㈠ 大脑共有百亿个神经细胞,为何人一生也就用到一成
【关于大脑,我们不知道的七件事情】大脑是我们身体的中央“控制单元”,储存着记忆和情感。纵观历史,哲学家们一直认为,大脑可以容纳使我们成为人类的无形本质,那就是灵魂。关于大脑,我们应该知道些什么?
在1892年的一首诗中,美国诗人艾米莉·狄金森描述了人类大脑的奇迹。她的诗表达了一种敬畏之情,考虑到大脑非凡的思考能力和创造力。她思考着这个迷人的器官是如何能够包含如此多关于自我和世界的信息。
作为人类神经系统的主要器官,大脑管理着我们身体的大部分活动,并处理从身体内外接收到的信息,它是我们情绪和认知能力的重要组成部分,包括思考、长、短期记忆和决策能力。
第一次提到这个器官是在一篇古埃及医学专著《埃德温·史密斯外科纸莎草》中记载的。从那时起,我们对大脑的理解得到了极大的扩展,尽管我们仍然要面对围绕着这个关键器官的许多谜团。
在这篇文章中,我们来看看关于大脑的一些最重要的事实,以及一些有待理解的方面。
1.我们的大脑有多大?
大脑的大小差别很大,很大程度上取决于年龄、性别和整体体重。然而,研究表明,成年男性的大脑平均重约1336克,而成年女性的大脑重约1198克。就尺寸而言,人类的大脑并不是最大的。在所有的哺乳动物中,抹香鲸,一种体重达35-45吨的水下生物拥有最大的大脑。但是,在地球上所有的动物中,人类的大脑拥有最多的神经元,这些神经元是通过电信号和化学信号来存储和传输信息的特殊细胞。传统上,人们认为人类的大脑含有大约1000亿个神经元,但最近的研究对这个数字的真实性提出了质疑。相反,巴西的神经科学家发现,通过使用一种方法,需要将捐赠的人类大脑溶解,并将其转化为一个明确的解决方案,这个数字是接近860亿个神经元。
2.是什么让大脑?
人类的大脑和脊索一起组成了中枢神经系统。大脑本身有三个主要部分。脑干就像植物的嫩枝一样,是细长的,它将大脑的其余部分与脊索相连;小脑位于大脑后部,它与调节运动、运动学习和保持平衡有着密切的关系;大脑,是我们大脑最大的部分,占据了大部分的颅骨,大脑皮层和其他更小的结构,所有这些结构都负责有意识的思考、决策、记忆和学习过程、沟通和外部和内部刺激的感知,大脑由软组织构成,包括灰质和白质,包括神经细胞、非神经元细胞和小血管。他们有高含水量和大量(近60%)的脂肪。现代人类的大脑是球状的,不像其他早期的原始人类的大脑,它们的后脑勺略长。研究表明,这种形状在大约4万到5万年前的智人身上可能已经形成。
3.大脑有多“饿”?
尽管大脑不是一个很大的器官,但它的功能需要大量的能量。人类大脑的重量只有身体质量的2%,但它本身就消耗了人体每天所需能量的25%,为什么大脑需要这么多“燃料”?根据对大鼠模型的研究,一些科学家推测,虽然大部分能量用于维持持续的思维和身体过程,但有些能量可能用于维持脑细胞的健康。但是,根据一些研究人员的说法,第一眼看上去,大脑似乎莫名其妙地在所谓的“休息状态”中消耗了大量的能量,而所谓的“休息状态”指的是大脑不参与任何特定的、有针对性的活动。
根据这一说法,不活跃的相关网络甚至在麻醉下也会出现,这些区域的代谢率非常高,将大脑的能量预算转化为大量投资于机体的无作为,但这一假设是,没有任何理由消耗大量的能量,但是事实并非如此。花在“无所事事”上的精力,实际上是用来构建一个积累信息和经验的“地图”,这些信息和经验是我们在日常生活中做决定时可以依靠的。
4.我们用了多少大脑?
