計算機(jī)與人腦

出版時間:2011-4  出版社:江蘇人民出版社  作者:約翰·馮·諾依曼  頁數(shù):229  譯者:陳莉  
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內(nèi)容概要

本書從數(shù)學(xué)的角度解析了計算機(jī)與人腦神經(jīng)系統(tǒng)的關(guān)系。第一部分探討計算機(jī)系統(tǒng)的原理與應(yīng)用,將計算機(jī)分為兩大類:“模擬”計算機(jī)與“數(shù)字”計算機(jī)。該分類基于計算機(jī)進(jìn)行計算時表示數(shù)目的方法而定。第二部分是對計算機(jī)與人類神經(jīng)系統(tǒng)的比較分析,主要闡述計算機(jī)和人類神經(jīng)系統(tǒng)這兩類“自動機(jī)”之間的相似點與不同點。它們之間的相似因素將我們引入熟知的領(lǐng)域;不過還存在一些相異的因素。這些相異因素不但在大小及速度等較為明顯的方面存在著,而且在某些更為深入、更為本質(zhì)方面也一直存在著,這包括:功能與控制的原理、總體的組織原理等。
《計算機(jī)與人腦》無疑是自動機(jī)理論研究中的重要文獻(xiàn),革命性地詮釋了計算機(jī)數(shù)學(xué)運(yùn)算與人腦思維的關(guān)系,具有高度的前瞻性,為計算機(jī)的創(chuàng)新與發(fā)展以及機(jī)器人的研究指明了方向。

作者簡介

約翰·馮·諾依曼(1903-1957),美籍匈牙利人,生于匈牙利布達(dá)佩斯,杰出的數(shù)學(xué)家,20世紀(jì)最偉大的全才之一,1954年擔(dān)任美國原子能委員會委員,1951至1953年任美國數(shù)學(xué)會主席。
馮·諾依曼積極參與了推廣應(yīng)用計算機(jī)的工作,對如何編制程序及數(shù)值計算都作出了卓越的貢獻(xiàn)。1945年底,馮?諾依曼與艾克特、莫齊利等在美國賓夕法尼亞大學(xué)莫爾學(xué)院發(fā)明建造出世界上第一臺全新存儲程序通用電子計算機(jī)“埃尼阿克”,這是計算機(jī)史上的重要里程碑,馮?諾依曼本人因此也贏得了“計算機(jī)之父”的桂冠。

書籍目錄

第一章 計算機(jī)
第一節(jié) 關(guān)于計算機(jī)的模擬方法
第二節(jié) 關(guān)于計算機(jī)的數(shù)學(xué)方法
第三節(jié) 邏輯控制的種類
第四節(jié) 混合數(shù)字方法
第五節(jié) 準(zhǔn)確度問題
第六節(jié) 現(xiàn)代模擬計算機(jī)的特點
第七節(jié) 現(xiàn)代數(shù)字計算機(jī)的特點
第二章 人腦
第八節(jié) 神經(jīng)元的功能
第九節(jié) 神經(jīng)脈沖的實質(zhì)
第十節(jié) 刺激的相關(guān)判斷根據(jù)
第十一節(jié) 神經(jīng)系統(tǒng)的記憶
第十二節(jié) 神經(jīng)系統(tǒng)的數(shù)字部分與模擬部分
第十三節(jié) 代碼及其相關(guān)作用
第十四節(jié) 神經(jīng)系統(tǒng)的邏輯構(gòu)造
第十五節(jié) 記數(shù)系統(tǒng)的本質(zhì):統(tǒng)計
第十六節(jié) 數(shù)學(xué)語言不同于人腦語言
附 錄
附錄一 計算機(jī)與人腦知識集錦
附錄二 馮?諾依曼傳
附錄三 馮?諾依曼的伯樂
附錄四 計算機(jī)發(fā)展史
計算機(jī)發(fā)展大事年表
中國計算機(jī)發(fā)展大事年表

