英著名科學家:人腦之謎 計算機無法比擬

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【大紀元2016年07月31日訊】(大紀元記者張秉開編譯報導)物理學家和計算機科學家最感興趣的不是物理學和計算機,而是人的大腦。

科學家們一直在討論:人腦可以和計算機相比嗎?

英國著名數學物理學家羅傑•彭羅斯(Roger Penrose)認為,計算機無法和人腦相提並論,因為人腦的能力是計算機無法比擬的,也是科學界無法研究的生命之謎。

據《商業內幕》7月29日報導,彭羅斯認為,人腦所具有的思維意識功能是一種神秘的、來自大腦外部的神經細胞固有的功能。

彭羅斯在近期美國明尼蘇達州斯蒂爾沃特城市的第二十屆Seven Pines Symposium學術會議上論述,計算機的功能是以演算和邏輯為基礎,而人腦的功能超過這兩個方面。人的思維可以處理計算機無法計算的極多演算,這是計算機無法模擬和複製的功能。

IBM為美國能源部構建的每秒鐘完成浮點運算20千兆次的計算機。(IBM)
IBM的每秒鐘20千兆次浮點運算的計算機。(IBM)

換個角度說,我們設計的計算機被我們認識的物理定律和邏輯規則控制和約束,它們用演算和邏輯推理來處理問題和執行任務。而世界上存在各種各樣不能用演算和邏輯推理處理的問題。所以,物理和邏輯的基本特性決定計算機的能力只能這麼大,永遠都不可能達到人腦的非邏輯、超越演算的能力。

彭羅斯所說的人腦功能可以在人們的經驗及一些研究中找到證據。人們知道,與計算機的能力比較,人的認知能力是極其強大的,例如人具有音樂、繪畫等創造能力。

丹麥奧胡斯大學(Aarhus Universitet)的物理學家嘉考博 •切爾遜(Jacob Sherson)在《自然》雜誌上說:「我們的確在很多領域使用超過人類一些能力的機器,以前人做的事情已經轉換為計算機的推演法。但是,我們仍然可以看出人與機器(計算機或人工智能等)之間的差別。」

切爾遜解釋,人可以創建簡單的策略解決非常複雜的問題,而這些問題對於計算機來說,需要進行全面的計算和分析才能做到。人不必像計算機那樣,人可以本能地找到一種解決問題的方法。

人腦中神經元相互聯繫的模式圖(維基百科)
人腦局部微觀結構模式圖:神經細胞之間的聯繫形成無比複雜的網絡,每個網路分支上都有數量極大的節點(神經科學稱之為突觸(synapse))。(維基百科)

彭羅斯推測,人腦神經細胞中的微管(microtubules)組成成分可能是腦功能的基礎。《商業內幕》報導說,彭羅斯並未解釋人腦神經科學方面的機制。但根據彭羅斯的分析,大腦的功能極強以至於超出傳統物理學的認識範圍,其功能有賴於物理學尚未認識到的概念,也許量子物理學能提供一些研究線索。總之,彭羅斯相信,人的意識是神秘的現象,沒有一種物理學概念可以給予解釋。

麻省理工學院的計算機科學家和量子計算專家斯科特•艾隆森(Scott Aaronson)在其博客中表示,他雖然不贊同彭羅斯的看法,但欣賞彭羅斯的分析,因為彭羅斯涉及了很多科學家沒有想到的科學基本問題,這恰恰證明關於人腦及思維意識的研究有多麼艱難。

彭羅斯為英國皇家學會科學家,他與著名物理學家霍金共同創立現代宇宙論的數學模型。彭羅斯在二十世紀80年代即開始發表探討人意識和思維的論著。#

責任編輯:孫芸

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