寻找出路：研制智能机

现在的计算机体系结构都属于冯·诺依曼型机器，软件危机是机器内在矛盾的集中体现。矛盾激化必然导致计算机革命，要求研制新型的非诺依曼型计算机。只要能研制出这样一种新一代计算机，就能为解决危机找到一条出路。

究竟研制什么样的新机器，还要视外部条件而定。80 年代，超大规模集成电路的发展，为研制第五代计算机创造了条件。然而头四代计算机，只是器件的变革，并未改变机器的体系结构。这次第五代计算机能突破诺依曼框架吗？

1981 年，日本首先推出研制第五代计算机的 10 年（1981～1991 年）计划，要实现计算机的人工智能化和知识处理的智能机化，力图领导知识革命的新潮流。美国、英国和法国也立即上阵，展开了“第五代”争夺战。美国斯坦福大学教授、知识工程奠基人费根鲍姆与麦科达克专门写了一本书《第五代计算机：人工智能和日本计算机对世界的挑战》。书中说：“的确，日本人甚至不把他们的新机器称做计算机。日本人凭他们的知识信息处理系统，期望引起一场知识方面的世界革命，和印刷机引起的革命相当，甚至更

加深远。”“我们正在进入下一个阶段——智能机器时代。”

为什么日本人不把他们要研制的新一代计算机称做“第五代”，而称做知识信息处理系统呢？他们的口号是“超过诺依曼”，使新机器具有知识推理的功能。这是对知识工程的延伸，是把知识推理机与信息处理机加以区别。看来，知识处理机就是知识智能机。

按照知识信息处理系统 KIPS（Knowledge Information Pro-cessing System）研制计划，就是要打破传统的诺依曼方式。用数据驱动并请求驱动的数据流控制方式，实现并行处理，使其解题和推理速度达到每秒 1 亿～10 亿次逻辑推理，每次逻辑推理相当于计算机处理 100～1000 条指令。KIPS 的基本功能就是面向知识的并行解题推理，附有专家咨询、辅助设计、机器翻译等应用系统，并能用自然语言进行人机对话。它要突破诺依曼机硬件与软件的分离，实现硬件技术与软件技术的相互渗透，将人工智能和知识工程已有的成果——智能软件的基本部分转化为硬件的功能，使软件和硬件结合成有机的整体。硬件系统（推理机、知识库机、智能接口机）支持基础软件系统（解题推理系统、知识库管理系统、智能接口系统）操作，智能程序设计系统利用知识工程方法自动生成智能程序供用户使用。

日本耗资 10 亿美元，经过 10 年的努力，基本上完成了 KIPS 计划，前两个阶段达到了预期目标。这项计划的第一阶段到 1984 年，完成了第一台“数据流计算机”的样机，包括有逻辑程序设计语言、日语翻译、图像处理、超大规模集成电路的辅助设计系统等，并开始了“并行推理机”的设计和模拟等，取得了预期的阶段成果。计划的第二阶段到 1988 年底，试制出的“个人顺序推理机”能进行接近推理的“知识信息处理”。该机在硬件方面，含有64 个平行处理器，每秒能进行数百万次逻辑推理（每次相当于目前计算机处

理 100 多条指令）；在软件方面，开发出能进行逻辑程序设计的专用操作系统“SYMP0S”，是当时世界上最大的一个操作系统。这台智能机已具有初步“学习”能力，可阅读和理解有 2000 个单字的 200 个日文句子，还能根据课

文的提问回答问题。最后阶段，到 1992 年 6 月 19 日，日本“新一代计算机

技术开发机构”展示了它研制的第五代计算机原型试制机，这台原型机由 64 合计算机实现并行处理，它已具有许多类似左脑的先进功能，其中包括可对蛋白质做高精度的分析，对基因研究已开始发挥作用。据美联社 1990 年 10

月 19 日报道，美国阿拉贡国立实验室决定通过国际通讯线路利用第五代计算机与日本共同研究人体基因。

虽然这项计划在最后阶段未达到预期目标，未实现用自然语言进行人机对话、程序自动生成等，但不能因此而认为这项计划失败了，因为这只是在智能机长征路上的第一步。这一步，开辟了人工智能从智能软件走向硬件与软件相结合的“软硬兼施”的道路。

日本从 1992 年又开始实施“现实世界计算机”计划，计划到 2000 年造

出一台由 100 万个处理器构成的计算机。它将具有类似人的右脑功能，如图形识别、直观感觉等功能，具有思考、判断、推理、自学习、自我组织和一定的自然语言能力。超并行技术、模糊逻辑技术和神经网络技术为制造这台具有右脑功能的计算机创造了条件。这些技术的集成，推动了计算机的功能由“左脑”向“右脑”发展。

人的左脑功能主要是逻辑思维功能；人的右脑功能主要是形象思维功能。现在计算机有一个常人难以理解的怪现象，它能解算高深的数学难题，

却很难识别连孩子也能识别的图像。例如，一个 3 岁的孩童在人群中，很快就能找到自己的妈妈，但计算机做不到。所以，计算机要向人脑学习，也要具有人的右脑功能，发展为真正的智能计算机。这时，计算机就成为名副其实的电脑。这一天一定会到来。