图灵无组织的机器在软件工程专业导论中的应用

本书的2.1.2节图灵机和2.2节的冯·诺依曼机,均是一个按事先编好的程序,机械地和可重复执行的机器。这种机器典型特征是有组织的、机械的,其计算步骤和结果是确定的。

随着生物医学的发展,人们对人和动物的神经系统有了进一步的认识。1946年,图灵提出能否构造出可以模拟人和动物神经系统的机器,在与William Ross Ashby通信时写道:

“我对生成大脑动作模型的可能性比对实际计算的应用更感兴趣……尽管大脑实际上可能通过轴突和树突(axons and dendrites)的生长来改变其神经元电路,但我们仍然可以用ACE(Automatic Computing Engine)中的一个模型,允许这种可能性,但ACE 的实际构造没有改变,只有记住的数据。”

图灵原先提出来的具有确定的组织结构的计算机器(参见2.1.2节)——每个逻辑门电路的工作是稳定的,与其他逻辑门的链接关系也是固定的。1948年,图灵提出让这种确定性成为不确定的,就可以定义两种计算机器:

第一种A 型机器——逻辑门之间可以随机连接,组成逻辑门网络。(www.xing528.com)

第二种B型机器,它可以通过采用A 型机器,并用称为连接修改器(connection modifier)的结构替换每个中间结点——连接修改器本身由A 型结点构成。连接修改器的目的是允许B型机器经历“适当的干扰,模仿教育”,以便重新组织网络的行为,执行有用的工作。用某种基因搜索算法配置B型机器。

相对于原先图灵机的状态和运行结果是确定的——有组织的机器,这两类机器具有随机性,称为无组织的图灵机器。

图灵认为,当网络中的节点数量很大时,B 型机器的行为可能会非常复杂,并且从进化和遗传学的角度来看,“可以作为无组织机器的皮层,会产生非常令人满意的效果”。

注意:按照这个观点,是否可以利用量子的不确定性,构造出B 型机器,模仿人脑的随机思考过程呢?