کامپیوتر و مغز

«کامپیوتر و مغز» اثری است از جان فون نیومان (ریاضی‌دان و دانشمند آمریکایی، از ۱۹۰۳ تا ۱۹۵۷) که در سال ۱۹۵۸ منتشر شده است. این کتاب به تشریح نحوه عملکرد کامپیوترها و شباهت آن‌ها با مغز انسان می‌پردازد.

درباره‌ی کامپیوتر و مغز

کامپیوتر و مغز کتابی ناتمام از ریاضی‌دان مشهور جان فون نویمان است که اندکی قبل از مرگ او آغاز شد و اولین بار در سال ۱۹۵۸ منتشر شد. فون نویمان شخصیت مهمی در علم کامپیوتر بود و این کتاب به این موضوع می‌پردازد که چگونه می‌توان مغز را به عنوان یک ماشین محاسباتی در نظر گرفت.

این کتاب ماهیت نظری دارد، اما فون نویمان چندین تفاوت مهم بین مغز و کامپیوترهای زمان خود را مورد بحث قرار می‌دهد (مانند سرعت پردازش و موازی‌سازی)، و همچنین مسیرهایی را برای تحقیقات آینده پیشنهاد می‌کند.

این کتاب تنها در ۹۶ صفحه در ابتدا برای سخنرانی های سیلیمن ییل در نظر گرفته شده بود، اما پس از مرگ او منتشر شد. اولین نسخه‌ی کتاب کامپیوتر و مغز در سال ۱۹۵۸ با مقدمه ای از کلارا دان فون نویمان منتشر شد. ویرایش دوم که در سال ۲۰۰۰ منتشر شد، حاوی پیشگفتاری از پل چرچلند و پاتریشیا چرچلند است که دیدگاه های فون نویمان را در زمینه علم در آن زمان شرح می دهد. ویرایش سوم که در سال ۲۰۱۲ منتشر شد، دارای پیشگفتاری توسط ری کورزویل است.

جان فون نویمان در این کتاب، مدل موردنظر خود از محاسبه را به‌روشنی بیان کرده و در ادامه هم‌ارزی اساسی مغز انسان و کامپیوتر را شرح داده است. او تفاوت‌های به‌ظاهر ژرف و ساختاری آن‌ها را می‌پذیرد، اما با کاربرد اصل تورینگ در زمینه‌ی هم‌ارزی همه‌ی گونه‌های محاسبه، نوعی استراتژی را در نظر می‌گیرد که بر مبنای آن روش‌های مغز همچون محاسبه فهمیده می‌شوند؛ به این منظور که آن روش‌ها را بازآفرینی کند و سرانجام به قدرت آن‌ها بیفزاید.

باتوجه‌به اینکه این متن دهه‌ها پیش نوشته شده و در آن زمان علم اعصاب فقط ابتدایی‌ترین ابزارها را در اختیار داشت، کتابی به‌ویژه پیشگویانه است! سرانجام، نویسنده شتاب اساسی فناوری و پیامد گریزناپذیر آن را در تحول یگانه‌ی وجود انسان پیش‌بینی کرده است. با خواندن این اثر، پنج ایده‌ی اساسی را با کمی جزئیات بیشتر دنبال کنید.

کتاب کامپیوتر و مغز در وب‌سایت goodreads دارای امتیاز ۳.۸۸ با بیش از ۶۸۵ رای و ۷۷ نقد و نظر است. هم‌چنین باید اشاره کرد که این کتاب در ایران با ترجمه‌ی رضا امیررحیمی به بازار عرضه شده است.

بخشی از کامپیوتر و مغز

سوای هر ملاحظه‌ی دیگری، محدودیت اصلی ماشین‌های آنالوگ مربوط به دقت است. درواقع، دقت ماشین‌های آنالوگ الکتریکی به‌ندرت فراتر از ۱:۱۰ به توان ۳ است، و حتی نمونه‌های مکانیکی (مثل تحلیلگر تفاضلی) در بهترین شرایط به ۱:۱۰ به توان ۴ تا ۱:۱۰ به توان ۵ می‌رسد.

ماشین‌های دیجیتال، از سوی دیگر، می‌توانند به هر دقت دلخواهی دست یابند؛ برای مثال، ماشین ده‌دهیِ دوازده‌رقمی که پیش از این به آن اشاره شد (به دلایلی که در زیر بیشتر بدان می‌پردازیم، این کمابیش سطح دقت معمول ماشین دیجیتال مدرن است) البته دقتی معادل ۱:۱۰ به توان ۱۲ دارد.

به این امر نیز توجه کنید که دقت فزاینده در ماشین دیجیتال بسیار آسان‌تر از نظام آنالوگ است: رسیدن از ۱:۱۰ به توان ۳ به ۱:۱۰ به توان ۴ در یک تحلیلگر تفاضلی نسبتاً آسان است؛ رسیدن از ۱:۱۰ به توان ۴ به ۱:۱۰ به توان ۵ کمابیش بهترین دقتی است که فناوری کنونی از پس آن برمی‌آید؛ از ۱:۱۰ به توان ۵ به ۱:۱۰ به توان ۶ (با وسایل کنونی) ناممکن است.

از سوی دیگر، رسیدن از ۱:۱۰ به توان ۱۲ به ۱:۱۰ به توان ۱۳ در یک ماشین دیجیتال تنها به این معنی است که یک رقم به دوازده بیفزاییم؛ که این معمولاً چیزی نیست جز افزایش نسبی در ابزار (نه همه‌جا!) در حدود ۱۲.۱=۸.۳ درصد،‌ و به همان میزان کاهش سرعت (نه همه‌جا!) -که هیچ‌کدام چندان جدی نیستند.

نظام تراکم تَپ را می‌توان با نظام آنالوگ قیاس کرد؛ در واقع بدتر است: دقت آن به طور ذاتی پایین است. در واقع، دقت ۱:۱۰ به توان ۲ ایجاب می‌کند که بیشتر اوقات ۱۰ به توان ۲ تَپ در دوره‌ی زمانی t1  وجود داشته باشد (قیاس کنید با بالا) – یعنی، سرعت ماشین به دلیل این واقعیت با ضریب ۱۰۰ کاهش می‌یابد. پذیرش کاهش سرعت تا این مرتبه، به عنوان یک قاعده، آسان نیست. و کاهش‌های خیلی بزرگ‌تر، بیشتر اوقات، بازدارنده به حساب می‌آیند.

 

اگر به کتاب «کامپیوتر و مغز» علاقه دارید، می‌توانید در بخش‌های معرفی بهترین کتاب‌های علمی و معرفی کتاب‌هایی درباره‌ی کامپیوترها در وب‌سایت‌هر روز یک کتاب، با دیگر نمونه‌های مشابه آشنا شوید.