一种新式的电脑———生物电脑
①动物和人类的大脑,实际上也是一种生物电脑。可以说,人脑是生物电脑发展的顶峰。人脑比电脑,无论是结构的精密程度,或者是信息的存储容量,都是高级得多。但是,电脑能不能最终赶上人脑呢?要回答这个问题,必须首先对电脑和人脑之间的基本差异,进行一番考察。
②电脑的最基本电路,是允许电子通过或者停下来的所谓“门”电路。每一个“门”电路,可以代表一位信息。现在有种超大规模集成电路,在一块5毫米见方的芯片上,能够容纳几百万个“门”电路。“门”电路之间的间隔,只有1微米(百万分之一米)。集成电路之所以能做得这样精妙绝伦,主要得力于它的载体———芯片的材料。一般我们用半导体硅来制造它,美国登上火星的“海盗”号宇宙飞船,存储器的容量就达到400万位。
③现代生物学证明,人脑大约是由一百多亿个神经细胞组成的,而每个神经细胞的周围,又有一千至一万个突触伸展出来,和相邻神经细胞的突触相交联。这些突触也都具有“门”电路的功能,所以人脑所能储存信息的容量就高达10万亿位。比较以上数字,可以清楚看出,人脑包含的信息量,至少是电脑的1000万倍。
④为什么人脑能做到的事,电脑就做不到呢?关键仍然在芯片,电脑的芯片是半导体元素,从化学上讲,都是属于无机体,而人脑的“芯片”则是有机体,尽管它们在电的性质上,都具有类似的功能,但是有机体对电的阻力,比无机体要小的多,因而可使“门”电路更加密集,结构更加精致。
⑤这么说来,电脑就永远无法赶上人脑了吗?科学的发展是永无止境的,事情终于又出现了转机。既然有机体有这样独特的性能, 我们用它来做集成电路的芯片行不行呢?对于这一大胆的设想,最近出现了成功的端倪:一种可以用作生物芯片衬底材料的有机物超薄膜研制成功了。这种新型的界面活性剂,可以通过控制有机分子的排列,调动分子的固有性质,使电路之间的间隔,缩小到0.01微米,从而将存储器的容量,提高到10亿兆位,而且运算速度进一步加快。这种电脑在本质上已经和现有电脑大相径庭,而且更加接近人脑了。这种名副其实的生物电脑,目前正在各方面进行基础研究。
⑥虽然电子计算机的出现还不到40年,但对于计算机的人工智能化研究,已有20年的历史了。然而,在模拟人脑思维的领域中,例如同时接受众多的信息脉冲,进行综合判断和归纳处理,以及理解语言、抽象推理、视觉感觉等方面,一直未能取得任何实质性的突破。所以,即使是最先进的,包括正在研制中的第五代计算机———生物电脑,仍然离不开人们为它事先编制好的程序。而人脑丰富多彩和变幻莫测的思维能力,不是任何程序所能代替得了的。人类在由工业化社会向信息化社会过渡的过程中,作为信息活动最高形式的思维,必须是计算机科学刻意追求的目标。可以肯定,生物电脑必将在21世纪给人类带来不可估量的影响和变化,电脑与人脑竞争的时代,正在悄悄地到来!
1本文说明的对象是什么?它的特征是什么? 答:一种新式电脑———生物电脑
特征:以有机体为芯片,存储容量极大,运算速度更快。
2从文中可见,研制开发第五代电子计算机———生物电脑的关键是什么?为什么? 答:芯片。 人脑的“芯片”是有机体,对电的阻力小,因而可使“门”电路更加密集,结构更加精致。
3作比较是本文中使用的主要的说明方法,试分析其作用,完成下列填空。
(1)①段中人脑与电脑比较,是为了引出说明对象并作概括说明
(2)②③段电脑“门”电路与人脑神经细胞突触比较,是为了说明电脑与人脑的基本 差异———人脑包含的信息量,至少是电脑的1000万倍。
(3)④段中电脑芯片与人脑“芯片”作比较, 是为了说明人脑芯片可使“门”电路更 加密集,结构更加精致。
4本文①至⑤段和⑥段的说明顺序一样吗?为什么? 答:不一样。①———⑤是逻辑顺序,⑥段是时间顺序 5生物电脑能代替人脑吗?为什么?
答:不能。 生物电脑仍离不开人为它编制的程序,人脑的丰富多彩和变幻莫测的思维 能力是任何程序所不能替代的。