章節(jié)摘錄

  現(xiàn)代數(shù)字計算機(jī)的特點  大型數(shù)字計算機(jī)的結(jié)構(gòu)與模擬計算機(jī)的結(jié)構(gòu)相比,更為龐雜繁瑣。作用元件與具有記憶功能的元件構(gòu)成了數(shù)字計算機(jī)。關(guān)于記憶元件,它的“輸入”和“輸出”元件我都包含進(jìn)來,盡管這在實踐中并沒有普及?! 『螢樽饔迷??第一,這些元件實施基礎(chǔ)的邏輯操作:讀出疊合,并把各個脈沖相結(jié)合,并也有可能要讀出反疊合(另外就不需具備更多的功能。盡管偶爾還有更為復(fù)雜的邏輯運(yùn)算元件)。第二,這類元件可再產(chǎn)生脈沖:復(fù)原漸漸損耗的能量;或者僅把機(jī)器的這部分脈沖,簡單地提高到另一部分較高的能量水平上來(這兩種功能都稱為放大)。某些元件還能夠?qū)⒚}沖所需要的波形和同步進(jìn)行恢復(fù)(使其控制在一定的允許及標(biāo)準(zhǔn)內(nèi))。注意一點,算術(shù)運(yùn)算的基本因素,正是我剛才提到的第一種邏輯運(yùn)算(參考上文)?! ∽饔迷枰臄?shù)量  大型現(xiàn)代計算機(jī)所需的作用元件的數(shù)量,因計算機(jī)類型的不同而有所差異,這個數(shù)量在3000至3 0000個左右之間。其中基礎(chǔ)算術(shù)運(yùn)算一般由一種組件來完成(進(jìn)一步而言,是由一種組裝的組件來完成)。我們稱其為“算術(shù)元件”。在一個大型的現(xiàn)代計算機(jī)中,它的算術(shù)元件大約包含300到2000個作用元件,而數(shù)量的多少取決于它的形式?! ×硗饪梢允褂糜梢恍┳饔迷纬傻囊欢ńM合來完成某些記憶的功能。通常而言,所需的作用元件為200到2000個左右。  關(guān)于“記憶”集合,它需要由作用元件組合而成的輔助的子組件,這些子組件服務(wù)于記憶集合并管理它們。而對于那些不包括作用元件的   記憶集合(這會在后面的內(nèi)容中作詳細(xì)說明。用術(shù)語來說,這叫做記憶分級的第二級水平),這個功能可能需要300到2000個作用元件。就整個記憶的各個部分而言,相應(yīng)所需的輔助性作用元件,可能大約為整個計算機(jī)作用元件的50%。  ……

編輯推薦

  美國《發(fā)現(xiàn)》雜志推選的25部最佳科學(xué)名著;法國《讀書》雜志評定的最具影響力當(dāng)代作品?! ?0世紀(jì)最杰出的天才之作,馮?諾依曼獻(xiàn)予人類的偉大饋贈!科學(xué)思想與科學(xué)方法的結(jié)晶,具有永恒的科學(xué)價值和意義?! ?、“計算機(jī)之父”的經(jīng)典名作;  2、理解IT業(yè)創(chuàng)新思路的必備經(jīng)典讀物;  3、《決定經(jīng)典012:計算機(jī)與人腦》是闡述計算機(jī)與人腦關(guān)系的第一部權(quán)威論著。

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用戶評論 (總計41條)

 
 

