什么是計算機思維計算機思維的分析

　　計算機語言的思想存在于編制程序的人的大腦之中，那么你對計算機思維了解多少呢?以下是由學習啦小編整理關(guān)于什么是計算機思維的內(nèi)容，希望大家喜歡!

　　計算機思維簡介

　　計算機之所以能夠比人類大腦更加快速準確地“計算”，正是在計算機克服了人類自然語言上述“三位一體性”的“缺陷”。計算機能夠快速、準確地“計算”的最基本的原因，就是硬件與軟件的分離、程序與數(shù)據(jù)的分離。這實際上也就是將我們?nèi)祟愖匀徽Z言中的思想與方法、方法與對象、思想與對象實行了分離。由于這些分離，使得計算機的程序語言中的命令與數(shù)據(jù)，都能非常精確地指稱計算機內(nèi)存里面的確定區(qū)域。這樣，計算機“計算”的時候，就不會象人類大腦那樣，左半腦中的一個語詞指稱的是一個幾乎難以確切地劃分出“邊界”的右半腦中的圖景，而是一塊有著確定“地址”的內(nèi)存區(qū)域。這樣，計算機就能夠達到快速準確地“計算”了。

　　計算機語言沒有思想。計算機語言的“思想”存在于編制程序的人的大腦之中，這就將使計算機語言的思想與方法分離了。計算機的程序語言是一種高度形式化的語言，這種語言與它要處理的對象是嚴格分離的。而計算機語言所要處理的對象，僅僅是數(shù)據(jù)。即使我們稱現(xiàn)在的計算機能夠處理“圖象”和“聲音”，它也是把這些圖象和聲音變成了數(shù)據(jù)之后進行處理的。這樣，計算機語言又達到了方法與對象的分離。由于計算機語言沒有思想，當然就談不上思想與對象的分離。而我們之所以能夠有效地利用計算機，其中最關(guān)鍵的一條也就是我們把需要計算機處理的信息變成了“數(shù)據(jù)”。這同樣使得我們的思想---我們不同的人之間的關(guān)于世界的看法與對象分離了。

　　因為，數(shù)據(jù)一旦采集之后，就成為一種“客觀”的東西，無論我們用什么樣的觀點看待和處理這些數(shù)據(jù)，但是，數(shù)據(jù)本身卻不會變化了。由于計算機語言能夠達到幫助我們?nèi)祟愒谔幚硇畔⒌倪^程中使思想與方法、方法與對象、思想與對象三者之間達到非常有效的分離，計算機也就能夠為我們做很多的工作。而這一點，則正是計算機的優(yōu)勢。

　　計算機思維邏輯分析

　　編者按：本文主要從從計算機語言的角度證明計算機不能象人的大腦那樣工作 ;從計算機硬件的角度證明計算機不能象人的大腦那樣工作 ;計算機不能象人的大腦那樣工作 ;計算機思維的神話產(chǎn)生的邏輯原因，對計算機思維邏輯分析進行講述。其中，主要包括：人類自然語言的特點 、計算機沒有主體，計算機語言沒有思想 、現(xiàn)有的計算機不可能象人的大腦那樣思維 、人類難以制造出象大腦神經(jīng)細胞那樣復雜的計算機“元件”、人類沒有能力將類似于大腦神經(jīng)細胞的“元件”裝配在一起 、計算機科學家沒有辦法將上述“裝配”方法說出來 、計算機科學家沒有能夠進行共同操作的形式化語言 、必須創(chuàng)造出具有“思想”的語言、很多計算機科學家之所以相信計算機能夠思維，是因為他們犯了如下的邏輯錯誤：一是把思維等同于語言思維，二是把計算機語言等同于人類自然語言、計算機能夠思維的神話就依靠如下的邏輯得以產(chǎn)生：人能夠思維，思維就是語言思維---任何能夠使用語言的事物也就能夠思維;計算機能夠使用計算機語言，計算機也能夠思維;計算機的工作過程就是信息處理的過程，大腦思維的過程也同樣是信息處理的過程，計算機能夠進行信息處理---計算機能夠象人的大腦那樣工作---計算機能夠思維，具體材料請詳見：

　　本文所說的“計算機思維”，指的是“計算機象人的大腦那樣的工作”。由于我們目前對人類大腦工作的原理還至少處于半無知的狀態(tài)，我們也就無法確切地界定什么是思維。這樣，我們就只能換另外一種方式來討論 “計算機能不能思維”這個問題，即把“計算機能不能思維”這個問題改變“計算機能不能象人的大腦那樣工作”這樣的問題來討論。

　　從本世紀70年代開始就有不少的計算機科學家預言“能夠思維的計算機”很快就會問世。但是，到目前為止，即使全世界最高級的計算機也還始終只是一臺按照人編制的程序工作的“機器”。 在現(xiàn)代機器剛剛發(fā)明出來之時，不少人希望能夠制造出一旦發(fā)動就不再需要新的能量、能夠永遠運轉(zhuǎn)不停的“永動機”。后來，科學家們能夠最終能從理論上證明“制造永動機”的不可能。我們現(xiàn)在雖然不能象科學家們證明“永動機不可能”那樣證明“計算機不能思維”。但至少可以從邏輯上對這個問題作出一個初步的判斷。

