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3.24

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3.24课程教案、知识点、字幕

好我们继续讨论本讲的第二个问题

刚才我们讲到机器在最后一个步骤

帮助人完成了计算的过程

那么人是怎么让机器理解这些问题的呢

人赋予机器智能

这个过程是怎么完成的呢

这实际上就是计算思维的过程

我们现在用到的计算机叫图灵机

让我们先来看一看

图灵机是怎样理解人的问题

又是怎样帮人解决计算问题的

我们刚才曾经提到

阿兰图灵是最早

提出人工智能概念的科学家之一

而且他是最早提出现代计算机数学模型的人

图灵是天才的数学家

在1950年的时候提出了图灵机的概念

图灵机是由一条无限延伸的纸带

和一个读出和写入装置组成

那么这条纸带上记录的就是人的思考

这些思考被描述成若干个状态

从a1一直到到an

一直无限向后延伸

上面的写入装置

是用来改变这条纸带上的思维状态

读出和写入装置是由控制器来控制的

人的一次思考过程

就是利用读出装置得到现在的思维状态

然后把这个状态通过计算进行加工

转换成另外一个新的状态

再写回到纸带上的过程

这样

问题的整个思考过程

就变成了不停地读取思维状态

然后通过变换成为另一个新的状态

并写回去的过程

实际上这个过程非常像刚才我们

渡河问题的解决过程

我们不也是把渡河问题

看成是一连串的状态转换的过程吗

渡河问题里的状态转换

是一次二进制的异或运算

图灵机里保存的状态是思维状态

而图灵机里的一次状态转换

就是一次人的逻辑思维判断的过程

它要实现的正是人的思维方式

尤其是逻辑判断的复刻

这里所说的逻辑判断

可以理解成0和1的

状态转换过程

其实也就是一次二进制运算的过程

图灵机实现了这种逻辑的复刻

所以说它在理论上

是可以模拟人的思考过程的

这个是图灵机能够模拟人思维的核心原因

而且他在数学上证明

图灵机是可以模拟

所有的逻辑问题解决过程的

如果我们把我们现在用的windows

操作系统看成是一个逻辑过程的集合

我们甚至可以把windows操作系统

放在这条纸带上

理论上只要这个纸带足够长

那么就能够在这条纸带上解决任何问题

所以

我们现在用到的计算机叫图灵机

不久后

数学和电子学天才科学家冯诺依曼

就从理论上实现了图灵的想法

所以

现代计算机也叫冯氏机

冯诺依曼也是计算机学科和人工智能的先驱

图灵是用图灵机来描述了计算机的数学模型

而冯诺依曼

又是怎么把这个模型用物理的方式

实现的呢

首先他意识到物理原型机

不能用模拟人的思考方式来实现

因为人脑的机制非常复杂

是无法用物理实体化的

刚才我们谈到

他不仅是数学家

也是天才的电子学科学家

他一直在思考

怎么样用逻辑电路的方式来实现图灵机

因为逻辑电路能够做的事情是非常简单的

也就是把电信号进行翻转

把0变成1或者反过来的过程

那么具体来说

逻辑门电路可以做两件事情

第一是数值计算功能

也就是把数值化的数字

进行加减乘除的运算

另外一个功能是逻辑判断功能

我们用if逻辑来判断一个事情是否发生

当满足条件的时候

我们就判断一件事情发生了

如果没有条件

就去执行别的工作

冯诺依曼认为可以用逻辑门电路的状态转换

来对应图灵机的那些状态变换过程

因此

冯诺依曼就用逻辑门电路

的方式构造出了图灵机

我们看到

冯氏机的逻辑实现图

和图灵机完全是对应的

图灵机里的纸带在冯氏机里变成了存储器

而图灵机的读写头

也就是冯氏机里面的读写装置

而且这个读写装置也是被一个控制器控制的

这个控制部件

就是现代计算机的核心CPU

central processor unit

图灵和冯诺依曼一起缔造了伟大的计算机

而且

他们还证明一切可以用数学逻辑

描述的问题都可以用计算机来解决

这也就表明

只要我们能够把一个问题

用数学的方式描述出来

那么理论上我们就可以用'

计算机来解决这个问题

反过来说

如果一个问题不能用数学的方式描述出来

那么现在

已图灵机为理论模型的计算机是帮不上忙

在这里

我们也看到图灵机的限制

这也就是为什么现在的机器

不可能超越人的关键原因

对吧

智能时代下的创新创业实践课程列表:

绪章导论

-0.1我们为什么设计这门课

--0.1

-0.2我们聊什么

--0.2

-0.3你们能学到什么

--0.3

第一章人工智能时代的机遇与挑战

-短片:AlphaGo

--Alphago

-1.1本章概述

--1.1

-1.2人与机器的本质区别

--1.21

--1.22

--1.23

-1.3我们会被智能机器抢了饭碗吗

--1.31

--1.32

--1.33

-1.4人和智能机器的和谐之道-增强智能

--1.41

--1.42

--1.43

--1.44

--1.45

--1.46

--1.47

-1.5项目指南一:如何找到好的项目

--1.51

--1.52

--1.53

--1.54

--1.55

-第一章测试

第二章创新创业能力训练

-2.1本章概述

--2.1

-2.2创业能力模型

--2.21

--2.22

--2.23

--2.34

--2.25

--2.26

--2.27

--2.28

--2.29

-2.3创新是人类的本能

--2.31

--2.32

--2.33

-2.4创新能力培养——创新心智模式

--2.41

--2.42

--2.43

--2.44

--2.45

--2.46

-2.5创新能力要素培养-思维方式

--2.51

--2.52

--2.53

--2.54

--2.55

-2.6项目指南二:创新项目的开发

--2.61

--2.62

--2.63

-2.7互联网心理学

--2.7

-第二章测试

第三章智能时代的创新技术

-3.1本章概述

--3.1

-3.2机器有“智慧”吗?

--3.21

--3.22

--3.23

--3.24

--3.25

--3.26

--3.27

-3.3机器是如何学习的?

--3.31

--3.32

--3.33

--3.34

--3.35

--3.36

--3.37

--3.38

--3.39

--3.310

-3.4智能技术带来的认知升级

--3.41

--3.42

--3.43

--3.44

--3.45

-3.5项目指南三:投资者和创始人的心得经验

--3.51

--3.52

--3.53

--3.54

--3.55

-第三章测试

3.24笔记与讨论

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