一个长期流传的神话是,人类通常只使用他们大脑容量的10%,这表明,如果我们知道如何“侵入”其他90%的大脑,我们可能就能释放惊人的能力。认为我们只用了大脑的10%的想法是一个误传。事实上,我们大部分时间都在使用大脑。虽然目前尚不清楚这一说法的起源和传播,但我们能够以某种方式利用尚未被证实的脑力的想法无疑是非常吸引人的。然而,没有什么比这个传说更能说明真相了。想想我们上面所讨论的:即使在休息的状态下,大脑仍然是活跃的,需要能量。脑部扫描显示,我们几乎一直都在使用我们所有的大脑,即使是在我们睡觉的时候,尽管活动模式和活动强度可能会因我们在做什么、处于什么清醒状态或睡眠状态而有所不同。
人类大脑的一个巨大奥秘与意识和我们对现实的感知有关。意识的运作方式已经吸引了科学家和哲学家,虽然我们正在慢慢地接近对这一现象的理解,但还有更多的东西有待学习。英国苏塞克斯大学的认知和计算神经科学教授说他专门研究意识,他提出这个有趣的过程是基于一种“受控幻觉”,我们的大脑产生这种幻觉来理解世界。感知必须是一个有根据的猜测过程,在这个过程中,大脑将这些感觉信号与它先前对世界的看法结合起来,从而对产生这些信号的原因做出最好的猜测。”
根据他的说法,当我们把对事物的感知传递给我们的意识时,我们的大脑通常会根据它对事物的预期做出你可能称之为“知情的猜测”。这解释了许多光学错觉的神奇效果。在2017年的TED演讲中,他解释了我们的大脑如何理解我们周围的世界以及我们内心的世界。尽管在研究和临床技术方面取得了许多进展,但关于大脑的许多问题仍未得到解答。例如,我们仍然不太清楚大脑是如何处理复杂信息的。每一天,我们都把我们是谁、我们感知到什么、我们能够做什么视为理所当然,而不顾一切地去想那神奇的器官,它能帮助我们实现一切。
㈡ 世界第一例“换头手术”在中国完成,耗资7000万18小时,结局如何
随着时代的发展,人们的生活变得更美丽,更美好的生活,你想住在很长一段时间来享受生活,所有这些的前提是有一个健康的身体,这样你就可以延长他的生命在很大程度上,随着科学技术的发展,一些科学家想找到人已经死了回到生活,也可以让一些人患有严重疾病的身体恢复健康,而可摘除乳头手术是一些科学家研究可以治疗重大疾病的方法,世界上首例可摘除乳头手术在中国完成,手术花费了7000万18个小时,我相信你会很好奇,看看结果如何,所以我们继续。
实际上一些新的药物和研究科学技术,并不直接作用于人类,都是一些小老鼠或一些动物研究,直到可以确保这些药物的安全性和科技可以绝对会选择使用在人类身上,换头技术也不例外,当然,首先,科学家开始选择可用于实验的动物最终确定猴子,也有一定的基础。
第一只猴子哺乳动物和人类是相似的,第二个是猴子是灵长类动物(猴子),比其他动物高智商,这也是接近人类,选择猴子还必须有严格的标准,必须是健康活泼的猴子,猴子,毕竟,健康也是指这个标准换头手术是可行的,如果猴子本身有一定的疾病,导致死亡的猴子,这将影响实验结果的准确性。
主任任肖医生,哈尔滨医科大学和他的团队,选择之后,选择了一个年龄适当的猴子,以确保可以顺利操作,详细检查的猴子,猴子的健康比他们的预期,所以猴子可以为实验对象,但这一次实验仍然不能启动,向猴子喂了两个星期,营养摄入符合标准,猴子的食物是一种特殊的公式。
喂养的两周后,体检的猴子,如果是身体健康没有任何疾病,还可以开始实验,虽然这一步是非常复杂的,但为了实验结果的准确性,每个链接是认真对待,有时是一个粗心的举动,似乎一步走错可能输掉这场比赛的结果,但也完成了数据记录,所以你可以随时参考实验数据。
事实上,在科学技术的研究中,会有很多失败,会花费大量的时间、精力和金钱。最终,它可能不会成功。然而,许多科学家并不气馁,而是选择继续探索它的奥秘。
后记:换头手术结束的猴子死了,为此,科学家们仍然失望,他们希望猴子们能健康的生活,但仍有机会进一步学习和找到一个可行的方法,,你觉得在屏幕前面,欢迎在下面留言!