  •   這本新版《計算機(jī)與人腦》確實比老版內(nèi)容豐富多了,增加了不少有趣的內(nèi)容,還有大概200多張的圖片。《計算機(jī)與人腦》是“計算機(jī)之父”馮•諾依曼從一個數(shù)學(xué)家的角度去理解神經(jīng)系統(tǒng)而所作的探討。雖然計算機(jī)的發(fā)展日新月異,過去的很多經(jīng)驗成果都失去了最初的意義,但是,對于現(xiàn)在的計算機(jī)發(fā)展而言,馮•諾依曼所得的結(jié)論仍然具有很高的參考價值。
  •   諾依曼,大數(shù)學(xué)家,計算機(jī)之父,經(jīng)典之作。
  •   思維很好,,計算機(jī)和人腦在當(dāng)時能提出這個理論,給力
  •   計算機(jī)與人腦和其他幾本,買來收藏的,非常不錯
  •   約翰,馮,諾依曼的經(jīng)典著作,值得閱讀。
  •   可以好好了解計算機(jī)
  •   學(xué)計算機(jī)必需要讀的好書。適合初中孩子讀。
  •   諾依曼是我的偶像,這本書對他的著作闡述較多,我很喜歡。。。。
  •   對于電腦想了解它和人腦的工作原理是很好的一本書
  •   不朽的經(jīng)典,永恒的記憶!
  •   紙質(zhì)很差,物非所值!!當(dāng)當(dāng)能不能把價格訂合適點,再這樣我就要退出當(dāng)當(dāng)了
  •   確實對開拓思路有幫助
  •   很好?。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。?/li>
  •   很新,非常便宜。
  •   看完了之后,感覺說的很有道理。。。
  •   很好。紙張很不錯,內(nèi)容很詳盡。。
  •   紙張挺好的,這個折扣不錯了
  •   計算機(jī)結(jié)構(gòu)思想的鼻祖,學(xué)計算機(jī)的人和對計算機(jī)感興趣的人應(yīng)該讀一讀。
  •   比較深奧,需要細(xì)細(xì)的研讀
  •   不過可惜這個不是彩頁的。有點額可惜。。。
  •   配圖都是瞎扯的 文不對題 湊字?jǐn)?shù)
    正文只有64頁 附錄質(zhì)量很差 拼湊字?jǐn)?shù) 作者不懂計算機(jī)
  •   擺著慢慢看吧,沒有想象的好
  •   蠻厚一本書,只有四分之一是真正有意義的,其他四分之三都是出版社自己加上去的所謂的附錄,搞不懂出版社到底是要出這本書呢還是出版附錄,另外翻譯的水平很一般。一句話有時候要顛來倒四的看好幾遍,看翻譯還不如看原文來的順暢。不值這個價。
  •   以原作者的名義,68頁到227頁都是附錄和年表。網(wǎng)上購書的弊端就是無法看到內(nèi)容,還是到書店看好,再在當(dāng)當(dāng)網(wǎng)上訂書,比較好。
  •     大名鼎鼎的馮·諾伊曼。
      
      他對計算機(jī)的了解和貢獻(xiàn)是一個巨人,但是無疑他對人腦的了解并不比一個高中畢業(yè)生從生物課本中了解的更多,至少從這本書里面看起來。書中的前一半,他很厲害的把計算機(jī)的原理不厭其煩的解釋了。書中的后一半,他列標(biāo)簽為“人腦”,但是只是講了一下“神經(jīng)元”,然后用他最熟悉也最專業(yè)的計算機(jī)術(shù)語嘗試去解釋神經(jīng)元的作用。
      
      比起前半部分的扎實,后半部分觸及到“人腦”,馮·諾伊曼講得很飄,實際上是在不停的講他的計算機(jī)。
      
      當(dāng)然,這不是馮的問題。人的精力和時間畢竟是有限的,幾十年的學(xué)習(xí)和實踐太短暫了。問木工活怎么做,要問木匠;問田怎么耕,要問農(nóng)民。沒有誰會是全才。
      
      
  •     計算機(jī)與人腦之間比較,差異大于相似之處;相對而言,全球腦和人腦之間的相似之處更多一些。當(dāng)然,這是題外話了。
      
      馮·諾伊曼不愧為著名的科學(xué)家。在這本尚未完成的書稿中,他探討了許多與計算機(jī)和人腦有關(guān)的重要機(jī)制,例如在計算方面的并行、串行以及統(tǒng)計學(xué)問題,還有數(shù)字與模擬、數(shù)學(xué)與邏輯,等等。
      
