登陆注册
26232500000023

第23章 能够思维的“计算机”

人脑有140亿个神经元及10亿多个神经节,每个神经元都与数千个神经元交叉相联,它的作用都相当于一台微型电脑。人脑总体运行速度相当于每秒1000万亿次的电脑具有的功能。

人脑是最完美的信息处理系统。从信息处理的角度对人脑进行研究,并研制出像人脑一样能够“思维”的计算机,一直是科学家的梦想。20世纪80年代初,在美国、日本,接着在中国,都掀起了一股研究神经网络理论和神经计算机的热潮。

用许多微处理机模仿人脑的神经元结构,采用类似人脑的结构设计就构成了神经电脑。神经电脑除有许多处理器外,还有类似神经的节点,每个节点又与其他许多节点相连。若把每一步运算分配给每台微处理器,它们同时运算,其信息处理速度和智能会大大提高。科学家预计,将来,有了利用纳米技术制造的超级计算机,完全有可能模拟出具有人类智能的电脑。这种电脑又被称作人工大脑。

对于德国神经科学家彼得·佛雷莫兹来说,研制神经计算机这一目标稍嫌远了点。他正致力于研究如何使生物有机体和硅芯片结合起来,用以研究神经元的自学习和记忆。

去年,佛雷莫兹领导的研究小组把两个蜗牛神经元固定在硅芯片的中间,看起来像在芯片上刻蚀出的尖状“篱笆”圈住了神经元。在以后的两天时间里,两个蜗牛的神经元长出突触,彼此连接到一起,相互间还能够交换电信号,或与芯片上的电极交换电信号。

神经元的连接使佛雷莫兹明确地看到细胞是怎样回应这些电信号的。伴随着更多的神经元的采用,他计划研究神经网络的物理变化与记忆的存储问题。佛雷莫兹说:“我们有最基本的部件,它们能把数字电子元件和神经网络结合起来。下一步的工作是让硅芯片上有更多的神经元。目标是创造一个小型的自学习网络。”美国杜克大学的科学家正在研制一种“猴脑计算机”。他们想了解并开发出服务于瘫痪者的神经弥补术。目前,他的研究小组正试验让猴脑发出信号来控制一个机器人的手臂。当猴子伸手抓取食物时,在它的脑皮层中埋植着的微电极就会读取神经信号。计算机分析这些信号,辨别大脑活动的模式,预知猴子上肢的运动方向,从而引导机器人的手臂运动。试验中,当猴子移动自己的上肢时,机器人的手臂也随着一起移动,动作协调得令人称奇。

进行这个试验的科学家认为,将来人脑也许能用导线跟外部其他的人脑或计算机连接起来,可以直接传送信号和接收反馈。利用这种技术可以创造出虚拟现实系统。在这样的系统里,登陆火星的宇航员在离开地球前,他们的大脑就能学会如何对付火星上的重力问题。

俄罗斯科学家也进行了模仿人脑的研究,并于2阗r年研制出第一个人造脑:具有人脑一样智慧的“神经电脑”。

俄科学家瓦利采夫说,俄罗斯的新式电脑模仿脑细胞(或称神经元)的运作方式,采用神经生理学和神经形态学的最新发现,超越过去的脑模型,制造出真正会思考的机器。但他警告说,这个科学突破也有其潜在危险,他说,新式人工脑如果处理失当会变成科学怪物。他说:“这个机器必须像新生儿一样接受训练。使它成为我们的朋友而不是罪犯或敌人,这是非常重要的。”

日本科学家已开发出制造神经电脑需要的大规模集成电路芯片,在15平方厘米的硅片上可设置4印万个神经元和4万个神经节,这种芯片能实现每秒2亿次的运算速度。富士通研究所开发的神经电脑,每秒更新数据速度近千亿次。日本电气公司推出一种神经网络声音识别系统,能够识别出入的声音,正确率达998%。美国研究出由左脑和右脑两个神经块连接而成的神经电脑。右脑为经验功能部分,有1万多个神经元,适用于图像识别;左脑为识别功能部分,含有100万个神经元,用于存储单词和语法规则。现在,纽约、迈阿密和伦敦的飞机场已经用神经电脑来检查爆炸物,每小时可查600~700件行李,检出率为95%,误差率为2%。

神经电脑将会广泛应用于各领域。它能识别文字、符号、图形、语言以及声纳和雷达收到的信号,判读支票,对市场进行估计,分析新产品,进行医学诊断,控制智能机器人,实现汽车自动驾驶和飞行器自动驾驶,发现、识别军事目标,进行智能决策和智能指挥等。

同类推荐
  • 教师公文包-科技之窗

    教师公文包-科技之窗

    本书分加强科技教育、科技辉煌与展望、科技发展、科苑精英等七部分对科学技术的发展与常识进行了介绍。
  • 探索未知-生命化学趣谈

    探索未知-生命化学趣谈

    探索未知,追求新知,创造未来。本丛书包括:奇特的地理现象、遗传简介、生活物理现象解读、奥妙无穷的海洋、认识微生物、数学经典题、垃圾与环境、湛蓝浩瀚四大洋、生物的行为、漫谈电化学、数学古堡探险、中国的世界文化遗产、中国古代物理知识、中国三大三角洲、中国的地理风情、多姿的中国地形、认识少数民族医学、悠悠的中国河流等书籍。
  • 世界100项重大发明

