神經計算機

神經計算機

神經計算機,又稱第六代計算機,是模仿人的大腦判斷能力和適應能力,並具有可並行處理多種數據功能的神經網路計算機。

簡介

神經計算機(neuralcomputer),又稱第六代計算機第六代電子計算機是

神經計算機神經計算機
模仿人的大腦判斷能力和適應能力,並具有可並行處理多種數據功能的神經網路計算機。與以邏輯處理為主的第五代計算機不同,它本身可以判斷對象的性質與狀態,並能採取相應的行動,而且它可同時並行處理實時變化的大量數據,並引出結論。以往的信息處理系統只能處理條理清晰經絡分明的數據。而人的大腦卻具有能處理支離破碎,含糊不清信息的靈活性,第六代電子計算機將類似人腦的智慧和靈活性。電子計算機的發展已經進入了第六代,這種發展可能僅僅是剛起步,前途沒有止境。

人腦有140億神經元及10億多神經鍵,每個神經元都與數千個神經元交叉相聯,它的作用都相當於一台微型電腦。人腦總體運行速度相當於每秒1000萬億次的電腦功能。用許多微處理機模仿人腦的神經元結構,採用大量的並行分散式網路就構成了神經電腦。神經電腦除有許多處理器外,還有類似神經的節點,每個節點與許多點相連。若把每一步運算分配給每台微處理器,它們同時運算,其信息處理速度和智慧型會大大提高。

發展歷史

1、第一代電子數字計算機(1945~1960年)
硬體技術以電子管為基礎,外部設備有磁鼓、作孔機、卡片機、紙帶穿孔機等。程式設計方面,以手編機器碼程式為主。
50年代末,我國有了蘇聯M-3、GECM-4電子管計算機。
2、第二代電子數字計算機(1960~1965年)
第二代電子數字計算機是電晶體電子計算機,誕生於20世紀60年代,也稱之為60年代的電子計算機,電晶體的出現拉開了計算機飛速發展的序幕。世界上第一台電晶體計算機是貝爾實驗室為美國空軍研製的。1962年,我國第一台自行設計、自行製造的電晶體計算機,運算速度達每秒10萬次以上。
3、第三代計算機(1965~1971年)
使用積體電路、大容量記憶體和外存、分時技術及其它新技術的計算機,也稱為“積體電路計算機”,在20世紀60年代中期得到廣泛套用。該代計算機運算速度達到每秒幾百萬到幾千萬次。
4、第四代計算機(1971~1981年)
使用大規模積體電路和其它更先進技術的計算機,也稱為“大規模積體電路計算機”。這代計算機從20世紀70年代延續到80年代,與第三代計算機相比,在工藝上採用大規模積體電路,在性能上有較大的發展。

第六代電腦操控第六代電腦操控

5、第五代計算機(1981~現在)
第五代計算機又稱新一代計算機,是把信息採集、存儲處理通信人工智慧結合在一起的智慧型計算機系統,它主要能面向知識處理,具有形式化推理、聯想、學習和解釋的能力,能夠幫助人們進行判斷、決策、開拓未知領域和獲得新的知識。
1981年10月,日本首先向世界宣告開始研製第五代計算機。
據2003年11月26日“中國計算機”報“電腦工程師”專版刊載如下一則新聞:“日本貿易工業部放棄第五代計算機研究計畫,準備開發以神經網路為基礎的第六代計算機。”

第六代計算機

將有兩種思路:

A、生物計算機:

半導體矽晶片的電路密集,散熱問題難以徹底解決,大大影響了計算機性能的進一步發揮與突破。研究人員發現,遺傳基因——脫氧核糖核酸(DNA)的雙螺旋結構能容納巨量信息,其存儲量相當於半導體晶片的數百萬倍。一個蛋白質分子就是一個存儲體,而且阻抗低、能耗少、發熱量極小。基於此,利用蛋白質分子製造出基因晶片,研製生物計算機(也稱分子計算機、基因計算機),已成為當今計算機技術的最前沿。生物計算機比矽晶片計算機在速度、性能上有質的飛躍,被視為極具發展潛力的“第六代計算機”。

其主要原材料是藉助生物工程技術(特別是蛋白質工程)生產的蛋白質分子,以它作為生物積體電路――生物晶片。在生物晶片中,信息以波的形式傳遞。當波沿著蛋白質分子鏈傳播時,會引起蛋白質分子鏈子單鍵、雙鍵結構順序的改變。因此,當一列波傳播到分子鏈的某一部位時,它們就像矽積體電路中的載流子(電流的載體叫做載流子)那樣傳遞信息。由於蛋白質分子比矽晶片上的電子元件要小得多,彼此相距很近很近,因此,生物元件可小到幾十億分之一米,元件的密集度可達每平方厘米10~100萬億個,甚至1000萬億個門電路。與普通計算機不同的是,由於生物晶片的原材料是蛋白質分子,所以,生物計算機晶片既有自我修復的功能,又可直接與生物活體結合。同時,生物晶片具有發熱少、功能低、電路間無信號干擾等優點。

B、神經網路計算機:

神經計算機模仿人的大腦判斷能力和適應能力,並具有可並行處理多種數據功能的神經網路計算機。神經電子計算機的信息不是存在存儲器中,而是存儲在神經元之間的聯絡網中。若有節點斷裂,電腦仍有重建資料的能力,它還具有聯想記憶、視覺和聲音識別能力。日本科學家已開發出神經電子計算機用的大規模積體電路晶片,在1.5平方厘米的矽片上可設定400個神經元和40000個神經鍵,這種晶片能實現每秒2億次的運算速度。1990年,日本理光公司宣布研製出一種具有學習功能的大規模積體電路“神經LST”。這是依照人腦的神經細胞研製成功的一種晶片,它處理信息的速度為每秒90億次。富士通研究所開發的神經電子計算機,每秒更新數據速度近千億次。日本電氣公司推出一種神經網路聲音識別系統,能夠識別出任何人的聲音,正確率達99.8%。美國研究出由左腦和右腦兩個神經塊連線而成的神經電子計算機。右腦為經驗功能部分,有1萬多個神經元,適於圖像識別;左腦為識別功能部分,含有100萬個神經元,用於存儲單詞和語法規則。現在,紐約、邁阿密和倫敦的飛機場已經用神經電腦來檢查爆炸物,每小時可查600-700件行李,檢出率為95%,誤差率為2%。神經電子計算機將會廣泛套用於各領域。它能識別文字、符號、圖形、語言以及聲納和雷達收到的信號,判讀支票,對市場進行估計,分析新產品,進行醫學診斷,控制智慧型機器人,實現汽車和飛行器的自動駕駛,發現、識別軍事目標,進行智慧型指揮等。
第六代電腦核心是十進制,它和二進制區分十分明顯就是能識別自然語言的0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,的十進制;計算方式可兼容二進制的方式,中國的珠算等多種算法。二進制電腦用的是狹義控制論;二十進制則用的是“廣義控制原理”;晶片陳列與二進制剛好正負極端,不超過一萬個電晶體的計算範圍就超過二進制幾百萬個的電晶體,無需暫存器,它使用“分差乘法”的技術可實現小數無數位限制,也就沒有浮點計算的概念了。 總之第六代電腦與現在的二進制己是質的差別。真心期待第六代電腦出現在我的桌上。

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