      “如果一個神經(jīng)元,和兩個其他神經(jīng)元的軸突接觸(通過它的突觸),而且它的最低刺激需求(即引起一個反應(yīng)脈沖的最小要求)就是兩個同時進(jìn)來的脈沖,則這個神經(jīng)元實際上就是一個“與”器官,它進(jìn)行合取的邏輯運(yùn)算(文字上就是“與”),因為它只在兩個刺激同時作用時才能發(fā)生反應(yīng)。另一方面,如果上述神經(jīng)元的最低刺激需求是僅僅有一個脈沖到達(dá)就夠了,那么,這個神經(jīng)元就是一個“或”器官,就是說,它進(jìn)行析取的邏輯運(yùn)算(文字上就是“或”),因為在兩個刺激之中只要有一個發(fā)生作用,就能產(chǎn)生反應(yīng)?!绱丝磥恚窠?jīng)元可以當(dāng)做是基本的邏輯器官,因而它也是基本的數(shù)字器官?!?br />   第51~52頁
      
      “如果神經(jīng)細(xì)胞被細(xì)胞體上各突觸的一定組合的刺激所作用(而不是被別的形式的刺激所作用),那么,基本作用器官的數(shù)目,必須推定為突觸數(shù)目,而不是神經(jīng)細(xì)胞的數(shù)目?!?br />   第56頁
      
       “神經(jīng)系統(tǒng),當(dāng)被看做是一個自動系統(tǒng)時,肯定具有算術(shù)的部分和邏輯的部分,而且算術(shù)的需要,和邏輯的需要同樣重要。這意味著說,在研究神經(jīng)系統(tǒng)時,從一定意義上來說,我們是和計算機(jī)打交道,同時,用計算機(jī)理論中熟悉的概念來討論神經(jīng)系統(tǒng),也是需要的?!?br />   第72頁
      
      “神經(jīng)系統(tǒng)中所使用的信息系統(tǒng),其本質(zhì)是統(tǒng)計性質(zhì)的。換句話說,它不是規(guī)定的符號、數(shù)字的精確位置的問題,而是信息出現(xiàn)的統(tǒng)計性質(zhì)問題,即周期性或近似周期性的脈沖序列的頻率問題等等?!?br />   第75頁
      
  •      原作者的理論我完全不懂,不做評論。對北京大學(xué)出版社有一點小失望。
       我說一下看完這本書的感受:
       1、價錢不合理,薄薄的一個小冊子,一共138頁,定價34元。
       2、編輯有湊頁數(shù)的嫌疑,書到了78頁以后就變成了原作者的評傳,評傳中東一頭、西一頭、有一搭、沒一搭的,沒有誠意。
       建議:
       就刊印前面78頁的內(nèi)容,相應(yīng)的把定價改一改。
      
  •     這是數(shù)學(xué)家馮?諾伊曼晚年關(guān)于計算機(jī)的一部著名著作,寫于上世紀(jì)五十年代,雖然年代久遠(yuǎn),但是,要真正了解計算機(jī),請認(rèn)真閱讀這本篇幅很小的名著。
      
      哪怕只說在這本書第一部分:計算機(jī)
      馮諾依曼在這部分系統(tǒng)講解了馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)
      包括邏輯控制、存儲層次結(jié)構(gòu)、指令集特性
      幾乎囊括了計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和匯編程序的核心設(shè)計理念
      時過半個世紀(jì),現(xiàn)在看來,仍然閃閃發(fā)光,猶如當(dāng)年
      
      在第二部分:人腦
      系統(tǒng)描述了神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能原理
      除同樣具有邏輯和算術(shù)的功能支持外
      指明了神經(jīng)系統(tǒng)和計算機(jī)本質(zhì)上的差異:
      神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的信息傳遞是具有統(tǒng)計特性的,和純粹的邏輯和算術(shù)操作不完全相同
      因此導(dǎo)致了低速高并行度的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在健壯性上遠(yuǎn)優(yōu)于計算機(jī)
      不可謂不深刻
      
