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类脑计算若过分追求脑结构会让我们裹足不前 精选

已有 6533 次阅读 2016-4-17 09:17 |个人分类:机器计算|系统分类:科研笔记| 微体系结构, 类脑计算

类脑计算若过分追求脑结构会让我们裹足不前

姜咏江

计算机的发展从一开始就是出于仿真脑功能,而不是制造一个脑。这是因为从始至今电子器件的物质构成与生物脑的物质构成有着根本性的区别。做为生物学的脑科学无疑应该将脑的物质结构研究放在第一位,而做为类脑计算的计算机科学界来说,应该将用计算机如何实现脑功能仿真放在首位。

现在计算机的使用是靠程序执行来完成的。而任何应该程序都是人脑劳动的结果,具体地说,就是编程人员的辛苦脑力劳动的结果。程序运行中出现的各种情况,编程人员都要预先设计好,搞不清楚无法处理的,往往归结为“异常处理”完事。程序执行的过程实际上是反映了程序员人脑的再次思考过程。因而我们可以说,电脑能够替代人脑那些能够用编程的方法解决的重复性劳动。在这种人机关系当中,所谓电脑一类的计算机还仅仅是人类脑力劳动的工具而已,不能够真正替代人脑的原始思维劳动。

这样说来,似乎人类创造的计算机永远不会真正替代人脑进行工作了?当然并非如此。如今世界各国正在如火如荼展开的脑工程,正是象这方面进军的庞大运动。这一运动的的焦点,毫无疑问应该是如何让人造的机器(多数指网络,也有生物的仿真脑)能够自主地进行“思考和决策”,从而完成人脑所要完成的那些艰苦复杂的、也包括简单的思维方面的劳动。如果这种创造成功了,人还干什么且不说,但仅就这一伟大创造的震撼,就足以让科学家们奋死追求!

谁创造了人,自然界怎样产生了那些有头脑的生物?这其中的复杂构造演变难以理解的程度是可想而知的。我们是具有高等智慧的人,我们虽然不能够掌握这一切,但我们能够体会到我们自己所拥有的脑的神奇功能。我们是否可以用我们掌握的方法去构造能够模仿人脑进行工作的“人造脑”?科学界已经到了肯定的程度,因而多国都在开展“造脑”工程。从现代科学技术的发展来看,生物工程无疑要创造那种“自然脑”。而计算机数学方面的专家无疑要用计算机科学的方法来实现人脑的功能。如果生物工程能够将人脑的物质构造和功能实现过程完全搞清楚了,那么电子计算机界只要设法制造出脑的基础部件,再将这些部件按照生物工程揭示的结构组织这些部件就可以完成任务了。实际上,生物工程学远没有达到如此清楚的程度,那么电子界、计算机界无疑没有这种确定的目标可循。因此,电子、计算机界将用已有的计算机器件技术来创造能够仿真大脑功能器件,才是切实可行的途径。

如果要仿真大脑,标志性的东西就是让计算机能够自主“思考”,让它在问题面前具有自主思考、判断和决策的能力。为了做到这一点,我们可以将周围可能发生的事件尽可能详细地分解成基础部分,然后将各基础部分的功能做成基本程序。将众多的基本程序放到同一个计算机内部,对现代电子工程技术来说已经不成问题,但如何让这些基础程序能够在外部或内部事件发生到时候,相关各程序及时执行?这一点,现在流行的计算机和网络体系结构理论和方法是做不到的。这种问题的巨大障碍是将程序做为被动的对象来调度的思想,并在实际当中形成规模宏大的计算机体系结构所造成的。其中,用操作系统或网络协议统一调度程序运行的方式,从根本上说是程序顺序执行的处理方式,而人脑除了顺序处理的形式之外,还大量地存在着并行处理的方式。因而要让计算机工程能够实现脑功能,首先要设计出程序能够自主关联执行的微体系结构,用超大规模集成电路技术来实现。只有这样,计算机界的类脑计算才会有得以发展的巨大空间。

 

2016-4-17

 

 

 



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