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认知计算代表一种全新的计算模式，它包含信息分析，自然语言处理和机器学习领域的大量技术创新，能够助力决策者从大量非结构化数据中揭示非凡的洞察。认知计算系统具有以下能力：
1）Understanding（理解）。认知计算系统具有强大的理解能力，通过自然语言理解（Naturallanguageunderstanding）技术，和卓越处理结构化与非结构化数据的能力，在众多行业能够与用户进行交互，并理解和应对用户的问题。
2）Reasoning（推理）。认知计算系统有智能的逻辑思考能力，通过假设生成（Hypothesisgeneration）能够通过数据揭示洞察、模式和关系。将散落在各处的知识片段连接起来，进行推理、分析、对比、归纳、总结和论证，获取深入的洞察以及决策的证据。
3）Learning（学习）。认知计算系统有优秀的学习能力，通过以证据为基础的学习能力（Evidencebasedlearning）,能够从大数据中快速提取关键信息，像人类一样进行学习和认知。可以通过专家训练，并在交互中通过经验学习来获取反馈，优化模型，不断进步。
此外，认知计算系统还有精细的个性化分析能力，它能利用文本分析与心理语言学模型对海量社交媒体数据和商业数据进行深入分析，掌握用户个性特质，构建360度个体全景画像。认知计算系统不仅是这些技术的简单集合，而是以前所未有的方式将这些技术统一起来，深刻改变了商业问题解决的方式和效率。
IBM的Watson由90台IBM服务器、360个计算机芯片组成，是一个有10台普通冰箱那么大的计算机系统。它拥有15TB内存、2880个处理器、每秒可进行80万亿次运算。IBM为Watson配置的处理器是Power7系列处理器，这是RISC（精简指令集计算机）架构中最强的处理器。Watson存储了大量图书、新闻和电影剧本资料、辞海、文选和《世界图书百科全书》等数百万份资料。每当读完问题的提示后，Watson就在不到三秒钟的时间里对自己长达2亿页的料里展开搜索。
Watson是基于IBM“DeepQA”（深度开放域问答系统工程）技术开发的，DeepQA技术可以读取数百万页文本数据，利用深度自然语言处理技术产生候选答案，根据诸多不同尺度评估那些问题。IBM研发团队为Watson开发的100多套算法可以在3秒内解析问题，检索数百万条信息后再筛选还原成“答案”输出成人类语言，每一种算法都有其专门的功能。
IBM公司自2006年开始研发Watson，并在2011年2月的《危险地带》（Jeopardy！）智力抢答游戏中一战成名后，其商业化应用有着清晰的脉络：2011年8月Watson开始应用于医疗领域；2012年3月，Watson则首次应用于金融领域，花旗集团成为了Watson的首位金融客户，Watson帮助花旗分析用户的需求，处理金融、经济和用户数据以及实现数字银行的个性化，并帮助金融机构找出行业专家可能忽略的风险、收益以及客户需求。
例如在医疗领域，Watson已收录了肿瘤学研究领域的42种医学期刊、临床试验的60多万条医疗证据和200万页文本资料。Watson能够在几秒之内筛选数十年癌症治疗历史中的150万份患者记录，包括病历和患者治疗结果，并为医生提供可供选择的治疗方案，目前癌症治疗领域排名前三的医院都在运行Watson。研究表明，医疗信息数据正以每五年翻番的高速度增长。这为将下一代认知计算系统运用于医疗行业，以改善医学的教学、实践和支付模式提供了史无前例的商机。