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英著名科学家:人脑之谜 计算机无法比拟

七月 31
23:47 2016
人脑、意识及思维和时空之间存在一种神秘的联系。(Clipart)

人脑、意识及思维和时空之间存在一种神秘的联系。(Clipart)

物理学家和计算机科学家最感兴趣的不是物理学和计算机,而是人的大脑。

科学家们一直在讨论:人脑可以和计算机相比吗?

英国著名数学物理学家罗杰•彭罗斯(Roger Penrose)认为,计算机无法和人脑相提并论,因为人脑的能力是计算机无法比拟的,也是科学界无法研究的生命之谜。

据《商业内幕》7月29日报导,彭罗斯认为,人脑所具有的思维意识功能是一种神秘的、来自大脑外部的神经细胞固有的功能。

彭罗斯在近期美国明尼苏达州斯蒂尔沃特城市的第二十届Seven Pines Symposium学术会议上论述,计算机的功能是以演算和逻辑为基础,而人脑的功能超过这两个方面。人的思维可以处理计算机无法计算的极多演算,这是计算机无法模拟和复制的功能。

IBM为美国能源部构建的每秒钟完成浮点运算20千兆次的计算机。(IBM)
IBM的每秒钟20千兆次浮点运算的计算机。(IBM)

换个角度说,我们设计的计算机被我们认识的物理定律和逻辑规则控制和约束,它们用演算和逻辑推理来处理问题和执行任务。而世界上存在各种各样不能用演算和逻辑推理处理的问题。所以,物理和逻辑的基本特性决定计算机的能力只能这么大,永远都不可能达到人脑的非逻辑、超越演算的能力。

彭罗斯所说的人脑功能可以在人们的经验及一些研究中找到证据。人们知道,与计算机的能力比较,人的认知能力是极其强大的,例如人具有音乐、绘画等创造能力。

丹麦奥胡斯大学(Aarhus Universitet)的物理学家嘉考博 •切尔逊(Jacob Sherson)在《自然》杂志上说:“我们的确在很多领域使用超过人类一些能力的机器,以前人做的事情已经转换为计算机的推演法。但是,我们仍然可以看出人与机器(计算机或人工智能等)之间的差别。”

切尔逊解释,人可以创建简单的策略解决非常复杂的问题,而这些问题对于计算机来说,需要进行全面的计算和分析才能做到。人不必像计算机那样,人可以本能地找到一种解决问题的方法。

人脑中神经元相互联系的模式图(维基百科)
人脑局部微观结构模式图:神经细胞之间的联系形成无比复杂的网络,每个网络分支上都有数量极大的节点(神经科学称之为突触(synapse))。(维基百科)

彭罗斯推测,人脑神经细胞中的微管(microtubules)组成成分可能是脑功能的基础。《商业内幕》报导说,彭罗斯并未解释人脑神经科学方面的机制。但根据彭罗斯的分析,大脑的功能极强以至于超出传统物理学的认识范围,其功能有赖于物理学尚未认识到的概念,也许量子物理学能提供一些研究线索。总之,彭罗斯相信,人的意识是神秘的现象,没有一种物理学概念可以给予解释。

麻省理工学院的计算机科学家和量子计算专家斯科特•艾隆森(Scott Aaronson)在其博客中表示,他虽然不赞同彭罗斯的看法,但欣赏彭罗斯的分析,因为彭罗斯涉及了很多科学家没有想到的科学基本问题,这恰恰证明关于人脑及思维意识的研究有多么艰难。

彭罗斯为英国皇家学会科学家,他与著名物理学家霍金共同创立现代宇宙论的数学模型。彭罗斯在二十世纪80年代即开始发表探讨人意识和思维的论著。

来源:大纪元


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