[书名] 人脑及其操作系统
[作者] 袁 战
[出版社] 52ebook
[出版日期] 2007.9
[分类] 计算机类 / 其它
[图书格式] pdf
[书籍来源]
www.52ebook.com
[版本]
[审校]
[光盘]
[ISBN号]
[定价]
[是否是扫描版] （否）
[ISBN 号码]
[关键词] 人脑 人工智能 计算机
[内容简介] 介绍人脑与计算机之间的联系.
本书的内容来源于两个想法，一个是在我写程序的过程中，尤其是调
试程序时，我感觉人脑就象一台计算机一样，当进入忘我工作的最高境界
时，我感觉效率很高，高的原因是我的脑已经被设置成一台计算机，所写
的程序首先在脑中被执行，设置合理的话，在脑中能执行通过，在计算机
上就不会有大的问题，根据计算机中的概念，这种情况说明脑可以看成是
向下兼容计算机，换一个角度就是脑与计算机应该是同一类设备，这一点
即使在当时也已经是社会普遍接受的观点，但我觉得别人的体会没有我深
刻。 另一个想法是这样的，当我才接触到这个领域时，被计算机市场的快
速更新所迷惑，认为照这样的速度发展下去用不了十年，人能作的所有事
情计算机都能做，如科学研究中的理论探索这样的纯脑力劳动就可以交给
计算机去作，所有其他领域的研究都是没有价值的，只要把精力都投到计
算机技术的发展上去，取得突破以后用计算机来作研究得到的成果会比一
直艰苦努力的科学家所得到的成果还要快、还要全面，作为人类劳动中最
高级、最神秘、最不可替代的科学研究都能这样，其他领域更不在话下。
当这一波发展大潮过去以后，我发现这个想法是完全错误的，世界并没有
改变多少，这只是一个应用普及的大潮，计算机在应用领域上确实得到了
极大的扩展，把大批从事信息处理的传统白领赶出了他们的岗位，但在功
能上并没有取得多大的突破，所谓新技术中的绝大部分都是在这波潮流兴
起之前就已经出现，甚至发展成熟的，只不过是从不为人知的实验室的角
落走到大庭广众之下而已。所以在潮起之前，理论上计算机就能做这些事，
只是没有去做，潮过以后，计算机还是只能做这些事，不过做得更好。那
么计算机能否取代人脑做科学研究，进而从事人所能做的一切脑力劳动
呢？如果可以的话，怎样才能做到呢？
前一个想法是本书的基本立场，书中的所有论述都是在人脑也是一种
信息处理设备，与计算机是相同类型设备这个前提下进行。要回答后一个
想法所提出的问题，首先需要弄清楚一点，就是脑与计算机的差别到底在
哪里，只有明白了这个问题，才可以讨论这个差别是否可以消除，以及怎
样消除的问题。本书主要就是讨论这个问题，内容围绕两个中心进行，第
一个中心是脑与计算机到底有哪些不同的地方，第二个中心涉及脑与计算
机最大的不同点，也是对第二个想法的回答，就是计算机的功能扩展是通
过人编程实现的，人脑的功能扩展是如何实现的，这个过程有没有可能搬
到计算机上。
对第一个中心，本书从两个方面着手。要知道不同点在哪里，首先得
弄明白相同点有哪些，本书从大的体系结构上对两种设备类似的层面作了
比较，指出了分别与计算机的集成电路、离散数学基础、操作系统相当的
部分在人脑中是什么样的，这同时也是对两种设备在对应层面上的实现方
式的差别的讨论。其次是讨论脑与计算机在具体的组成结构上的差异，由
于大家都知道脑中没有明显的CPU 与内存的分别，更不存在与硬盘、光驱
类似的东西，所以这个讨论并不是就事论事，硬指脑中的某某相当于计算
机中的某某，而是从一个类似的比较中引申，看脑与计算机结构的差异是
什么原因引起的，在引起差异的基本因素指导下，脑需要解决的最大矛盾
是什么，从而可能有怎样的结构。
这个类比是人的身体与机器的比较，它们都遵从机械运动原理，都把
燃料转换成动力实现自己需要的功能，不同的是机器有集中的动力源，所以
机器的核心是发动机（或电动机），核心之外是复杂的动力传动系统，它
们把动力传送到最终的做功部件上，而人体采用的是分散的动力系统，每
个肌肉细胞都是微型发动机，它们把燃料转换成动力驱动最终的做功部件
运动，所以人体中没有复杂的动力传送系统，却需要解决燃料与废弃物运
送的问题，所以人体中的血液循环系统非常发达，驱动这个系统正常运转
的心脏成为人体的核心。同样计算机有集中的计算装置，就是CPU，其他
部件都是围绕保证CPU 的正常工作设计，而人脑采用分散计算的机制，所
有信息变换的功能在神经元的内部运动以及神经元之间传递神经递质的过
程中完成，所以人脑的工作过程类与数据流计算机有相似之处，要解决的
主要问题是怎样保证分布在各个地方进行的并行计算围绕一个中心进行，
所有重要部件的功能都与此有关。此外脑主要用模拟方式进行信息加工，
不象计算机用数字方式工作，所以脑结构与模拟式计算机也有相似之处。
模拟式计算机在很低的发展阶段上就被数字计算机排挤出局，数据流计算
机则只在实验室出现过，是一种雏形，体系结构并不完整，发展层次也很
低，它们都不能为我们认识人脑提供多大的帮助，所以本书中对人脑的结
构组成的描述也只是一种猜想。
对第二个中心，本书接受我国科学家教授创立的广义进化的观点，跳
出个体的脑结构的束缚，把它放在社会的群体智能下，通过对人类文明的
进化与积累过程的考察，提出这是在人类特有的学习功能的基础上，通过
社会群体的作用，在类似进化的过程中逐步发展起来的，既不需要社会之
外的“智慧生物”的帮忙，也不是神秘莫测，不可重复的，在一定条件下
完全可以把这个过程搬到“计算机社会”中来，形成有“智能”的计算机。
目录：
上册
前言…………………………………………………………...……….1
第一章：人类对脑的探求历程…………….………….1
第一节：思维之迷……………………………………………….….1
第二节：思维的物质基础……………………………..…….……...8
第三节：神经系统的进化…………………………….…….……...13
