在麻省理工学院，利克莱德与人工智能领域的先驱约翰·麦卡锡展开了合作。发明了《太空大战》游戏的一帮铁路模型技术俱乐部黑客就出自麦卡锡的实验室。在麦卡锡的领导下，他们在20世纪50年代协助开发了计算机分时系统。
到当时为止，计算机技术的发展还处于“批处理”阶段，如果你想让计算机执行一项任务，就必须向计算机操作员提交一摞打孔卡或纸带，就像给守护神谕的祭司呈献祭品一样，这是一件很让人头疼的事情。得出结果要花几个小时甚至几天时间；只要出现任何小错误，你就有可能要重新提交打孔卡，让计算机做新一轮运算；你可能也无法触摸甚至亲眼看到计算机。
而分时系统就不同了。它允许许多终端与同一主机相连接，这样许多用户就能直接输入指令，而且几乎立即就能收到回复。主机就像一位同时下几十盘棋的大师，其核心内存会记录所有用户的活动，其操作系统则能够进行多任务处理并运行许多程序。这就为用户提供了一种愉悦的体验：你可以亲手操作计算机，与计算机实时互动，就像展开对话一样。利克莱德说：“我们这儿就像发展起一个小宗教团体一样，大家都在说分时系统会和批处理完全不同。”19
这是通往人机直接合作，即人机共生的关键一步。鲍勃·泰勒说：“基于分时系统的交互计算的发明甚至比计算机本身的发明还要重要。批处理好比与某个人通信，而交互计算则像是与他们直接交谈。”20
在林肯实验室，交互计算的重要性是显而易见的。林肯实验室是一家军方出资的研究中心，隶属麻省理工学院，利克莱德1951年协助创建了该实验室。他在这里组建了一个团队，其中半数为心理学家，还有一半是工程师，他们的目标是设法让人类与计算机更加直观地互动，并以更加友好的界面呈现信息。
林肯实验室的一项使命是开发供防空系统使用的计算机，这个防空系统可针对敌军攻击发出预警并协调应对措施。该项目名为SAGE，全称是半自动地面防空系统（Semi-Automatic Ground Environment），SAGE比制造原子弹的曼哈顿计划投资更大，雇用的人数也更多。要想使SAGE系统发挥作用，需要能让用户与计算机即时互动。敌军导弹或轰炸机接近时，是根本没有时间进行批处理计算的。
SAGE系统包括美国全境23个追踪中心，中心与中心之间由长途电话线连接。该系统最多能同时传送400架高速飞行的飞机信息。这就需要有强大的交互式计算机，要有能传输海量信息的网络，还要有能以通俗易懂的图形方式呈现信息的显示屏。
由于利克莱德的背景是心理学，所以分配给他的任务是协助设计人机界面（即用户在屏幕上看到的东西）。他构筑了一系列理论，探讨如何建立人机共生（一种亲密的合作关系），让人和机器协作解决问题。其中特别重要的一点是设法从视觉上传达局势的变化。他解释说：“我们想设法保存连续数秒的空情，标绘出轨迹，而不是光点，并为这些轨迹着色，这样我们就能看出哪些是最新的信息，并判断出目标的走向。”21 美国的命运也许就取决于控制台操作员正确判断数据并即时做出反应的能力。
交互式计算机、直观界面和高速网络让我们看到人与计算机是如何在一种协作关系中共事的，利克莱德还设想了一些防空系统之外的人机协作方式。他开始谈论一种“真正的SAGE系统”，这种系统不仅能连接防空中心，而且能连接“思维中心”，能把巨大的知识库融汇在一起，让人们通过友好的显示控制台与之互动——换句话说，这就是我们今天所拥有的数字世界。
这些思想为利克莱德1960年发表的一篇题为《人机共生》的论文奠定了基础，这是战后科技史上最有影响力的论文之一。他写道：“我们的期望是，用不了多少年，人脑和计算机就能紧密地配合，两者的结合体能够以人脑从未尝试过的方式思考，并能以现有信息处理机所未曾尝试过的方式处理数据。”这段话值得反复读，因为它已成为数字时代影响深远的概念之一。22
利克莱德赞同诺伯特·威纳建立在人机密切合作基础上的控制论，而不是像麻省理工学院的同事马文·明斯基和约翰·麦卡锡那样积极寻找人工智能，要创造出能够自主学习并模仿人类认知的机器。利克莱德解释说，明智的研究目标应该是创造一种人机“合作决策”的环境。换句话说，人与机器能够互补。他说：“人来制定目标，拟定假设，确定标准并进行评估。计算机将做一些必需的例行工作，为技术和科学思考中的洞见和决策做必要的准备。”