㈢ 神经病买股票能行吗
有的时候 思维和正常人不一样的情况下 会有奇迹发生
但是为了他不再受刺激 还是让他远离这个是非之地吧
㈣ 什么是国民经济的神经系统
3.金融。
神经系统,顾名思义应当有受到刺激时能传递信息,并作出反应的系统。是如一张大网深入国民经济各个方面的。没有他,获受到损害,会立刻造成瘫痪的。
所以选金融。 传递国民经济信息,有资源调配作用,金融发生灾难则国民经济会迅速崩溃。(参看亚洲金融危机中的泰国)
㈤ 中国私募股权投资:最敏感的神经在哪里
第一,外资PE在中国的PE市场扮演着重要角色。由清科研究中心的有关数据显示,在2001年和2002年,中国的本土创投机构在300家左右,2005年本土创投机构数量大约为130家,在此期间,外资创投的数量,每年都在50家左右,变化不大。但本土和外资创投机构掌管的资金额度差异却是很大,2005年130家本土创投仅掌握4.7亿美元左右的资金,而45家的外资创投机构却掌握了114亿美元的资金,是本土基金规模的20倍。
从投资额度看,中国每年的创投案例在200家左右。2005年,本土创投投资了83家公司,外资投资了126家公司,投资家数倒了过来,外资投资的公司超过了本土创投公司。本土创投公司的投资额变化不大,仍为1.6亿美元,外资创投的投资额却已高达7.3亿美元,是本土创投投资额的近5倍。
2006年以来,外资创投公司的绝对优势进一步得到加强。2006年共有40只可投资中国大陆的私募股权基金设立,并募集了142亿美元的资金,2007年第一季度,又有17只可投资于中国大陆地区的PE完成募集,募集资金76亿美元,第二季度,有15只可投资于中国大陆地区的PE完成募集,募集资金57.9亿美元。
第二,PE所投资的企业大量海外上市。我国的PE的主要退出渠道是公开发行上市。2006年以来的17个PE投资退出案例中,以IPO方式退出的有16笔,占94.1%,而2007年一季度共有9家PE投资的企业成功上市,第二季度共发生19笔退出交易,其中16笔是通过公开发行上市渠道实现退出的。
在2002-2005年PE投资企业退出中,以IPO方式进行的,占比分别为80%、79%、72%、68%和64%。这表明,当前我国PE投资更多的集中于上市前期,短期利益驱动较明显。
而在公开上市的地点选择上,则以海外(包括我国香港地区)为主,如蒙牛、易趣、新浪、盛大、亚信和无锡尚德等企业。
据不完全统计,截至2006年底,中国企业在海外上市的数量在400家以上,其中以红筹模式上市的企业约占总数的80%以上。其中,2005年共有81家企业海外上市,筹资204.9亿美元,2006年共有86家企业海外上市,筹资440亿美元。
第三,各类金融机构开始纷纷进军PE市场。近年来,在国际、国内PE良好业绩的推动下,各类金融机构开始将眼光转向PE市场,纷纷进军该市场。
信托公司在资金信托计划的框架下,大举进入PE市场,信托在PE领域的争夺就更趋积极。除信托公司外,证券公司也在积极准备直接股权投资。高盛投资西部矿业取得了骄人的业绩,国内券商也在积极推动,希望能以子公司的形式,用自有资金进行直接股权投资。
保险公司在《国务院关于保险业改革发展的若干意见》中,就取得了“开展保险资金投资不动产和创业投资企业试点”的资格。虽然目前保监会在此问题上还比较谨慎,但在法律上已没有限制。
国开行则积极参与国家层面的PE,如中瑞合作基金、东盟-中国投资基金、中国-比利时直接股权投资基金;渤海产业投资基金,以及近期的曼达林基金和中非发展基金等。
总之,中国各类金融机构,或者作为管理人的身份,或者作为基金持有人的身份,积极进军PE市场。