    世界100项重大发明

    没有发明创造,世界就不会发展和前进。本书以通俗的形式,向广大读者介绍了有史以来在推动人类发展和进步中所涌现出的100项最有代表的发明创造,这些发明创造至今仍然在推动人类发展中发挥着巨大的作用。
  • 科技难题博览

    科技难题博览

    我们所处的时代是一个日新月异的时代,如何使孩子具有较高的素质和能力,以适应时代的要求,从小帮助孩子养成良好的阅读习惯,满足他们的好奇心和求知欲至关重要。为此,我们精心编辑出版了本丛书,力求从多方面、多角度开阔孩子的视野,增长孩子的知识,启迪孩子的智慧,开发孩子的智力,陶冶孩子的情操,从小培养孩子学科学、爱科学、用科学的兴趣。科学技术是第一生产力,要崇尚科学的力量,所有的事物总是可以得到一个科学的解释。但在历史上却有很多事情给了科技一个难题。让人们猜不透,弄不明,不知道它是如何而形成产生的。大概是人们还没有找到合理去解释它们的方法,或许有一天总会得到科学的解答。
  • 科学奥秘丛书-昆虫乐园

    科学奥秘丛书-昆虫乐园

    勤劳的蜜蜂、招展的蝴蝶、聒噪的蝉鸣、逐臭的苍蝇,繁而不乱的昆虫世界无疑是世界上最大的生物家族。本书将带领你一起在昆虫乐园里飞舞、探索。
热门推荐
  • 只为你眷恋

    只为你眷恋

    什么鬼!她苏安可是堂堂的法医,虽然只是实习法医。不过……法医怕死人,怕鬼,还动不动就说“我错了”,这是什么梗?喜欢的人从总裁变成了总裁他哥也就算了。为什么还是个嘴贱又闷骚的怼人狂魔。话说自己这是什么人设?“受虐狂?”苏安:“老公我饿了,去做饭。”木阳:“又饿了。那我去给你做好吃的,你休息”不过最后怼人狂魔也成了自己的老公,而且还是入得厅堂下得厨房的总裁老公。
  • 天降雄兵之屠魔传

    天降雄兵之屠魔传

    一个少年,背负灭门仇恨。一路屠杀魔族,被魔族视为头号敌人。一路被正派欺压,被正派视为人间魔鬼。少年一路降妖伏魔,道路坎坎坷坷。无意得到上古神识传承,得到上古神器。他以后的路会是怎么?以后的成就会是如何?少年大喊一声:“手握日月摘星辰,世间再无我这人。”他的未来有你挖掘,望朋友们进来寻觅一番。。。
  • 法伊纳尔幻想曲

    法伊纳尔幻想曲

    当世界毁灭、天空倾覆之时,命运选中之人将重置世界的旋律。母神在云端为我祝福,众神大声高呼我的名字,从此我将成为这个世界的主人。然而在此之前,我应当时刻谨记——“火自地狱来,荣耀由中生。”
  • 吴霸三国

    吴霸三国

    三国时代草根的求存与挣扎,几分造化,几分运气,几分遗憾,贴近你我的奋斗史!代汉者,当涂高也!
  • 琉璃殇:离别伤

    琉璃殇:离别伤

    陨落重逢谁还知神魔之战时懵懂幼稚的感情。炽热的爱,奈何你我的身份不允许我们在一起。可是,尽管如此我也愿意用尽我的生命只为在人潮拥挤能够得你回眸一笑。你从未知道你已经嵌入我骨,不能分割。你从未转身,我就在你身后爱着你。你从不知道我不是不愿回头,而是我怕我一回头就潸然泪下。“从今往后,我与你陌路,你走你的阳关道,我走我的独木桥。下次遇见时,便是敌人。”“哈哈哈,你就这么想与我恩断义绝,摆脱我,好,我就如你所愿。今后,我再也不会对你动半分情。神与魔就该如此,你干得很好,很好...”她于他而言就是命他与她而言就是习惯一旦开始习惯便再也无法分割三生三世,生生世世
  • 我是剑尊王者

    我是剑尊王者

    位面世界,绝世强者,爱情亲情,是暗中的厮杀,是绝望后的重生。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 社科精品书——做个快乐的甩手家长

    社科精品书——做个快乐的甩手家长

    学生平时在学习当中要少考、多学、知识面要宽,学校要特别注意学生自由发展兴趣,甚至鼓励“偏才”。循规蹈矩的孩子缺乏创造力,“全才”不见得都会发展,有些书呆子,没有什么戏唱。
  • 三生黑

    三生黑

    我所爱即向往并渴望的东西,仅限于你是你……而你,非鬼非魔非人非世界…最后也非你
  • 无尽星术

    无尽星术

    主角在一块磁性巨大的陨石上意外获得了异世界星术师的传承,一步步领导地球进入世界穿越的大时代。