本書從數(shù)學角度闡釋了計算機系統(tǒng)與大腦神經(jīng)系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系。基于計算機運算中的數(shù)目方法,作者將計算機概述為模擬計算機和數(shù)字計算機兩大類,并對計算機與人腦結(jié)構(gòu)之間的異同點進行細致入微的比較。全書內(nèi)涵豐富,具有理論前瞻性,語言通俗易懂,主題歷久彌新。不僅為青少年涉足計算機領域提供范本,還可作為啟發(fā)和培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的科普讀本。
- 美國著名科學家馮諾依曼的封筆之作,為小讀者量身打造的經(jīng)典科普讀本;
- 腦科學與認知語言學專家專業(yè)譯本,保證譯文的準確、譯筆的流暢、文字的精美。
- 諾貝爾物理學獎獲得者漢斯貝瑟傾情推薦,《數(shù)學評論》等權(quán)威雜志評論。
引言
由于我既不是一個神經(jīng)學專家,又不是精神病學專家,而是一個數(shù)學家,所以,需要對接下來的工作作一些解釋與辯護。本書是以數(shù)學家的視角對如何理解神經(jīng)系統(tǒng)這一問題進行探討的。然而,這個陳述在其基本的兩個部分中都必須立即加以細節(jié)的界定,否則就
太籠統(tǒng)了。
首先,我在這里試圖做的是探討如何理解神經(jīng)系統(tǒng)的一種思路(approach toward the understanding)為求體例、術(shù)語統(tǒng)一,關注原文作者引號強調(diào)之部分,凡原文用引號處,譯文一律引號翻譯,并在引號內(nèi)加括號標注英文或拉丁語原文。下同,略。譯者注,如此描述,還是有說大話之嫌;其實,這只不過是多少有些系統(tǒng)化了的一套推測猜想罷了揣測這種思路應該如何進展。這就是說,我正在試圖揣測的是,在這些以數(shù)學為引導的各個積極研究的路徑中,從朦朧不清的遠處來看,哪些路徑,在我們看來似乎先驗地有希望,而哪些路徑的情況又恰恰相反。同時,我也會給這些揣測提供一些合理化的意見。
其次,數(shù)學家的視角(mathematicians point of view),其重點和一般的說法不同,我希望讀者這樣理解這一措辭:它并不看重一般的數(shù)學技巧,而是著重將邏輯與統(tǒng)計置于顯著的位置。而且,邏輯學與統(tǒng)計學應該主要地雖然并不是完全排他地被看作是信息理論(information theory)的基本工具。同時,圍繞著對復雜的邏輯自動機和數(shù)學自動機所進行的設計、估值與編碼,已經(jīng)積累起的一套經(jīng)驗,將是很多信息理論的注意焦點。
其中,雖不是獨一無二,但仍有代表性的自動機,當然就是大型的電子計算機了。
順便,讓我提一下,如果有人能夠講出關于這種自動機的理論,那就非常令人滿意了。
遺憾的是,目前現(xiàn)存的自動機理論而對此,我一定會大聲疾呼、希望問世仍然只
被描述為還不縝密清晰、難于條理化的一套經(jīng)驗。
后,我的主要目的,實際上是要揭示自動機頗為不同的一個方面。我覺得,對神經(jīng)系統(tǒng)所作的更為深入的數(shù)學研討這里所說的數(shù)學之義,在上文剛剛概述過了將會影響我們對數(shù)學自身各個方面的理解。事實上,它將會改變我們對數(shù)學和邏輯學的固有看
法。至于這個信念的理由何在,我將會盡量加以解說。
約翰·馮·諾依曼(19031957),20世紀著名的計算機科學家、數(shù)學家、物理學家,被譽為計算機之父和博弈論之父!队嬎銠C與人腦》《博弈論與經(jīng)濟行為》為其代表作。其中,《計算機與人腦》作為電子計算機研制領域的奠基之作,在計算機產(chǎn)業(yè)領域產(chǎn)生了革命性的影響。
譯者序
引言
部分計算機
章模擬過程 / 003
第二章數(shù)字化過程 / 007
第三章邏輯控制 / 013
第四章混合數(shù)字過程 / 026
第五章精度 / 030
第六章現(xiàn)代模擬計算機的特點 / 035
第七章現(xiàn)代數(shù)字計算機的特點 / 036
第二部分人腦
第八章神經(jīng)元功能概述 / 049
第九章神經(jīng)脈沖的原始特點 / 051
第十章刺激的依據(jù) / 064
第十一章神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的記憶麻煩 / 073
第十二章神經(jīng)系統(tǒng)的數(shù)字板塊和模擬板塊 / 082
第十三章代碼及其在機器功能控制中的角色 / 085
第十四章神經(jīng)系統(tǒng)的邏輯構(gòu)造 / 090
第十五章可運用的記數(shù)系統(tǒng)之本質(zhì):強調(diào)統(tǒng)計性,忽略數(shù)字性 / 093
第十六章人腦的語言與數(shù)學的語言 / 098