第四,地方政府在PE市场的积极性被充分调动。2007年1月,经国务院特别批准,主要投资于天津滨海新区和环渤海地区的渤海产业投资基金和渤海产业投资基金管理公司正式成立。渤海产业投资基金总额200亿元,首期募集60.8亿元。在渤海产业基金的示范效应下,各地政府的积极性被充分调动起来,纷纷设计了本地区的产业投资基金。5月份,包括广东核电基金、山西能源基金、上海金融基金和四川绵阳高科技基金在内的四家产业基金,成为发改委产业基金的第二批试点。
此外,我国PE投资对象在传统领域的比重有所增加,单笔投资的规模也有所提高。
㈥ 神经元经济学的深化与拓展
关于人类理性行为的神经生物学基础与实证
关于“理性”,经济学家阿尔钦曾经有一个著名的解释,那就是所谓的“as if”理论。但演化心理学家认为,我们的心智是我们自身长期演化的产物;如果“理性”真能使我们在生存竞争中取得优势,那么它就不仅仅看起来“好像”是“理性”的;因为我们的神经系统已经被自然选择所“塑型”,专门用来解决那些看起来似乎是“理性”的问题。揭示这一过程的真实机制,而不仅仅满足于所谓的“as if”,则成了神经元经济学家的一个首要任务。这方面的研究虽然开始不久,但已经取得了一些非常令人鼓舞的成果。
在过去10多年间,有关这方面的研究,通过神经生物学家和经济学家的共同合作,在动物和人身上进行了一系列奠基性的实验。其中最重要的有杰弗里·萨尔和他的同事在范德比尔特大学所做的“单球实验”,普拉特和格林切尔在纽约大学神经科学中心所做的“双选提示博彩”,帕克和威廉·纽森在斯坦福大学所做的关于神经元编码和映射的实验。通过这些实验,已经基本证明了,包括人在内的动物神经系统确实能够计算每种行为可能的满足度。在选择行为显得似乎是“理性”的情形下,由神经元对输入的“信号”(相当于经济学中被决策者观察到的客观变量)进行“编码”(相当于柏努利所设想的与决策者自身状况相关的主观评价)。然后,那个被编码为具有最大满足度的信息将形成一个“赢者通吃”的局面,并进一步“激发”其他神经元,成为一个惟一被神经系统执行的行为。神经元经济学家把这个经过编码的信息叫做“生理期望效用”,它与柏努利当年提出的主观期望效用理论非常接近。虽然,现代经济学已经不再直接地把一个物品的价值与另一个物品进行基数意义上的比较了;然而,当灵长类动物进行经济选择的时候,对它们进行电生理学测量的记录则表明,基数效用是有其神经基础的。
进一步的研究还证明,位于灵长类动物“中脑腹侧被盖区”和“黑质致密区”的“多巴胺神经元”(一种以化学物质多巴胺作为神经递质的神经元),直接负责对外部事件的回报值进行编码。沃尔弗兰·斯库尔兹和他的同事们发现,这些神经元以一种特殊方式被外部信息“激发”:即它们的活跃程度不是取决于外部信息的绝对强度,而是在“边际”上取决于两次连续信息的相对强度;由于被编码的信息实际上是一个带有主观性的“预期回报值”,因此神经元最终的激发程度即“激发率”就取决于所谓的本期“预期回报偏离值”,而本期“预期回报偏离值”则取决于“当前的回报值”与上期“预期回报偏离值之间的差额,用一个递归计算公式可以表示为:
其中:FR为激发率;RPE为预期回报偏离值;CR为当前的回报值。
由于这个公式是斯库尔兹实验小组从上千次动物实验的数据中归纳出来并且又经过严格验证的,因此被认为具有很强的真实性。熟悉理性预期学说的读者也许会发现,它与这一学派的早期创始人之一约翰·穆斯关于人类理性预期的假设非常接近。
神经元经济学关于人类理性行为的研究也许称不上什么突破性的发现,因为从某种角度看,它只不过重复了主流经济学200多年来有关人类行为的基本假定。但其重要意义在于,这一研究与以往所有的经济学传统研究不同,它不是在逻辑上、而是在经验上实证了人类行为的理性机制;从而使“理性”不仅仅只是作为一种“假设”,而是具有了某种“本体论”的地位。无疑,这是对传统经济理论的一个重大深化。
