我们将在本章讨论的多数智能设备都包含机器学习的元素。正如围绕人工智能的各种问题都可以回溯至数百年前一样，关于具有自我调节功能的机器的想法也同样如此。早在公元前205年，寓居于埃及亚历山大港的希腊数学家克特西比乌斯就建造了世界上第一台能自我控制的设备。克特西比乌斯的作品是一台水钟，其最大特点就是拥有一个可以保持恒定流速的校正器。这台水钟通过设在水缸里的浮子计时。水从水缸底部的小孔滴落，浮子就随着水位下降。每运行一单位的时间，浮子顶端的类似于人偶的器械就进行一次齿轮机械操作。克特西比乌斯水钟有多个不同版本，在不同版本中，它要么落下一块卵石，要么鸣响一声喇叭。
克特西比乌斯水钟意义重大，因为它永久性地改变了我们对人造之物的认知。早在克特西比乌斯水钟之前，人们认为只有有生命的东西能够根据环境的变化调整自己的行为。而克特西比乌斯水钟诞生之后，自我调节反馈控制系统成了我们技术的一部分。
进入20世纪，影响后世的人工智能先驱诺伯特·维纳（Norbert Wiener）制定了反馈系统的数学理论。维纳提出一个设想：智能行为是接收和处理信息的必然结果。这个设想就是众所周知的控制论。“二战”期间，当维纳与其同事朱利安·毕格罗（Julian Bigelow）在从事旨在提高高射炮精确率工程的时候，他的反馈系统理论得到了细化。维纳和毕格罗解决了向飞行中的飞机提高开火准确率的难题。这曾经是个难题，因为炮手必须预先判断目标的位置。他们的解决方案是通过预测目标飞行位置并相应调校火炮的瞄准器，从而自动调整炮手的瞄准过程。
维纳关于感知和反馈作为一种优化性能的方法的设想不仅仅只是用于战争。维纳与之前的研究者不同，他将反馈构想成一种通用的普适原则。他认为，反馈能够以同样的方式应用于机器、组织、城市甚至是人的大脑。他在1905年出版的《人类的人类用法》（The Human Use of Human Beings）一书中记录下了许多这样的设想，此书比“人工智能”的正式问世早了6年。作为一本出人意料的畅销书，它描述了智能自动化推动社会进步的各种方式。维纳抛弃了建造能够思考的机器来替代人类的想法，而是在他的书中讨论了人类与机器可以合作的方式。在导读中，他写道：
这是本书的论点：只有通过学习属于社会的信息与掌握通信设施才能了解社会；而且，在这些信息与通信设施未来的发展过程中，人与机器、机器与人以及机器与机器之间的信息注定要发挥越来越重要的作用。
控制论从来没有像人工智能那样获得过大量的研究经费。然而，关于可以用于预测未来的数学反馈系统的设想几乎是建造今天所有智能设备的基础。例如，标准的“无声”恒温器通过传感器收到温度信息，并根据其冷热程度，为你开启火炉或空调。另一方面，一个“智能”恒温器能够整合其他数据源，如当天的天气预报或家里人对房间温度的历史设定信息。它甚至可以根据房间内多人的身体传感器读数的集合，选择一个平均的温度。代替那种简单的反应式工作，智能设备的工作变成了预测式的。
这要求不同设备之间相互作用。与预先连接的同类设备相比，这些智能设备可能是相对智能些，但离我们实际称之为的“智能”还相去甚远。但是当设备彼此之间能够分享数据和目标时，新的可能性就展现了出来。这就是专家所描述的“环境智能”，即通过使用嵌入网络的智能，多种设备共同执行各种任务。就像白蚁共同建造一处蚁穴一样，整体是大于部分的总和的。