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本书是卡耐基·梅隆大学Takeo Kanade教授将其日常研究、学习和生活的经验整理而成的一本小册子，他是计算机视觉领域世界闻名的科学家，并曾担任著名的卡耐基·梅隆大学机器人研究所所长。在本书中，作者不仅用亲身经历的大量事例极富趣味性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”“创新从省略开始”“KISS方法”等，而且用大量的篇幅针对科研创新和获得成就应具备的能力给出了必要及时的指导。本书适合任何读者阅读，并不限于科研人员——书中的观点、经验对解决个人在工作、学习和生活上的许多问题均非常有启发意义和参考价值。

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
美国的研究环境充满天马行空的气氛	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
没有抓住未来吗	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	20
唯一一个在超级碗大赛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  构想力就是限定问题的能力	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
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
交织而来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	45
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
像外行一样实践的结果不尽人意	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	64
创造的基础是模仿	66


第2章  计算机向人类发出挑战——解决问题的能力与教育	68

第1节  计算机向人类发出挑战	69
四分卫的视网膜只有中心视野	69
人是性能最优越的机器吗	70
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	75
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
可预测的不可预测性	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
“从实质到形式”还是“从形式到实质”	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
存储能力与应用能力	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	108
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
能够自主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
自己说的话自信	134
在国外要看着对方的眼睛说话	134
要有自信	135
自信来自正面、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——讨论时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
模糊理论是日本的吗	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篇学术论文中最为广泛阅读的是哪篇	156
论文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，而是构思能力
和组织能力	165
日本人能给美国人上英语课吗	166
第13节  研究资金计划书必须明白易懂	169
研究生的学费、生活费都来自研究费	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
展示资料不要让人一眼就能看明白	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	177

第1节  日本需要的是思考的速度	178
发生多起恐怖袭击的一天	178
遭遇危机，就要快速行动	179
能用则用的现实实用主义	179
第2节  互联网重构社会	182
“ 9·11”事件发生时唯一可用的通信手段	182
互联网突破了技术开发上组织之间的壁垒	183
用互联网保护日本文化	184
第3节  “别人怎么看自己”——强迫观念与
存在感	186
美国人不在意别人的眼光	186
日本人的存在感很弱	187
“就这么做”的美国和“还是不做为好”的日本	188
第4节  不要拿“日本独有”当成挡箭牌	190
“日本独有”的文化和习惯	190
“日本独有”与“美国独有”的技术	191
好的东西谁想出来都可以	192
第5节  吸引人的领导艺术	194
商业贸易谈判时，美国人只来一个人，日本人则要去
三个人	194
时代剧的地方官、西部剧的警长	195
NASA长官的鲜明个性	196
第6节  无法顺利进行的时候，干脆就掉转方向	198
学生的“黑色星期五”	198
针对教师的评价制度	199
换工作是了解自己实力的机会	201
第7节  评价本来就是主观的东西	203
评价是很难的	203
为什么日本不能取消大学入学考试	204
“客观”评价的危险性和欺骗性	205
第8节  “自己决定”是一种勇气	207
个人拥有决定权的机构变没了	207
为什么日本人不希望自己来决定	208
美国的官员都希望贴上“是我做的”这样的标签	209

结束语  愉快地解决问题	212
思考事物的本质	213
中国学生的热情	214
“金出教授，您一定很快乐吧”	215

新版结束语  致十年后的日本	216
在美国变得毫无存在感的日本	217
日本的自我意识和感受	217
日本留学生太少了	218
吸引天下人才的美国魅力	220
保持竞争意识	220
走出国门	222
天马行空的想象和“要试试看”	223
坚信可以成功的乐观心态	225

序

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
美国国家工程院外籍院士
微软原全球执行副总裁

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高效成事：像外行一样思考，像专家一样实践