我們將在本章討論的多數智能設備都包含機器學習的元素。正如圍繞人工智能的各種問題都可以回溯至數百年前一樣，關於具有自我調節功能的機器的想法也同樣如此。早在公元前205年，寓居於埃及亞歷山大港的希臘數學家克特西比烏斯就建造了世界上第一台能自我控制的設備。克特西比烏斯的作品是一台水鐘，其最大特點就是擁有一個可以保持恆定流速的校正器。這台水鍾通過設在水缸裡的浮子計時。水從水缸底部的小孔滴落，浮子就隨著水位下降。每運行一單位的時間，浮子頂端的類似於人偶的器械就進行一次齒輪機械操作。克特西比烏斯水鍾有多個不同版本，在不同版本中，它要麼落下一塊卵石，要麼鳴響一聲喇叭。
克特西比烏斯水鍾意義重大，因為它永久性地改變了我們對人造之物的認知。早在克特西比烏斯水鍾之前，人們認為只有有生命的東西能夠根據環境的變化調整自己的行為。而克特西比烏斯水鍾誕生之後，自我調節反饋控制系統成了我們技術的一部分。
進入20世紀，影響後世的人工智能先驅諾伯特·維納（Norbert Wiener）制定了反饋系統的數學理論。維納提出一個設想：智能行為是接收和處理信息的必然結果。這個設想就是眾所周知的控制論。「二戰」期間，當維納與其同事朱利安·畢格羅（Julian Bigelow）在從事旨在提高高射炮精確率工程的時候，他的反饋系統理論得到了細化。維納和畢格羅解決了向飛行中的飛機提高開火準確率的難題。這曾經是個難題，因為炮手必須預先判斷目標的位置。他們的解決方案是通過預測目標飛行位置並相應調校火炮的瞄準器，從而自動調整炮手的瞄準過程。
維納關於感知和反饋作為一種優化性能的方法的設想不僅僅只是用於戰爭。維納與之前的研究者不同，他將反饋構想成一種通用的普適原則。他認為，反饋能夠以同樣的方式應用於機器、組織、城市甚至是人的大腦。他在1905年出版的《人類的人類用法》（The Human Use of Human Beings）一書中記錄下了許多這樣的設想，此書比「人工智能」的正式問世早了6年。作為一本出人意料的暢銷書，它描述了智能自動化推動社會進步的各種方式。維納拋棄了建造能夠思考的機器來替代人類的想法，而是在他的書中討論了人類與機器可以合作的方式。在導讀中，他寫道：
這是本書的論點：只有通過學習屬於社會的信息與掌握通信設施才能瞭解社會；而且，在這些信息與通信設施未來的發展過程中，人與機器、機器與人以及機器與機器之間的信息注定要發揮越來越重要的作用。
控制論從來沒有像人工智能那樣獲得過大量的研究經費。然而，關於可以用於預測未來的數學反饋系統的設想幾乎是建造今天所有智能設備的基礎。例如，標準的「無聲」恆溫器通過傳感器收到溫度信息，並根據其冷熱程度，為你開啟火爐或空調。另一方面，一個「智能」恆溫器能夠整合其他數據源，如當天的天氣預報或家裡人對房間溫度的歷史設定信息。它甚至可以根據房間內多人的身體傳感器讀數的集合，選擇一個平均的溫度。代替那種簡單的反應式工作，智能設備的工作變成了預測式的。
這要求不同設備之間相互作用。與預先連接的同類設備相比，這些智能設備可能是相對智能些，但離我們實際稱之為的「智能」還相去甚遠。但是當設備彼此之間能夠分享數據和目標時，新的可能性就展現了出來。這就是專家所描述的「環境智能」，即通過使用嵌入網絡的智能，多種設備共同執行各種任務。就像白蟻共同建造一處蟻穴一樣，整體是大於部分的總和的。