人的大脑是人体中最微妙的智能器官。它重约1.3千克,体积只有1.4立方米,大约由100多亿个神经细胞所组成。每个神经细胞的周围,有1000~10000个突触伸展出去,和相邻的神经细胞的突触相交联。这些突触像电路一样,都具有一个能通过或停止“电子流动”的“闸门”,因此,大脑能够储存10万亿位的信息量。这样的存贮能力可与1万台计算机的存贮容量相媲美。
人脑的思维形式有两种:一种是形式化思维,是人脑演绎能力的表现,具有逻辑的循序的特点:一种是模糊性的思维,是人脑归纳能力的表现,可同时进行综合的整体的思考。尽管在人的一生中,每小时约有1000个神经细胞发生障碍,一年内有近900万个神经丧失功能,然而,即使如此,大脑仍能正常地工作,其主要原因,就是大脑有足够的“后备力量”。一些神经细胞发生故障,另一些“备用”的神经细胞马上顶替上来。
科学家从人脑的功能原理上,受到了启发,研制成功了电子计算机。电子计算机是20世纪最重大的发明之一。它具有非凡的计算能力,现代最快的计算机在1秒钟内,能完成上亿次运算,这样的计算速度和计算过程的可靠性,是人工计算望尘莫及的。计算机还能模仿人的某些感觉和思维功能,按照一定的规则进行判断和推理,代替人的部分脑力劳动。正因为这样,计算机受到了人们的高度重视,被称之为“电脑”,而且在各个领域里得到了广泛的应用。
现代计算机总是按照人规定的程序进行工作的。在这些程序中,人要为计算机预见到一切可能发生的情况,并安排好计算机该如何作出反应。一旦出现了意料之外情况,计算机也会晕头转向,束手无策。
计算机的体积很大,虽然它的元件和人脑细胞的数量一样多,每个元件的体积为1立方厘米,耗能为0.1瓦;众多的元件组装起来,其体积已经是1万立方米的庞然大物了,它是大脑体积的600万倍,所需要的能量高达100万千瓦,相当于一座现代化大型水电站的发电量。
因此,尽管电子计算机的才能非凡,神通广大,在某些方面远胜于人,但人脑仍然是世界上最完善的“天然计算机”。
目前,有些科学家已经在缩小计算机体积方面,获得了可喜的进展,制成了微型万能数字计算机。这种袖珍电子计算机的体积只有100立方厘米,重量约450克,工作时间需要的功率相当于16瓦。与类似的半导体计算机相比,这种袖珍电子计算机的体积要小100多倍,重量减轻了40倍。
自从第一台电子计算机问世以来,计算机的发展已经跨越了四代。现在,世界上的先进国家正在向第五代计算机发起进攻,可望在90年代会得到应用。它的先进程度,定能模仿人的思维和学习能力,能直接与计算机交谈,能自动控测和修复故障,能按简单的指示自我合成程序设计,能以储存的信息为基础去推论和解决未知问题。
既然人与人之间能够用语言交谈,那么人与计算机之间能否直接“对话”呢?这正是目前计算机研究发展的新动向。这样,人们就不必借用计算机语言与计算机对话了,而是使计算机能够直接“听懂”人的话,按照人的指令和旨意进行“思维”和工作。美国科学家特里威诺格拉特设想的“SHRDLU”积木世界,就是首先让计算机识别不同大小、不同形状的儿童积木,并以此为话题进行人、机交谈,要求计算机作出反应和回答。
此后,美国有关部门开始制定“实现连续对话”的五年计划。经过六年的时间,设计了4个初级自然语言系统,它们可以与人进行限定主题的对话。
日本对于自然语言的研究,首先在电话、银行等部门作了试验。1980年起研制用于飞机、火车订票方面具有几百个单词的自然理解系统。1981年,日本首先开始研究第五代计算机——进行知识处理的人工智能机。这种计算机的语言词汇量为1万个,声音回答的词汇量为1万个,能同时与几百人对话。
可以设想,这个计划如果实现,人工智能机将能够听懂人话,成为善于与人交谈的真正会“思考”的机器。