进一步看,这些研究虽然只是对传统认识的深化,但其中仍然包含着一些可能引发“范式革命”的重要因素。在对灵长类和其他生物所做的神经元决策实验中,不断增加的证据表明,在所谓的“经济行为”方面,我们人类远没有经济学家曾经设想的那么“独一无二”。例如,猴子在博弈中能够得到与人一样有效的混合策略均衡,甚至鸟类也能通过“系统有序地改变它们的效用函数”来调整风险偏好以适应环境。如果人类的行为是物种长期演化的结果,那么一个合乎逻辑的推论是,我们的经济行为应该接近于我们的动物远亲,而不是截然不同。对此,格林切尔评论说,“这或许是神经元经济学所有结论中最有富挑战性的,因为它将引发一个对经济学家来说深入人心的假设的置疑,这个假设认为,做出决策既是人类特有的能力,也是一个强大的理性能力”。如果理性能力并非人类所特有的生物禀赋,那么它是否意味着,面临挑战的不仅仅是传统意义上的经济学和经济学家,甚至还包括了自古希腊和启蒙运动以来所有的哲学和哲学家们,需要在一个新的、实证的基础上对“理性”的定义进行某种必要的修正。
关于人类趋社会性的神经生物学基础与实证
上述研究虽然从实证角度揭示了人类理性行为的神经生物学基础,但它并不意味着神经元经济学忽视了早期实验经济学和行为经济学对人类“非理性行为”的关注。当然,这里所谓的“非理性行为”是指与人类经济活动相关的、狭义的“非理性行为”,比如投资冲动、偏好倒置、经济活动中的利他行为,等等。不过,与实验经济学和行为经济学不同,神经元经济学更为关注对人类行为中具有利他主义倾向的所谓“趋社会性”的研究。在研究方法上,神经元经济学基本摆脱了实验经济学和行为经济学传统的经济与心理的二元动机模式。事实上,从被演化塑型的神经决策机制上对人类的经济动机和心理动机作出统一的、一元论的解释,正是神经元经济学对实验经济学和行为经济学传统研究方法的扬弃。
“趋社会性”是社会学家涂尔干早年创造的一个概念,它包括我们人类普遍具有的同情心、感激心、责任心、愧疚感、羞耻感、公正感等道德情感。人类行为的“趋社会性”之所以引起经济学家的重视,与解决单次囚徒困境中的合作问题有关。传统思路把单次囚徒困境视作重复博弈的一个“子博弈”,则人类的“理性”能力,包括试错、学习与讨价还价,可以导致博弈双方的合作。不过,最近的研究表明,大多数关于人类合作的实验证据来自非重复交往,或者重复交往的最后一轮。非实验的证据同样表明,不能轻易用“互惠”来解释日常生活中人们解决冲突的一般行为。把“趋社会性”作为合作的前提,最早可以追溯到伯格斯特朗和斯塔克1992年的研究。他们证明,亲属或邻里之间在标准的单次囚徒困境博弈中可以产生合作。沙利2001年的研究则证明,如果博弈双方带有斯密意义上的“同情共感”,在严格的纳什条件下,也可以有“合作解”。最新的研究是桑塔费学派经济学家金迪斯和鲍尔斯所做的,他们运用计算机仿真技术模拟了10-20万年以前(更新世晚期)人类狩猎采集族群合作秩序的形成过程。由此得到一个重要的结论是,“强互惠”行为的存在,是原始族群内部维持合作关系的必要条件。所谓“强互惠”是指那些在团体中与别人合作,并不惜花费个人成本去惩罚那些合作规范破坏者(那怕这些破坏不是针对自己)的行为。显然,“强互惠”本身就是人类“趋社会性”的重要体现。根据计算机仿真,只有成功演化出“强互惠者”,并由“强互惠者”对自私的搭便车者施行惩罚,才能在一个族群中建立起稳定的合作秩序。
