细胞的存储能力不是晶片可以相比的,不仅在于单位体积的容量上,更体现在对模拟量的储存能力,以及存储器本身对储存模式、存取方式的变更

来源: 2010-11-08 15:00:40 [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读:

我在台湾与一些接受西方教育后回国,并在计算机领域里获得商业运作成功的精英们一起讨论计算机的发展趋势时,提出了这样一个概念:中国一定会成为未来计算机产业的领先国,因为中国思想文化的内涵符合计算机发展方向——模拟和生物计算机;而外国文化的内涵适合线性和数字计算机。理由如下:


一、数字计算机的局限性:


1.在计算机晶体芯片里的单位电路物理尺寸接近分子级时,粒子之间的弱相互作用不可忽略,当这个作用力相对电场力不能忽略时,会导致存储内容或运算结果出错,哪怕概率是几百万分之一,也会使数字计算机崩溃,这就造成数字计算机容量和速度的极限。解决这个问题可以有三个办法:


1)并行处理。从系统学的角度看,执行模块和管理模块的比例相对效率是个函数关系,当系统太庞大、管理层次太多时,系统的效率会急剧下降,所以用并行处理来扩大容量和增加数据处理速度是有极限的。


2)寻找新的半导体材料。但是人类对元素周期表的掌握、对物质世界的了解已经到基本粒子的级别,效率更高的材料不存在。


3)彻底改变存储和计算模式和方法。与2)的情况一样,目前成熟技术中,现用的技术和方法是最好的。


2. 数字计算机的极限是量子计算机:近五十年来,数字计算机的速度平均约每两年翻一翻,相应元件尺寸则每两年缩小一倍,所用的控制技术和原酸方式也有很大进步,电路中导线与晶体管的宽度已经达到人的头发丝的百分之一。现在计算机的速度和储藏功能比早期的计算机提高了数百万倍,但是集成电路技术已经接近它的极限。近年来,量子计算机技术已经开始从理论走向实践,随着量子阱和相关技术的成熟,实用的量子计算机问世知识时间问题了。由于量子计算机不仅把基本单元缩小到原子,还有一个目前数字计算机不具备的信息位,就是半0半1位,是半0半1位各占5%几率的迭加态,称半翻转的量子位,利用它可以进行真正的随机运算,再加上相应的算法技术,数字计算机的功能、速度、储藏量还可以有极大的提高,但是这无意就是数字计算机的极限。


3.计算机本质上是人的思维工具,记忆和计算只替代了人类思维活动很小的部分;从物本看,人的机械运动是模拟的,数字计算机很难替代,所以目前计算机技术最发达的国家做出来的行走机器人还不如小孩;从精神看,人的思维和情感更是数字计算机无法涉足的。而随着人类的发展,模拟、思维和精神的替代需求会不断上升,数字计算机的局限性会日益显现。


二、模拟计算机和生物计算机的优势:


1.细胞的存储能力不是晶片可以相比的,不仅在于单位体积的容量上,更体现在对模拟量的储存能力,以及存储器本身对储存模式、存取方式的变更和升级能“自适应”。用计算机术语来讲,在存储器不变的情况下,生物计算机CPU(思维)的升级,就能同步改变存储器的存储模式、提升存储器的存储能力,这是数字计算机不可能做到的。


2.模拟计算机是更高级的计算机。一是因为模拟量的信息含量远远高于数字量;二是因为模拟计算机直接对输入的模拟量进行判断和运算,并直接得出模拟量的运算结果,这种模拟量可以是物本的,也可以是精神和思维的;而数字计算机则必须对输入的模拟量量化,然后与存储的信息进行比对得出判断,再用数学方式进行运算,得出结果后再还原到模拟量,这个过程繁复耗时且不去说它,更主要的问题有两个:一是在量化过程中会“丢失大量信息”;二是数字计算机只能进行符合形式逻辑的运算,无法进行符合辨证逻辑的运算,这就将数字计算机完全排斥在对情感、精神、思辩等需求的领域外。


3.目前高度发展的数字计算机连人的基本功能——走路都模拟不好,更无法模拟人的思维和精神。所以真正的机器人脑袋里一定不是晶片和电路板,而是以人造细胞构成的生物计算机。


三、现在模拟计算机还处在很原始的状态,主要原因在于“算法”没有突破,也就是目前还没有产生符合辨证逻辑的模拟逻辑代数理论。实际上这个领域能否突破关键是非线性哲学能否建立。从本质上来看,西方思维的特征——形式逻辑,是在忽略内容的情况下,研究量的变化,适合具体的、物质的、线性变化规律的领域,是最原始、最基础、物质化的思维形式;而中国思维的特征——模拟和辨证逻辑,更适合抽象的、整体系统性的、量变和质变同时发生的、非线性变化规律的领域,其特征符合精神和思维的内涵,因而当人类需求向精神类发展时,它的优势会日益显现。