      學(xué)習(xí)大家的思維和優(yōu)秀的作品,所啟發(fā)的思想和寫作風(fēng)格也會不同
  •     1.全書很薄,實為諾依曼先生的一片演講稿,但卻凝聚著作者的智慧和思考,讓吾等后輩讀起來備受感動與鼓舞
      2.計算機(jī)方向的必讀物,不管是搞表層應(yīng)用,搞深層研發(fā),甚至對當(dāng)代我國分工明細(xì)又自上而下的教育思維都有值得借鑒之處
      3.翻譯本身無可厚非,但是本書添加了譯者本人的感情色彩和些許政治色彩,著實讓人不夠爽快
      推薦閱讀時間3小時。
  •       von Neumann的最后一部著作,由于是未完成的講演稿,所以幾乎不存在引經(jīng)據(jù)典的傾向(作者自己在正文中也補(bǔ)充解釋了這一點),而是比較直接平實地從記憶儲存體、運(yùn)算方式、運(yùn)算能力及時間、運(yùn)算誤差等方面談?wù)摬⒈容^了計算機(jī)與人腦的異同。
        全書最引起我興趣的一個比較:人腦較低的運(yùn)算能力及更低的誤差率在作品中也作為壓軸的一個焦點問題進(jìn)行了推測性的解答:作者認(rèn)為用全書最開始提出的計算機(jī)的串行方式與人腦的并行方式便可以大致解釋(串行運(yùn)算需要以前一個計算結(jié)果作為依據(jù),而人腦則可以同時處理若干問題,不需要以前一個結(jié)果作為依據(jù),因此有效降低了誤差率),另外作者也認(rèn)為較低的數(shù)字處理能力實際上為人腦換來了更多的邏輯空間。作者在最后一章中提出的猜想可以認(rèn)為是本書中最具創(chuàng)新意義的一個猜想(至今也仍然只能看作是猜想):語言和數(shù)學(xué)的表達(dá)形式都是由于歷史原因而偶然形成的,因此即使人腦的運(yùn)算方式與現(xiàn)代數(shù)學(xué)的計算方式不同,也是很正常的。事實上人腦的計算方式應(yīng)該是更有效也更原始的運(yùn)行方式或統(tǒng)計方式;現(xiàn)代數(shù)學(xué)若由于歷史的不同發(fā)展,也極有可能以另一種完全不同于現(xiàn)在的表現(xiàn)和計算形式出現(xiàn)。
  •     在看過后印象寫下
      
      《1》第一部分說明了以自己名字命名的馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)的思路,我把自己的寫下:(1)每個基本元器件只需要一個就夠,而這需要記憶。(2)從控制序列點到存儲程序,把程序存到記憶里,然后控制器解釋執(zhí)行程序。(3)再加上輸入輸出,5個部件構(gòu)成了現(xiàn)在計算機(jī)的邏輯體系結(jié)構(gòu)。
      《2》記憶可能是本質(zhì)性的要求
      《3》一般數(shù)學(xué)運(yùn)算的算術(shù)深度都是比較大的。得考慮誤差累計問題。
      《4》和人腦比較,數(shù)字計算機(jī)需要用串行來模擬并行,這對記憶的精確度要求比較高
      
      《5》人腦神經(jīng)元疲乏時間似乎是0.01秒這樣的級別,速度是很慢的,人腦記憶容量似乎是巨大的,人腦更多是個統(tǒng)計性質(zhì)的,不精確的計算最后卻能導(dǎo)致比較精確的邏輯判斷。這其中的機(jī)制是怎么樣的還不清楚。
      
