英国黑子和宇宙论的奇才R · 赫金（R. Hawking），被他的一些同事誉为当今在世的，是自爱因斯坦以来一位最伟大的理论物理学家。最近他惊人地宣布，“如要预测目前飞速发展的计算机”，他说“很可能它会取代理论物理学。因此也许现在的理论物理学家们未必能见到其前景，但就理论物理学来说是可见到的。”

毫无疑问，在解决数学问题时计算机要优于人脑，但理论物理学却与众不同。赫金研究的理论物理学已达到了登峰造极的水平，是一项名副其实的创造性活动；它具有真正的思想。思维是人脑特有的职能，机器不会思维。

机器有没有思维的可能呢？

IBM的沙缪尔（A. L. Samuel）设计一个引人注目的计算机程序表明，机器确实可以思维。事实上，机器能像棋手那样思考棋赛，其方式与人非常相似。指导一台计算机下棋的萨缪尔程序证明，机器可以从事惊人的人类推理活动。

萨缪尔程序的关键在使他的机器能发现自己的错误。但如同任何初学者，第一步必须用比赛的基本规则来组织机器。计算机把这些基本规则贮存在自己的记忆里。然后提供给它一个能推算出它在棋盘上形势强弱的公式，从而把人们的比赛经验传给了机器。这个公式是怎么推算的呢？首先它要分析每个棋子的位置，再合计其利弊，如吃对方棋的机会，对方可能设的圈套等等。该公式还能较精确地判断，如：假使机器占优势，就建议机器同对方换棋；但如果机器落后，那就建议不换掉。当然每个人类棋手也都用同样的决策。

最后该公式用一个号码来表示机器形势的强弱，号码越大，形势越强，机器的这个公式相当于人类棋手的比赛经验。萨缪尔把这个公式传输给机器，在某种意义上讲他就是一位把人类智慧传递给学生的教师。人类棋手的头脑中通常是没有公式的，但他们是根据从实践经验中得出的几项原则制定自己决策的，这些原则大体上就等于计算机的公式。每个抉择者——一般或商业部门的投资分析家都是以这种方式处理问题的。

萨缪尔用基本的下棋决策组织机器后便开始赋予它智慧。他把学习经验的能力输入电脑并为它编制程序，促使机器更好地取胜。每走一步，计算机就调整一次萨缪尔公式中的条目。机器是怎样按教师的智慧改进的呢？它把预计的棋同对方实际走的棋两者的价值作了比较，当然也可能机器认为对方要走这个棋而实际没走，这又当别论。比较表明了公式中各项内容的轻重缓急，这样使机器每走一步后能立即调整公式中的比重。比赛时就是通过这样的不断调整，从而达到改进机器操纵决策的目的。如同一个人，在工作中学习。机器不停地归纳其公式，以与人相同的方法思考每一步棋；它尽可能进行预测，力图算出每一步与己有利而又切实可行的棋子的相关系数。同时它也设想着对手的意图，他最有可能走什么棋。人类下棋亦是如此。

像人那样下棋

实际上，计算机下棋的方法和人的下棋风格是十分相似的，但这个人必须是一个新手，他每走一步都要冷静地权衡得失：“如果我走这步棋，他走哪步。如果我走哪步，他走……。”新手和专业棋手的区别在于后者对许多选择步骤是很熟悉的，如，对手对这些步骤可能做出的反应。他能预料几步棋后的结果，而无须明确走中间的几步棋。

看过这一过程的一位观察者说，专业棋手对棋盘上的形势有一个直观“感”。其实专业棋手与计算机的思考步骤是相同的，只是人的思维是在有意识的头脑中进行而已。

计算机究竟是如何思维的呢？假设比赛进行到某一点，现在机器有三步棋可走，到底走哪一步呢？它对每一步都作了考虑，借助公式算出最有价值的棋，然后计算对方可能做出的反应。假设对手针对计算机所走的棋也有三个可能的步骤，那么总共就有九个可能性供计算机考虑。

