人脑与电脑

电脑是输入信息、加工信息、储存信息和输出信息的装置。抽象地看， 这一点和人脑没有什么两样，但它们各自的内部结构、它们接受、加工、储存和发出信息的方式与机制则是大不相同的。

人脑是经过漫长岁月不断进化而形成的功能相当完善、结构极其复杂的神经网络系统。重约 1350 克，由上百亿个神经元（和数量更多的胶质细胞） 构成。这些神经元大部分集中在大脑皮层。一个神经元与另一个神经元彼此紧密相接的部位，称为突触。大脑的突触数目大约 1015 个。也就是说，每一个神经元都能与其它神经元接触并协同工作，从而构成了一个极为复杂的神经网络。

人的所有思维过程，包括对信息的摄取、组合、传递和输出，都是在这个神经网络中进行的。当一组外界信息输入人脑后，几乎所有的神经元都会同时参与处理。这种把一项工作分成许多部分，靠大家分工并同时进行处理来完成的方式，叫并行分散的处理方式，它充分体现了人脑的综合能力。但

现有的计算机采用串行集中的处理方式，即将指令按规定的顺序集中于一个中央处理器内逐个地进行处理。这就是为什么人类识别图像等较之现代化电脑巧妙高明的原因。

在人脑的神经网络中，信息的存储是通过神经元的突融来实现的。人们在回忆往事时，往往可以从部分残留的记忆回忆中恢复出全部信息来。在现有的计算机中，信息存储是按地存储的，一旦存贮器受损，相应的信息就会全部失去。

从工作能力上看，人脑的工作速度较慢，这是因为神经冲动的传递速度是与声音在空气中的传播速度量级相当，而电脉冲在电脑中的传递速度接近光速。因此，电脑以最便利的方式和最快的速度来工作，每秒通常可以执行上万上亿次运动，如美国在 1991 年已研制出运算速度为每秒 320 亿次的计算机，比人脑快几十万倍，只要程序正确，结果就准确无误。电脑解决了数学家们一百我年来悬而未决的著名难题——四色问题而轰动科学界。在证明过程中，需要电脑作出约 200 亿个逻辑判断，而这是人的手工操作难以实现的。但电脑不像人脑的神经元那样高度并行，不能平行地处理几百个信息单位， 因而在区别方圆和图表上的一些难题就显得比人笨拙。

人脑接受和处理信息是由电和化学的双重途径进行的。化学途径包括酶的作用，人体内有许多酶，每一种酶的功能是高度专门化的，它们像魔术师一样完成或帮助完成信息的接受和处理过程，同时，影响心理状态的除传感剂外，还有另一类神经物质，这佯，人在行为上，对环境刺激的反应上就会经过某种程度的选择，而现行电脑处理信息是电信号，输入 X 必然导致输出Y，没有什么选择，但在解决逻辑问题上要比人强，并且能完成比人工操作更精细的作业。

人脑还具有自我调整和组织和功能。人从小到老不断地在实践中改造、完善，人的智能不断提高，也就是说，人脑的功能和人的社会活动有密切联系，人脑是一个受社会作用的、活动的、变化的系统。对于意外的突然变故， 人能凭过去积累的经验和知识，迅速作出反应。而电脑则缺乏这种随机应变能力，因为现有的电脑要做哪些工作，都要预先在程序中考虑到，但不可能把全部情况的处理方法都存入其中。

前面介绍了人脑有 100—150 亿神经元，在人的一生中，每小时有 1000

个神经元发生障碍，一年之内就有 8.67×106 个神经元功能失调，如果活 100

岁，就有 10 亿神经元不能工作——但这样庞大的数字仅为人脑神经元总数的十分之一弱，所以人仍能正常思维。可是，通常的电脑就缺少这样的后备力量，它们内部结构相对固定不变，对构件要求苛刻，少几个元件或发生故障， 就会影响整个系统的正常运行。

总的说来电脑能计算那些庞杂的用人花上几辈子时间也算不完、搞不清或时间上为不及的问题。除了算得快、记得多、相对于人脑还可以不休息的连续运转，不会疲劳，有的还能像象人那样对各种情况作出判断，决定对策， 这就是后面要介绍的人工智能问题。但不论电脑的功能如何高强，它都是由人设计和制造，被人作为工具使用的。这决定了它只能是人脑的延伸。

人脑的特点使人能在刻苦钻研、学习的基础上通过“灵感的触发”去建立新的发现，新的创造，开辟新的领域和探索新的道路，这种特有的高级思维能力不是任何机器所能比拟的。

人脑加上电脑，将会如虎添翼，人类在创造新一代电脑的过程中将会变

得更加聪明，人类的智能将向着更复杂、更高级的方向迈进。