新型计算机研究进展.doc

新型计算机研究进展 对光计算机的研制已取得进展，它比普通电子计算机快倍 美国研制成一种可由人脑电波控制的电脑。人脑电波频率从0.5赫兹到40赫兹不等，附着在人的头皮上的传感器能把这种脑电波传给电脑。用这种电脑来训练运动员，可以帮助他们提高成绩。脑电波是通过导线传输给电脑的。大脑信号也能通过无线电传递，人们在数千米之外就能轻而易举地对电脑进行遥控。 模糊计算机系统 1956年，英国人查德创立了模糊信息理论。依照模糊理论，判断问题不是以是，非两种绝对的值（或0与1两种数码）来表示，而是取许多值，如接近，几乎，差不多及差得远等等模糊值来表示。用这种模糊的，不确切的判断来进行工程处理的计算机，就是模糊计算机，或称模糊电脑。模糊电子计算机是建立在模糊数学基础上的电脑。这种计算机除了具有一般电脑的功能之外，还具有学习，思考，判断和对话的能力，它可以立即辨别外界物体的形状和特征。 模仿人类大脑功能的神经计算机已经开发成功，它标志着电子计算机的发展进入第六代 第六代电子计算机是模仿人的大脑判断能力和适应能力，并具有可并行处理多种数据功能的神经网络计算机。与以逻辑处理为主的第五代计算机不同，它本身可以判断对象的性质与状态，并能采取相应的行动，而且它可同时并行处理实时变化的大量数据，并引出结论。以往的信息处理系统只能处理条理清晰，经络分明的数据。而人的大脑却具有能处理支离破碎，含糊不清信息的灵活性，第六代电子计算机将类似人脑的智慧和灵活性。电子计算机的发展已经进入了第六代，这种发展可能仅仅是刚起步，前途没有止境。　　人脑有140亿神经元及10亿多神经键，每个神经元都与数千个神经元交叉相联，它的作用都相当于一台微型电脑。人脑总体运行速度相当于每秒1000万亿次的电脑功能。用许多微处理机模仿人脑的神经元结构，采用大量的并行分布式网络就构成了神经电脑。神经电脑除有许多处理器外，还有类似神经的节点，每个节点与许多点相连。若把每一步运算分配给每台微处理器，它们同时运算，其信息处理速度和智能会大大提高。 神经电子计算机的信息不是存在存储器中，而是存储在神经元之间的联络网中。若有节点断裂，电脑仍有重建资料的能力，它还具有联想记忆，视觉和声音识别能力。日本科学家已开发出神经电子计算机的大规模集成电路芯片，在1.5厘米正方的硅片上可设备400个神经元和40000个神经键，这种芯片能实现每秒2亿次的运算速度。1990年，日本理光公司宣布研制出一种具有学习功能的大规模集成电路“神经LST”。这是依照人脑的神经细胞研制成功的一种芯片。它利用生物的神经信息传送方式，在一块芯片上载有一个神经元，然后把所有芯片连接起来，形成神经网络。它处理信息的速度为每秒90亿次。富士通研究所开发的神经电子计算机，每秒更新数据速度近千亿次。日本电气公司推出一种神经网络声音识别系统，能够识别出任何人的声音，正确率达99.8％。美国研究出左脑和右脑两个神经块连接而成的神经电子计算机。右脑为经验功能部分，有1万多个神经元，适于图像识别：左脑为识别功能部分，含有100万个神经元，用于存储单词和语法规则。现在，纽约，迈阿密和伦敦的飞机场已经用神经电脑来检查爆炸物，每小时可查600—700件行李，检出率为95％，误差率为2％。神经电子计算机将会广泛应用于各领域。它能识别文字，符号，图形，语言以及声纳和雷达收到的信号，判读支票，对市场进行估计，分析新产品，进行医学诊断，控制智能机器人，实现汽车和飞行器的自动驾驶，发展，识别军事目标，进行智能决策和智能指挥等。  开发中的DNA电脑 科学家研究发现，脱氧核糖核酸（DNA）有一种特性，能够携带生物体各种细胞拥有的大量基因物质。数学家，生物学家，化学家以及计算机专家从中得到启迪，正在合作研制未来的液体DNA电脑。这种DNA电脑的工作原理是以瞬间发生的化学反应为基础，通过和酶的相互作用，将反应过程进行分子编码，对问题以新的DNA编码形式加以解答。 和普通的电脑相比，DNA电脑的优点首先是体积小，但存储的信息量却超过现代世界上所有的电脑。它用于存储信息的空间仅为普通计算机的几兆分之一。其信息可存储在数以兆计的DNA链中，一升的DNA溶液可包含信息量高达10。其次，这种电脑运算速度极快。据估计，一台DNA电脑只需几天时间，就可以完成迄今为止所有计算机曾经进行过的运算。第三是最大限量的减少能耗，DNA电脑的能耗，仅为普通电脑的十亿分之一。1995年，科学家首次报道用“编程”DNA链解数学难题取得突破。 DNA计算机的功能之所以强大，就在于每个链本身就是一个微型处理器。科学家能够把10亿亿个链安排在1000克的水里，而每个链各干各的事情。它们各自进行计算。这意味着，DAN计算机能同时“试用”巨大数量的可能的解决方案。与此形成对照的是，电子计算机对每个解决方案必须自始至