  •     重溫《計算機(jī)與人腦》(1965年的中文版),覺得那個年代的譯者實在是不容易:在敘述完馮·諾伊曼的生平后,還得加一句“他是一貫地為美國戰(zhàn)后的擴(kuò)軍備戰(zhàn)反動政策服務(wù)的科學(xué)家之一”;在列舉了馮·諾伊曼在博弈論上的貢獻(xiàn)后,還得評價一下“但在應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)活動的觀點上面,以資產(chǎn)階級經(jīng)濟(jì)學(xué)的邊際效用理論為基礎(chǔ),則是完全謬誤的”(見附錄)。序言里得表態(tài)“資產(chǎn)階級的思想家們,歪曲和利用這方面(指自動化技術(shù))的成就,把人腦和自動機(jī)等同起來,鼓吹機(jī)器能夠思維、...、人類將被機(jī)器統(tǒng)治等等謬誤……。我們應(yīng)該以馬克思列寧主義為武器,和這些反動思潮作斗爭,……” 嗯,現(xiàn)在無產(chǎn)階級的思想家們終于可以正常討論這些“謬誤”了,不容易??!
      回到書本身,馮·諾伊曼關(guān)于計算機(jī)的討論現(xiàn)在看來已經(jīng)很簡單了,畢竟那是1950s年代,但他關(guān)于人腦的洞見依然深刻,比如討論記憶:“神經(jīng)系統(tǒng)中所使用的信息系統(tǒng),其本質(zhì)是統(tǒng)計性質(zhì)的。……它是一種另外的記數(shù)系統(tǒng),消息的意義由消息的統(tǒng)計性質(zhì)來傳送。我們已經(jīng)看到,這種辦法怎樣帶來了較低的算術(shù)準(zhǔn)確度水平;但卻得到較高的邏輯可靠度水平。……(p.57-58)” 現(xiàn)在看到蓬勃發(fā)展的"Probabilistic Models of Cognition"、"Bayesian models of reasoning",就想起了偉大的馮·諾伊曼.
      還有最后一章《人腦的語言不是數(shù)學(xué)的語言》,我多么想再讀下去啊,可惜只有一頁半(這本書是1958年出的未完的講稿,馮·諾伊曼于1957年病逝),為什么天才總是早逝呢?!
  •     馮·諾伊曼以數(shù)學(xué)家的角度表達(dá)他自己的觀點——一個關(guān)于數(shù)字與“器官”的觀點。
      描述數(shù)字器官的作用和功能,很顯然都被特征化了,支持了人們的原先斷定——“最初看見的”。
  •   von Neumann的書啊,不知道有沒有關(guān)于von Neumann的生平?
    《The theory of Self-reproducing Automata》很經(jīng)典的,
    也是von Neumann的書,有沒有興趣搞個翻譯之類的?
    http://www.douban.com/review/1314955/
  •   天 最后一章沒有寫完呢 囧 這么可惜啊。。
  •   天妒英才啊。
    圖靈活的更短,不然世界又是一番景象了。
  •   看《加爾布雷斯文集》,我也是同樣喟嘆阿。
    加爾布雷斯在美就已經(jīng)是不拘一格的大師了,可以想見放到咱們的環(huán)境,該是多么出格。所以看上海財經(jīng)大學(xué)出版社版的開篇譯者序,也很有意思,特色,特色
  •   哈哈,看到了
  •   我們已經(jīng)看到,這種辦法怎樣帶來了較低的算術(shù)準(zhǔn)確度水平;但卻得到較高的邏輯可靠度水平。……(p.57-58)
    ————————————————————————
    可有高手詳解這句話的內(nèi)涵?
  •   就好像同為動漫愛好者卻很少有人愛看和看明白押井守的《無罪》一樣,探討人類和機(jī)器的書,也不是一般二般的人能理解吧?馮無疑是偉大的,美國真是個偉大的國度啊??催^一個關(guān)于諾貝爾強(qiáng)人們?nèi)ぢ勢W事的帖子,里面那些人的存在近乎于神啊!腦袋瓜兒太太太聰明了!
  •   Miner很注意的看到了譯者序啊。不過我手頭拿的是1999年的譯本,上面的話還是一樣的,不知道是譯者本身的思想就已經(jīng)停在那個年代了呢?還是認(rèn)為需要保留那要的時代印跡,不可得而知。
    回到書本身,馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)從結(jié)果來看,確實已經(jīng)是很簡單了,不過如果把時間軸回溯到當(dāng)時的時光來再認(rèn)真思考這個問題,例如我們是否能夠有其它的結(jié)構(gòu)(不同于諾伊曼結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu))來實現(xiàn)一個通用的計算機(jī),那樣的結(jié)構(gòu)能夠帶來什么,那么這本書還是非常有指導(dǎo)意義的,就是太薄了,對于我這樣笨蛋來說,要思考的還太多。
 

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