　　一、從計算機語言的角度證明計算機不能象人的大腦那樣工作

　　許多計算機科學認為將來的計算機能夠象人的大腦那樣思維的主要原因是因為人類使用語言思維，計算機也可以使用計算機語言。這樣，計算機最終能夠象人的大腦那樣思維。

　　在這里，贊同計算機能夠象人的大腦那樣思維的計算機科學家犯了如下邏輯上的錯誤：先把人類思維簡單地等同于語言思維，再把計算機語言簡單地等同于人類語言。這樣，人是用語言思維的，凡是能夠使用語言的“事物”---不管是人還是機器，都能夠“思維”。我們可以通過人類語言和計算機語言的對比來證明：在現(xiàn)有的計算機硬件水平上，無論采用什么高級的計算機語言，計算機都不可能象人的大腦那樣思維。

　　1、人類自然語言的特點

　　人類自然語言既是交流的工具，又是認知的工具，同時也是思維的工具。由于人類自然語言同時要滿足這三種功能，它就必須達到如下要求：思想、方法、對象三者同時融于語言之中。這就是人類自然語言的“三位一體性”。如果沒有這種“三位一體性”， 人類自然語言對人類就失去了意義。試想，如果我們用語言交流，雙方卻不能通過語言知曉對方的思想和思維的對象以及方法;我們用語言認知，卻不能用語言把握對象、掌握方法和認知目的;我們用語言思維，我們卻不知用的什么方法，思維的對象是什么，用什么觀念控制思維。在這樣的情況下，語言對人類還有什么意義呢?與此相應，人類自然語言要同時滿足這三個功能，就必須是具有相當程度的不確定性。這也就人類自然語言的“說不準原理”，即在任何一種語境中，語詞所指稱的對象都只是相對確定的。

　　人類自然語言的這種“說不準”的特點決定了人類大腦思維過程的模糊性?，F(xiàn)代神經(jīng)生理學和神經(jīng)心理學等學科的研究已經(jīng)證明，人的大腦左、右半腦是有相當分工的。對于大多數(shù)人來說，語音語詞存儲在大腦的左頭腦，視覺表象或“圖景”存儲在大腦的右半腦。大腦思維過程的模糊性就是，人類大腦左半腦中的語詞與右半腦中的“圖景”是一種非常模糊的對應關(guān)系。這種模糊的對應關(guān)系使得人類大腦根本不可能象電腦那樣快速準確地“計算”。然而，正是這種模糊性給人類以極大的適應性，使得人類能夠在極端不同的環(huán)境條件下生存。人類自然語言具有極大的模糊性，但人類所處的自然環(huán)境具有一定程度的同一性，外部世界通過視覺進入人類大腦右半腦的信息具有一定程度的同一性和確定性，大腦右半腦處理這些外部信息的機制具有一定程度的同一性和確定性，大腦左半腦的語詞與其指稱的大腦右半腦的“圖景”也具有一定程度的同一性和確定性，人類在交流過程中使用的語詞對外部事物的指稱也具有一定程度的同一性和確定性。人類依靠這一定程度的同一性和確定性，通過相互交流達到一定程度的合作，通過在這種合作過程中不斷地試錯，進而有效地適應環(huán)境。這樣，人也就成為萬物之靈。

　　2、計算機沒有主體，計算機語言沒有思想

　　我們是否能在現(xiàn)有的集成電路的技術(shù)之上，“創(chuàng)造”出一種新的計算機語言，使計算機能夠象我們?nèi)祟惔竽X那樣工作呢?這似乎是不可能的。計算機是沒有“主體”的。一個沒有主體的機器卻要使用必須有主體才能使用的語言，似乎從邏輯上也說不通過?，F(xiàn)有的計算機的命令語句全部是祈使語句。而人類自然語言中，每一句話都包含著說話的主體，只是我們習慣地省略掉了這個主體。比如，我們對某人說“Copy the file、”時，全部語句是“I want you to copy the file、”在這里，“I”是主體，“you”是“I”祈使的對象，“to copy the file”是“I”祈使的對象的行為。而在計算機語言中，“I”是我們操作計算機的人，“you”則是計算機，“to copy the file”則是計算機的行為。我們通過對計算機語言的分析，也可以看出，計算機是沒有主體的。在我們還沒有創(chuàng)造出具有主體性的計算機之前，我們不可能為計算機“創(chuàng)造”出一種能夠使用必須具有主體性才能使用的語言。