机器在电脑的辅佐下追踪这九个可能走的棋并继续计算它们的第二步棋现在可以看到每步棋又都有3个可能性，加起来共有27个分枝。

进一步观察可发现该决策树中有81个分枝，即有81步棋需记忆。这个数量就是对一个电脑来说也是非常之大的。至此，机器将正常地停止思考，走出一步棋。

此后，人们根据同样的原理把更为复杂的棋赛教给了计算机。同计算机下棋的人们发现那个比赛真是微妙极了，就像是把一个真正的生物特性输入了计算机的决策系统。国际大师、世界五百名将之苏格兰棋冠David Levy说，在与一个被认为是世界上最优秀的非生物棋手——计算机比赛后，“人们几乎要把它们（计算机）当作人了，尤其…当你看到它们识破了你的意图或巧布棋阵时。”一些专家认为，到1990年世界棋王将不再为人类独霸。

当然，下棋是一项高级智力竞赛。一台仅具备人脑下棋特性的机器有可能仿效许多人类智慧——其前景光辉灿烂，但它缺乏一般意识。

计算机怎样才能获得一般意识呢？怎样才能摆脱智力、加入实际思维的行列呢？这意味着要处理现实生活中纷繁复杂的形势，生活不像做数学，没有做事的“精确”方法，现实生活问题是没有完美答案的；它们仅仅在许多选择中提供一个，多少总有不合需要的。要做这样的选择，计算机必须学会妥协的艺术。而对一台用于数学的机器来说，妥协似乎是不可能的。有些人认为，这终将是脑和计算机的根本差别。但对人脑工作方式的研究证明，电脑和人脑的这个差别并非不可弥合：问题仅在于两种配线的复杂程度之差异。

大脑的“门”

我们把人脑和计算机的构造作一比较。大脑和计算机它们思维的基本成分都是一个电子回路，即所谓“门”。在大脑中，一个“门”就是一个神经元。而在计算机里它是晶体管、电阻和其他电路成分的结合体。通常有两根线，一根输入线——通进“门”的一侧，另一根输出线——在“门”的另一侧。如果接到准确的信号，“门”就打开，在另一端的输出线输出一个信号。

电线把一些“门”连成“与”门；如果在第一根线“与”第二根线上输进一个信号，“门”便打开，这时就从另一端发出一个信号另一些“门”被连作“或”门；如果一个信号通过第一根线“或”第二根线进入其中一个“门”，“门”打开，随即形成一个信号。这些“门”起着决定单位的作用；它们为脑执行下列逻辑步骤：

“如果A‘与’B是真的，那我就开‘门’；”

“如果A‘或’B是真的，那我就开‘门’。”

在一个计算机里，每件事不是“与”就是“或”，它的“门”总是开或闭的，没有“也许”，也没有半开的“门”。这个精确性使计算机在数学上要优于人类，但妨碍了它们处理现实世界中的模糊问题。唯有大脑能做到这一点。因为脑中可有进入各个门的成千上万的输入信号，而不是两、三个。而且一个“门”能打开和送出一个表示一个决定的信号，即便只有几个入门信号明确也可以。大脑中如果有一万个输入信号进一个“门”，也不必都带清楚明确的信号，有八千个信号明确就可以开“门”了，因为条件基本上是真的。有时甚至仅几个信号明确，就可说明也许是真的。

以这种方式工作的“门”可叫“几乎”或“也许”门。人类历经数百万年的进化，由自然选择规律而产生了这类“门”，用以处理现实世界中的生活问题。这些大脑的“门”并不是非真假不开的，如果某事是“大概”或“也许”也可通行。

此外，人脑的“门”尚有一特点为计算机所不及。进入一个“门”的电线带“负”信号，它同其他线的“正”信号做相反的工作。脑科学家们把这两种信号称为抑制性和兴奋性。当脑的一个“门”既接收了“正”信息又接收到“负”信息时，它可以决定继续关闭。在决定脑“门”的开关过程中，这个“超级自主权”进一步放松了大脑思维中的逻辑性抑制，它就像是用“灰色”决定取代了“黑白”决定。