人类“趋社会性”的一个显著特征是,个体的行为不仅从“自利”原则出发,通常还会顾及他人或团体利益。传统理论往往在“理性”的框架下,用“跨期贴现”、 “互惠”或“声誉”机制解释这类行为。但现代神经科学的发现却证明,这种解释即便不是一个错误,起码也是非常肤浅的。心理学家很早就观察到,一个人体恤他人处境的能力在很大程度上取决于“天性”而非后天的学习。近10 年来,随着“镜像神经元”理论的逐渐成熟,曾经被大卫·休谟和亚当·斯密反复提及的人类天性中“同情共感”的能力,基本得到了科学验证。一项具有重大意义的研究发现,包括人在内的灵长类生物大脑中央运动前皮层中,有一个被称为F5的特殊区域,该区域的神经元不仅在受试者自己动作时被激活,而且在看到其他受试者的动作时也会被激活。于是,这些能够对他人的动作在自己内心的呈现做出反应的神经元就被称为“镜像神经元”。Umiltá等人通过实验证实,当一个人看见他人被针扎的时候,“镜像神经元”做出的生理反映有如他自己被扎一样。同样的原理也适用于心理状态,比如“情绪的镜像”。Wickers等人通过实验证实,受试者观察到的情绪也会激活相关的“镜像神经元”。这些科学发现克服了苏格兰学派当年的技术限制,使我们得以在一个新的基础上重新审视休谟和斯密的“同情观”。神经元经济学据此得出的一个重要结论是:“同情共感”是一个物种不同个体基于“镜像神经元”实现的“神经网络共享”,这种“共享”对个体之间的合作具有重大的经济(效率)意义,因此是该物种在长期演化过程中被自然选择所“塑型”的。今天,神经元经济学家已经把这一理论用于研究语言的产生和演化以及它对博弈行为的深刻影响。
由“同情共感”所驱使的人类“趋社会性”,特别是“强互惠者”实施的惩罚,是一种明显具有正外部性的利他行为。但这种行为的激励机制是什么?在得不到物质补偿的情况下,人们为什么不惜花费个人成本去惩罚那些违反合作规范的人?苏黎世大学国家经济实验室主任恩斯特·费尔博士提出一个假设:如果这种行为无法从外界获得激励,那么行为者只能通过行为本身获得满足。也就是说,这种行为是依靠生物个体的自激励机制实现的。事实上,人和动物的许多行为都是依靠自激励实现的。脑科学研究已经证实,对包括人在内的高等动物来说,启动这类行为的机制是由中脑系统的尾核和壳核来执行的。比如我们人类的成瘾性行为,像烟瘾、酒瘾、毒瘾等等,都涉及这一脑区。因此,这一脑区在医学上也被称为“鸦片报偿区”。费尔博士猜测,如果“强互惠”行为依赖这种自激励机制,那么做出这种行为时,人脑的这个部位就会被激活,而且行为的强弱与其激活程度正相关。于是,费尔和他的同事们设计了一系例实验场景来激发人们的利他惩罚行为,并通过PET即正电子发射断层扫描技术对行为者的神经系统进行观察。实验结果证实了这个大胆的推断。
神经元经济学对人类“趋社会性”的研究告诉我们,传统经济理论只在“自利”范围内考察人类的偏好与行为是有缺陷的。事实上,包括“道德感”与“正义感”在内的“趋社会性”在维系人类的经济制度和政治制度,从而也就是维系人类社会的合作效率和组织效率方面具有不可替代的重要作用。
㈦ 很多高利的噱头刺激我们的神经,究竟哪些生意有如此恐怖的暴利
现在的社会上许多人都想在家坐着发财,“高利”诱惑下投资,上百人现在“同甘共苦”,很多高利的噱头刺激我们的神经,究竟哪些生意有如此恐怖的暴利?
还有网友认为这个暴力的行业在一些稀缺的资源上。之前看到的煤老板,之后看到的4s店。这些都处于暴利的行业,但是,这些前提条件是有一定的资金基础,煤老板也好,4s店也好,人家的资金储备是很高的,没有千万资金是不能运转的,但是,对于我们这些普通人而言,我们无法做到。
暴利的行业是存在的,但是,我们看到的,别人也能知道,这也是我们赚不到钱的原因之一。当然,这个时候,我们能够做的,就是踏踏实实工作,在工作中提升自己,才能为公司创造更多的价值,才能让你的价值得以体现,大家怎么看?
