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模仿人脑外部行为让机器“理解”

2018-01-29郭源

科学与财富 2017年35期
关键词:人脑理解指纹

摘要:根据人脑进行复杂活动时的外部表现,也就是从系统的层面,可以让机器模仿人脑,让机器有类似人脑的复杂活动,诸如“理解”等复杂活动。从外部条件看,人脑与计算机基本一致。所以从外部环境总结的人脑“理解”概念的过程,如果让机器来执行这个过程,那么也就是机器“理解”的过程了。

正文:

随着计算机技术的迅猛发展,越来越多的脑力劳动被计算机取代。但是一直以来,计算机只是被看成能极快地、准确地进行数值运算的机器,被取代的人类脑力劳动,也只是极少需要逻辑和判断的工作。但是人脑的复杂机能,通过设计程序,机器其实是可以执行的。

抛开人脑与计算机内部结构的区别,从外在结构看,作为系统,人脑与计算机具有相似性甚至一致性。人脑的许多复杂机能,剖析彻底后,其实是可以写成计算机能执行的程序,让计算机加以模仿。因此,通过执行模仿人脑复杂机能外部体现而编写的程序,机器是可以有产生人脑的复杂机能的活动的能力的。诸如“理解”等。

(1)人的神经系统与计算机系统的比较

人的神经系统和计算機系统从外部看其实是一致的。虽然从内部结构看,计算机没有神经元之类的基元作为元件,而且计算机处理信息的电路也不能像人脑的神经回路那样可以重新构造、搭建。但是从系统的角度看却是一致的,人脑与计算机都是一个二端网络,从输入端口输入的信号在系统内处理后再进行输出。从各自处理的信号的本质来看,计算机硬件通常处理的是电信号,最后输出。而人的神经回路传递的兴奋,也是输入端接收刺激产生动作电位,以电信号在神经纤维上传导(只是神经细胞间以化学信号传递),在输出端,也是以电信号方式刺激肌肉和腺体。可见,从系统的角度看,不但二者皆为拥有输入与输出两端口的系统,而且输入输出的信号也基本一致。因而,从系统角度看,人脑与计算机基本一致。

(2)从外部看人脑执行“理解”活动的整个过程

理解,从外部行为看,就是对一个概念,能够从多个层次认识的过程。而人脑对一个概念加以理解的过程,就是不断搜索这个概念的相关特征,作为知识加以记忆,最后再用记忆的知识判断输入的信息是否与这个概念一致,再输出结果。从人的成长过程可以很好理解这一点。比如一个婴儿刚出生,由于刚来到世上,大脑还没接收过任何信息,几乎没有他可以理解的概念。婴儿的母亲此时会教一些新的概念给婴儿(即输入信息)。婴儿的大脑或许不会立马用这些概念判断输入的信息,但是一段时间后他会记住,之后根据这个概念的一些特征加以区分。在课堂或者书本上他记住了更多的这个概念的特征,此时拿它对输入的信息加以判断,就会更清晰。及理解的更透彻。所以,所谓的理解就是对一个概念不断搜索可以描述其的特征,加以记忆,最后凭记忆的特征对输入的信息进行判断的过程。

(3)模拟人的成长过程,让机器会“理解”

其实人逐渐理解一些概念,最初也不是自主去搜索概念的相关特征。同理,让机器有一定的“理解”能力,可以通过外部输入让其记忆相关特征,最后执行程序时将输入的特征作为“判断”的条件。就像手机的指纹录入器,最后将录入的指纹作为开锁的条件。只是手机的指纹录入没有设立一个“概念”,把录入的指纹与这个“概念”联系起来。如果设立一个“概念”,让机器储存大量的相关特征,并对输入的信息加以判断,其实这可以看作机器对这个概念“理解”了。

结论:从外部条件看,人脑与计算机基本一致。那么从外部环境总结的人脑“理解”概念的过程,如果让机器来执行这个过程,那么也就是机器“理解”的过程了。因而可以这样说,通过设立一个“概念”,让机器记忆与这个“概念”相关的特征,并将其作为条件,对输入的信息加以判断,这个过程其实就是机器对这个“概念”的理解过程。

参考文献:

朱福喜《人工智能》清华大学出版社;

(美)伊恩·古德费洛//(加)约书亚·本《深度学习》人民邮电出版社;

(美)兰德尔·E.布莱恩特《深入理解计算机系统》机械工业出版社。

作者简介:郭源(1999-),:男,四川省遂宁市,在校本科生,电子科学与技术.endprint

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