现在计算机技术已进入了最后发展阶段。在理论上可以说我们很早就建造了有“也许”门的计算机和有抑制和兴奋输入的计算机。模仿人脑中“门”的电路是必要的，但那需要把成千上万根电线分到每个“门”，甚至一个小型的这类计算机也将要上百万根串联各“门”的电线。至今为止人们还无法建成一个有上百万根电线的计算机，但这个目标的实现已为时不远了。在最新的回路片中门与门之间没有电线，门间的联系也极其微小，主要都建在电路片内。这一进展初听起来就像是改进一个常规工程那样不值一提，但却是计算机演变中的一个理论性突破，因为它使人们建造一台带有类似人脑“也许”门的计算机的愿望有可能实现了。

建造这种电脑还有一个实际困难。电流产生热，由数万亿电流产生的热在门间相交流，它能融化线路板，从而破坏电路。但一项更先进的技术已经问世，该项技术是用称作砷化镓的外来混合物制成线路板，代之以今天几乎所有线路板都用的硅。制板的砷化镓产热要比硅小一百倍，却要比硅板牢12倍。同时，在合理消耗时计算速度的提高有可能缩短计算机的思维过程。

解决热问题的另一个方法是通过把整个计算机浸在一只像大热水壶状的大盆氮液中，使硅板降至很低温度——略高于绝对零度。当IBM组织在为此目标努力工作时，日本人却似乎迷上了砷化镓。要说砷化镓板和液态氮冷冻硅板哪一种技术更适合于建造思维计算机，为时不免还太早。

无论是采用哪种技术建成的计算机都有可能用普通意识活跃它动物般的推理能力。在许多实际事务中，它可于人类所有的最好的大脑相媲美。那么，这种超级计算机何时问世呢？

使用两种语言的计算机

计算机在过去若干年的发展趋势预示，到1995年将诞生第一台超级计算机。最近我发表在SD（《科学文摘》）上的一篇文章中提出，1995年将是一个转折年。但是眼前发生的事打破了这个预言。日本已采取了步骤，他们针对建造新一代的思维和会话计算机制定了一个应急计划。去年10月在东京一次会上日本向全世界宣告，这台新型计算机将具有普通意识、有世界各方面的知识以及洞察人类本性的能力。据日本官方计划的文件，这台机器将“能对它尚未得到指令的事物作出判断。”它将能运用日语和英语两种语言。词汇将包括一万个自然语词并具有良好的听力。就这两方面来说，也许它要比许多人还强。

日本是第一个吗？

日本政府投资4亿美元，成立了一个专门组织负责建造这个超级计算机。对日本来说，建造一个智力计算机犹如载人登月，已成为国家目标。日本的计划是，在八十年代达到这个目标，击败IBM，控制世界计算机工业。这个工业五年中每年将有2亿美元的贸易额，以使计算机工业成为世界第二大工业。这个数字并不包括计算机通过增加工业和官方工作人员的生产力使经济增长的数百万美元。如果日本建成了第一台超级计算机，在世界计算机工业独占鳌首的话，它将在生产力和经济力量中居第一位。到那时，美国经济会处于非常不稳定的地位。

到目前为止，美国计算机工业对思维计算机尚未给予充分重视。对那个领域（计算机学家称为人工智能）还抱有幻想，像MIT的M. 明斯基和Stanford的J. 姆克卡思等人就是如此。但现在美国将遇到日本这个对手或失去对世界上增长最快的贸易控制。由于日本已进入了思维计算机领域，因此把1995年作为超级计算机的“生日”已不再合适。到八十年代末，由于市场压力一个这样的计算机将应运而生，不在日本就在美国。

五、六年后（1988年左右），用硅或砷化物制造的半人脑将很普遍。它们将成为一个智力电子人，作为人类的伙伴而工作。它们小巧玲珑，携带方便、易于工作。这种计算机将成为一个无轮子的“Antoo-Deetoos”：灿烂夺目而品格高尚，永远不会讥讽，始终给你明智的回答——是一个万能的电子小伙伴。

[Science Digest，1982年6月]