　　計算機之所以能夠比人類大腦更加快速準確地“計算”，正是在計算機克服了人類自然語言上述“三位一體性”的“缺陷”。計算機能夠快速、準確地“計算”的最基本的原因，就是硬件與軟件的分離、程序與數(shù)據(jù)的分離。這實際上也就是將我們?nèi)祟愖匀徽Z言中的思想與方法、方法與對象、思想與對象實行了分離。由于這些分離，使得計算機的程序語言中的命令與數(shù)據(jù)，都能非常精確地指稱計算機內(nèi)存里面的確定區(qū)域。這樣，計算機“計算”的時候，就不會象人類大腦那樣，左半腦中的一個語詞指稱的是一個幾乎難以確切地劃分出“邊界”的右半腦中的圖景，而是一塊有著確定“地址”的內(nèi)存區(qū)域。這樣，計算機就能夠達到快速準確地“計算”了。

　　計算機語言沒有思想。計算機語言的“思想”存在于編制程序的人的大腦之中，這就將使計算機語言的思想與方法分離了。計算機的程序語言是一種高度形式化的語言，這種語言與它要處理的對象是嚴格分離的。而計算機語言所要處理的對象，僅僅是數(shù)據(jù)。即使我們稱現(xiàn)在的計算機能夠處理“圖象”和“聲音”，它也是把這些圖象和聲音變成了數(shù)據(jù)之后進行處理的。這樣，計算機語言又達到了方法與對象的分離。由于計算機語言沒有思想，當然就談不上思想與對象的分離。而我們之所以能夠有效地利用計算機，其中最關(guān)鍵的一條也就是我們把需要計算機處理的信息變成了“數(shù)據(jù)”。這同樣使得我們的思想---我們不同的人之間的關(guān)于世界的看法與對象分離了。

　　因為，數(shù)據(jù)一旦采集之后，就成為一種“客觀”的東西，無論我們用什么樣的觀點看待和處理這些數(shù)據(jù)，但是，數(shù)據(jù)本身卻不會變化了。由于計算機語言能夠達到幫助我們?nèi)祟愒谔幚硇畔⒌倪^程中使思想與方法、方法與對象、思想與對象三者之間達到非常有效的分離，計算機也就能夠為我們做很多的工作。而這一點，則正是計算機的優(yōu)勢。

　　3、現(xiàn)有的計算機不可能象人的大腦那樣思維

　　通過從計算機語言的角度對計算機的功能的分析，我們可以知道，我們能夠使用計算機語言使計算機好好地為我們工作，正是因為計算機語言幫助我們克服了人類自然語言“三位一體”的“缺陷”，使人類自然語言中的思想與方法、方法與對象、思想與對象在計算機語言中產(chǎn)生了較高程度的分離。計算機及計算機網(wǎng)絡能夠在我們生活中起到那樣巨大的作用，最基本的原因就是硬件和軟件的分離、程序和數(shù)據(jù)的分離。硬件和軟件的分離并不僅僅只是在計算機技術(shù)之中，現(xiàn)代任何工程技術(shù)就實行了這種分離。現(xiàn)代大工業(yè)機器生產(chǎn)，其硬件和軟件都實行了分離。否則，人們不可能在全世界各地生產(chǎn)元部件，然后再在產(chǎn)品的需要地組裝。今天，人們可以在全世界各地生產(chǎn)計算機的各種元件和部分，也是由于人們共同使用的是高度形式化的數(shù)字邏輯和機器語言。而程序和數(shù)據(jù)的分離，則是計算機信息處理技術(shù)中的一項最重要的革新，計算機網(wǎng)絡充分利用了這種技術(shù)，使得人們可以在世界各地相對獨立地編制程序和收集數(shù)據(jù)。而這些程序和數(shù)據(jù)卻可以通過網(wǎng)絡使各種不同的計算機共同享用。

　　從上面的證明中可以看出，計算機能夠達高速、準確地“計算”，其關(guān)鍵原因就在于計算機沒有主體，計算機語言沒有思想。這就使得不同的人們能夠有效地利用計算機使人類的思維過程中將思想、方法和對象分離開來。由于這種分離作用，不同地區(qū)的、不同民族的、不同語言的人們可以在計算機網(wǎng)絡上共享信息資源。

　　在計算機語言的思想、對象和方法的分離的基礎(chǔ)上，計算機語言中的命令、變量和常量與計算機存貯器里面的一定的區(qū)域有著嚴格的指稱關(guān)系，這樣，計算機就能夠快速、準確地尋址和計算。盡管現(xiàn)代高級計算機的“計算”速度及其準確性令我們吃驚，但是，由于計算機是一臺沒有主體的機器，計算機語言是一種沒有思想的語言，要這種使用沒有思想的語言的沒有主體的機器象人的大腦那樣思維是根本不可能的。并且，我們不可能創(chuàng)造出一種具有“思想”的計算機語言，讓沒有主體的計算機使用。這似乎在邏輯上是始終講不通的。就象人類教動物學說話至少有幾百年的歷史了，但目前還沒有成功的一例。動物之所以不能象人一樣的說話和思維，就是無論如何，它們是沒有主體的。計算機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比動物的大腦不知簡單多少倍，讓這樣簡單的、沒有主體的機器使用人類這樣復雜的語言、象人的大腦那樣工作，簡直是不可思議的。

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