰富的知识、娴熟的技能都是必要的。即便构思再巧妙，粗糙实现的结果都会不尽人意，因为毕竟术业有专攻。

计算机的发展过程也证明了这一点。早期的计算机体积大、价格高，需要有特别的稳定电源，需要放置在空调运转良好的机房。接着出现了微型机其电源只需要普通的插座，可以放置在普通的房间，有了像玩具一样的磁带装置。对用惯了大型机的人来说，微型机看起来有点靠不住。发明了微型机，把计算机从一个用于科学计算的机器进化到了一个可以控制系统的机器、使得计算机的应用范围得到了飞跃性扩展的，既不是IBM也不是UNISYS，而是新出现的DEC公司。

进一步使计算机能够做到每人一台，放到每一张办公桌上，发明用于日常事务处理的名为个人电脑的“大材小用”的计算机，这种IT革命的源头是计算机行业外的施乐公司的Palo Alto研究所。还有，人形机器人、宠物机器人的先行者，也是被公认为非专业开发机器人的本田公司和SONY公司。但是DEC、施乐、本田，以及SONY都是毋庸置疑的超一流的技术公司，所以才能将构思付诸现实。

我确信这种现象是研究开发的秘诀，总结起来就是“像外行一样思考，像专家一样实践”。我常向学生和朋友们分享这句话。

No.4  长期旅居国外的生活

询问那些长期在国外居住的人，总有两个共同现象。

一个是我称之为“外行社会学”的现象。和我们相比，他们张口便开始说：“在美国啊，在日本啊……”因为每天生活在各种习惯与思维方式不同的社会中，即使不是自己的专业，也总是不由自主地发表关于文化或者社会制度方面的意见，并且在言语中经常穿插着一些吹嘘自己的轶闻趣事。

另一个就是特别爱国的现象。当有关于日本的话题出现时，就开始站在一个日本人的立场，因此假使被表扬，心情固然很好；但若是被批评，就开始辩护或者反击。于是不知不觉中开始把自己当成日本人的代表，爱国情绪越发高涨起来。在电视里看见日本人受到不公正的待遇时就不由得满腔愤慨。与此同时，虽然自己有时想说但不会说“我可是日本人的代表”，却总要求别人接受自己对日本的想法。

我也不例外，这两种现象似乎都有。因此，如果和各种日本人一起吃饭的话，总会提起这样的事。前面提到的“像外行一样思考，像专家一样实践”也是其中之一。

听过我所说的之后，有很多人表示“你的话，简直是谎话、几乎都是谎话、是玩笑、像是真话、是真话、是自吹自擂、虽然是很有建设性的想法但……杂七杂八很有意思”。于是我想，要不要把这些收集起来，写一本书。这本书就这样诞生了。

本书讲述的内容，并不仅仅限于人们彼此可以心照不宣地交流文化和想法的日本，也不局限于美国。这些内容是从来由来自世界各国的、有着不同的文化与看法的、互相接近、奋斗、研究、共同解决问题的人们每天的经验提炼而成的。

因此，书中所举的例子和事实大多是以研究人员的轶事为主。但是，我所陈述的思想并不限于研究所、家庭、商业、事务所、工厂，等等，我认为这是广泛适用的。希望大家在阅读的时候，能够相应地把“研究问题”替换成“新计划”，“大学”替换成“公司”，“学生”替换成“部下”，等等。

前缀meta的意思是“关于那个的，更高层次的”。副标题“解决问题的高端技术”中的“高端”就是这个意思。

实际上，我们每天的生活，就是在不断地解决问题。如果，这本书的内容能给人们提供一条解决问题的新途径的话，我将不胜荣幸。

最后，对于努力收集关于我的录音磁带，以及我在各种学会和学术杂志等处发表过的文章并最终整理成书的山田修、冈村启嗣和PHP研究所文艺出版社的木南勇二表示衷心的感谢！

——金出武雄，2003年3月，美国宾夕法尼亚州匹兹堡市