㈧ 神经计算机是怎样的
随着智能计算机的不断发展,科学家们想模仿人的大脑构造和工作而造出一种新的计算机,这种计算机称为神经计算机。然而要造出这种计算机可不是一件轻而易举的事,难而又难。因为,科学家对人脑的结构已经知道得比较清楚,但人大脑里的神经网络的工作原理,还存在许多困惑。比如说人是怎么学习的,就还没弄清楚。人大脑的神经网络太复杂了,各个细胞间是怎么相互联系的,还没有完全揭示出来。换句话说,人大脑还有许多未解之谜。另外,因为人脑的神经网络太复杂,因此完全模仿它还存在相当大的困难。
现在,神经计算机只能初步模仿人脑神经的网络,研究出的人工神经网络(也有的是神经计算机)就具有了很好的效果,且显露出它的美妙前景。
人脑大约有140~150亿个神经细胞,大约与天上星星的数目相等。每个神经细胞与上千个细胞相连,这就像叶脉一样错综复杂。模仿人脑这样的结构制造的神经计算机,采用并行工作方式。过去的计算机是串行工作方式:存数据,取数据,送去计算,再进行下一步工作,是一步接一步进行工作的。让串行工作的计算机无限提高速度是不可能的,特别是有的关键环节,像流水线工作出现瓶颈一样,卡住了整个工作过程的脖子。这就是常常所说的“瓶颈效应”。
神经网络计算机是由多个人造神经处理单元并联而成的。人造神经处理单元相当于人脑的神经细胞。由于这种计算机是并联的,许多工作任务可以分配开来,同时协调工作,所以不会卡脖子,避免出现“瓶颈效应”,工作速度可以成千百倍地提高。(顺便说一下,现在的超级计算机都采用很多处理器并联,按并行工作方式建造。)
神经计算机还有一大优点,就是具有“容错性”。什么叫容错性?比如说吧,人可以从某人的一双眼睛,或根据一个背景,也可以根据人的一个动作就能够把一个人认出来。这是人脑神经网络的优点。人脑神经网络可以根据局部记忆恢复全部信息。这是因为,人脑是把信息存储在神经细胞与神经细胞相连的网络之间,而不是存储在神经细胞体内,而神经网络连接部分有千千万万,若是有一两个神经细胞体坏了也无关紧要,信息不会丢失。即使部分信息丢失,也可以根据剩余部分信息恢复完整的记忆。这就是容错性的一种表现。神经计算机是依照人大脑神经网络设计出来的,所以具有容错性,若是丢失些资料,它仍能重新建立起来,具有修复性。
专家普遍认为,人脑学习功能,是把神经细胞之间的连接形式不断加以改变,使网络功能不断提高,人的智慧也就发展了。现在研究神经计算机的目的,就是想制造出能听懂声音,能辨认景物,具有学习能力的智能计算机。这种计算机机有些科学家称它为第六代计算机或人工大脑。如果研究成这样的计算机,它的计算速度可达到1015次/秒,而目前最好的计算机运算速度仅为109~1010次/秒。
现在各国都重视神经计算机的开发,研究主要向两方面发展:一是如何制造接近人脑的网络;二是如何改进它的学习能力,提高智力。
1988年,美国提出一个研究神经计算机的计划,投资4亿美元。日本把1988年定为神经计算机元年,欧共体于这一年开始集中28个研究所和近千名专家合作研究神经计算机。1989年,美国贝尔实验室制成可供神经计算机使用的集成电路。1992年日本三菱电机公司开发出可供神经计算机使用的大规模集成电路芯片。之后,日本富士通研究所开发出由256个神经处理器互相连接而成的神经计算机,更新数据速度4亿次/秒。一种由日本电气公司推出的神经网络声音识别系统,能识别任何人的声音,正确率达99.8%。美国电气通信基础技术研究所和卡内基-梅隆大学研究的神经计算机,由相当于人“左脑”和“右脑”的两个神经块连接而成。“右脑”的经验功能部分,有1万多个神经元,适于图像识别,存储有基于经验的语句。“左脑”的识别功能部分,含有100万个神经元,用来存储单词和语法规则。这种计算就可以利用存储的知识进行翻译。
20世纪90年代前期到中期,神经计算机已获得了应用。例如,在纽约、迈阿密、伦敦飞机场用神经网络检查塑料炸弹和爆炸物,每小时可检查600~700件行李。
美国制成一台神经计算机,专门用于模式识别,如分析心电图、脑电图波形,对细胞自动分类计数,染色体分类识别等。它的工作过程由三层人工神经网络共同完成:第一层是提取特征并用数据表示出来;第二层是对这些信息进行运算,获得模式;第三层是把获得的模式与预先存储的模式相比较,完成识别。
我们可以乐观地相信,在不久的将来神经计算机将会得到广泛的应用。比如说进行模式识别,实现知识处理,进行运动控制,在军事上识别敌人,判定目标,进行决策和指挥,甚至进行社会管理等等。