第四节：人类神经系统的结构……………………….…….………21
第五节：人类神经系统的发育……………………………….…….26
第六节：当代脑科学研究的进展……………………….………….31
第二章：人脑与计算机……………………………………37
第一节：计算机的发展…………………………………………….37
第二节：电子模拟计算机与脑…………………………………….46
第三节：软件与意识……………………………………………….50
第四节：计算与控制……………………………………………….58
第五节：电子数字计算机与脑…………………………………….68
第六节：数据库与脑………………………………….……………76
第七节：人脑是混合式信息处理机………………….……………81
第三章：人脑的硬件基础……………………..…………85
第一节：神经元的形态与结构…………………………………….85
第二节：神经元的工作方式……………………………………….88
第三节：信息传导通路…………………………………………….94
第四节：神经回路与神经网……………………………………….98
第五节：脑干与间脑中的神经核………………………………….105
第六节：脑皮质…………………………………………………….111
第七节：CPU在哪里……………………………………………….118
第八节：大脑皮质的作用………………………………………….124
第四章：人脑的软件基础………………………………..127
第一节：模型的作用……………………………………………...127
第二节：脑中的模型…………………………………………..….134
第三节：映象是瞬态模型……………………………….………..140
第四节：模型的构件……………………………………..……….145
第五节：表象是脑中信息的基础编码…………………..……….151
第六节：神经递质是“数字”的载体…………………..……….158
下册
第五章：神经网络…………………………………………..….3
第一节：感知机…………………………………………..………….3
第二节：人工神经网络…………………………………………..….7
第三节：数学变换模型………………………………………....….10
第四节：存储模型………………………………………………….14
第五节：神经网络的程序描述……………………………..…..….18
第六节：神经递质的微程序模型…………………………..…..….20
第七节：生物计算模型……………………………………..…..….21
第八节：社会控制模型……………………………………..…..….23
第六章：神经计算的基本原理…………………….….26
第一节：神经事件与指令…………………………………..…..….26
第二节：注意与通用处理器…………………………………....….29
第三节：脑电波与时钟信号………………………………..…..….35
第四节：感觉与寄存器……………………………………..…..….36
第五节：联想与子程序调用………………………………..…..….40
第六节：记忆…………………………………………………....….42
第七节：学习………………………………………….…….…..….48
第八节：线程与进程…………………………………..………..….51
第九节：神经计算的核心组织………………………..………..….55
第七章：神经操作系统……………………….………..….60
第一节：什么是意识………………………………….………..….60
第二节：意识的基本工作方式……………………….………..….66
第三节：注意力…………………………………………….…..….72
第四节：习惯…………………………………………………...….80
第五节：情绪…………………………………………………..….83
第六节：兴趣…………………………………………………..….87
第七节：欲望与需要…………………………………………..….89
第八节：压力…………………………………………………..….91
第八章：语言与思维……………………………………..….93
第一节：形象思维……………………………………………....….93
第二节：命令式语言……………………………………..……..….96
第三节：描述式语言与语言的进化…………………………..….101
第四节：抽象思维……………………………………………..….107
第五节：概念…………………………………………………..….112
第六节：立场观点方法………………………………………..….114
第七节：自我…………………………………………………..….116
第八节：创造性思维…………………………………………..….117
第九章：个体思维与群体思维…………….……..….123
第一节：个体与群体的关系…………………………………..….123
第二节：群体思维的发展……………………………………..….128
第三节：文化与文明…………………………………………..….135
第四节：哲学与数学…………………………………………..….140
第五节：个体心理发育………………………………………..….147
第十章：精神问题………………………………………..….152
第一节：错误的认识价值……………………………………..….152
第二节：精神问题的界限……………………………………..….157
第三节：功能失调……………………………………………..….163
第四节：精神分裂……………………………………………..….169
第五节：其他精神问题………………………………………..….174
