____计算机科普（1）

 

姜咏江

 

如果问二十世纪人类最大的发明是什么，计算机无疑应首屈一指。人类的劳动基本上划分为体力劳动和脑力劳动。如果说以蒸汽机为代表的工业革命，开创了用自然力替代人类体力劳动的时代，那么以计算机为代表的产业革命，就开创了用自然力替代人类脑力劳动的先河。计算机是能够替代人从事脑力劳动的机器。

 

人类的脑力劳动体现为记忆、推理、计算、识别、联想等一系列思维活动，个体思维活动的结果体现为个体的行动。个体思维的过程一般表现为接收信息、处理信息和行动实施三个阶段。人类的耳、眼、鼻、舌、皮肤等外在器官是用来接收信息的，也就是人类信息的输入设备。人的嘴、手脚和颜面等能够向外表达信息，因而是人类的输出设备。人脑就是信息的存储器和处理器，它通过神经和输入输出设备相连，构成了完整的人类信息处理系统。

 

虽然至今我们还不能说清楚人脑是怎样具体工作的，但人脑承担着信息记忆和信息处理的功能是确定无疑的。人从诞生之日开始，就将自己经历的各种信息存储在了大脑当中，在接收一个新信息的时候，会自然地进行与大脑中存放的信息比对，这叫识别，以此来判断和区分不同的外界事物。例如，见过老虎形象的人就会把老虎的形象信息记忆在头脑中，当他再次遇到老虎时，就能够快速地判断出这是老虎，而不是别的动物。

 

许多实验已经验证出人类的思维活动与电信号有关，虽然不能确定人的神经信号就是电信号，但用电信号模拟人的神经信号，已经取得了相当可观的成就，数字电子计算机就是其中最有成就的一例。

 

数字电子计算机的基本结构分为主机和外设，接收信息的外设叫输入设备，发出信息的外设叫输出设备，而主机就是存储信息和处理信息的设备，其功能相当于人的大脑。电子计算机将一切信息都转化成了电信号，通过电子器件来努力模仿人脑进行工作，处理人类用头脑进行思维所能够进行的工作，现在已经取得了相当大的成功。计算机的输入设备从最初的键盘和鼠标，已经发展到了摄像头，话筒，触摸屏等近似人类接收器的设备，而输出设备的多样化，大大超出了人类输出器官，不仅有人类擅长的声音、图像和动作设备，而且有与主机相结合的各种人类无法直接表现出来的设备，这些设备的使用为计算机替代人类劳动创造了无比的前景。

 

计算机能否替代人脑进行工作的关键取决于主机的工作方式。目前的计算机基本上还是采用顺序的工作方式来解决人脑解决的问题。人脑是否是完全顺序地处理问题？虽然我们经常说：“一心不可二用”，但在人“一边走路，一边思考问题”“一边吃饭，一边交谈”等现象存在的情况下，在人脑工作的形式尚未完全破解的时候，还不能说人脑工作完全是一种顺序的方式。尽管如此，人生是有限的，不论一个人的思维有多么广阔，并且经常使用并行的方式思考，但他的思考过程总是有限的，那么不论他思考的那一个方向都不是一个无穷的空间，完全可以将他的全部思维过程用一维空间代替，这就是电脑采用一维顺序的工作方式就可以替代人脑工作的道理，这其间体现出来的仅仅是快与慢的问题。

 

人脑最擅长的是声音和影像识别，电脑最擅长的是计算，这种差异来自于电子计算机存储器和处理器的设计。我们还没有真正搞清楚人脑是如何存储信息和处理信息的，信息处理过程中有何种的并行度，但用计算机的一维工作方式，现在已经能够处理声音和图像，由于电信号工作频率的攀升，在声音图像处理的速度上已经接近甚至超过了人脑。

 

虽然计算机的发展现在还有许多不尽人意的地方，比如不能够象人那样“思考”，但随着人类深入地认识信息以及改进信息处理的方式，在电子计算机、生物计算机、量子计算机等计算机种类的研发之中，人类终将会制造出胜过个体人脑的更加方便适用的计算机系统，一个彻底用自然力替代人类劳动的时代终将要到来。

 

如果真有一天，计算机与其他设备的结合能够完全替代我们人类劳动的时候，我们人类将怎样生活呢？

 

2010-10-11