從人機(jī)對(duì)比向?qū)W生滲透計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

楊勝利

（貴州省望謨縣實(shí)驗(yàn)高中，貴州 望謨 552300）

計(jì)算機(jī)的創(chuàng)作初衷是為了幫助人類解決問(wèn)題，人類發(fā)明計(jì)算機(jī)時(shí)是站在人類的角度，發(fā)明出來(lái)的計(jì)算機(jī)最終是要為人類服務(wù)的，由于我們?nèi)祟惸壳暗乃季S局限性，設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)在結(jié)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)制上是和人有一定聯(lián)系的，我們可以稱之為擬人創(chuàng)作。為此，我們?cè)诮虒W(xué)中向?qū)W生滲透計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論，讓學(xué)生更加深入了解計(jì)算機(jī)，以下幾點(diǎn)淺薄看法，僅供同行參考。

一、從計(jì)算機(jī)發(fā)展和人類的發(fā)展上作對(duì)比

人類的歷史已經(jīng)有幾百萬(wàn)年，首先我們不管人是從古猿或者是從海豚進(jìn)化而來(lái)，從有人類外形的記錄以來(lái)，我們?nèi)祟惖耐庑我呀?jīng)有成千上萬(wàn)年沒(méi)有巨大變化了，而我們?nèi)祟惖淖兓谟谀X袋，在于我們的認(rèn)識(shí)和智力。

而計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史就簡(jiǎn)單得多，從1946年的第一臺(tái)計(jì)算機(jī)，到之后的晶體管，集成電路，大規(guī)?；蛘叱笠?guī)模集成電路組成的計(jì)算機(jī)，合計(jì)不到百年歷史，比起人類來(lái)說(shuō)就是一瞬間的事情，然而計(jì)算機(jī)的形態(tài)發(fā)展較之人類來(lái)說(shuō)，卻是變化太快，從占地上百平方米的發(fā)展到手掌大小，也不過(guò)是幾十年而已。

如果讓我們來(lái)選擇今后在形態(tài)或者內(nèi)在有重大突破發(fā)展的是人還是計(jì)算機(jī)，我們都會(huì)毫無(wú)顧忌的選擇計(jì)算機(jī)。

二、從計(jì)算機(jī)和人的物理結(jié)構(gòu)上談發(fā)展

我們都知道，計(jì)算機(jī)是由主機(jī)，顯示器，鼠標(biāo)鍵盤(pán)等組成，如果在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)就由主機(jī)和外設(shè)組成，外設(shè)分得細(xì)些便可以分為輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，當(dāng)然隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，這些外設(shè)將會(huì)越來(lái)越多，越來(lái)越先進(jìn)。

之前，我們說(shuō)過(guò)計(jì)算機(jī)是擬人創(chuàng)作的，所以我們?nèi)祟愐部梢赃@樣來(lái)區(qū)分，大腦就相當(dāng)于主機(jī)，而其他部分就成了外設(shè)，只是人相對(duì)于計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)更加復(fù)雜：我們的眼睛是輸入設(shè)備，因?yàn)槲覀兺ㄟ^(guò)它可以獲取信息，同時(shí)眼睛也是輸出設(shè)備，我們通過(guò)眼睛也可以向其他人傳遞信息，比如眨眼，眼神等。而計(jì)算機(jī)的發(fā)展，在這一區(qū)域也迅速補(bǔ)上，在以前的計(jì)算機(jī)里，我們的顯示器就只能作為輸出設(shè)備，而隨著發(fā)展，我們現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)已經(jīng)換上了觸摸式屏幕，變成了同時(shí)具備輸入和輸出功能的設(shè)備，所以我們將無(wú)法想象在之后的時(shí)間里，計(jì)算機(jī)將會(huì)發(fā)展到什么程度。

三、從人的思維和計(jì)算機(jī)的運(yùn)算上作比較

當(dāng)我們學(xué)習(xí)和生活中遇到一個(gè)問(wèn)題時(shí)，這個(gè)解決問(wèn)題的過(guò)程是怎樣的呢？首先我們通過(guò)“輸入設(shè)備（眼睛等）”獲取到這個(gè)問(wèn)題的初級(jí)形態(tài)，然后傳遞給我們的“主機(jī)”——大腦，通過(guò)大腦分析和處理后，由我們的“輸出設(shè)備”把解決思路或者結(jié)果輸出來(lái)。

這也是我們的計(jì)算機(jī)運(yùn)行機(jī)制，只是我們電腦的算法已經(jīng)固化，而人卻還可以思考，舉一反三。接下來(lái)，我們做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，要求兩個(gè)數(shù)的最小公倍數(shù)，我們來(lái)看人和計(jì)算機(jī)是如果做的。

在提供兩個(gè)數(shù)之前，人是會(huì)思考的，他會(huì)在想如果給的X和Y兩個(gè)數(shù)，結(jié)果會(huì)是多少，而在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)里，我們也可以模擬出來(lái)，讓計(jì)算機(jī)隨機(jī)生成兩個(gè)數(shù)然后算出結(jié)果。唯一不同的是人會(huì)舉一反三，假設(shè)人和計(jì)算機(jī)“想”到的兩位數(shù)一樣，都是6和8，而我們給出的兩個(gè)數(shù)也是6和8，這時(shí)人就立刻回答出他預(yù)算的結(jié)果24，這點(diǎn)計(jì)算機(jī)也可以實(shí)現(xiàn)，然而下一次我們給出的兩個(gè)數(shù)是60和80，計(jì)算機(jī)就需要重新運(yùn)用算法再算一遍，而人可以不用算，舉一反三得到結(jié)果。

關(guān)于思考，我們?cè)O(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)時(shí)可以模擬，而創(chuàng)造就無(wú)法模擬了，假如開(kāi)始時(shí)，我們給計(jì)算機(jī)程序只設(shè)計(jì)了兩種算法，計(jì)算機(jī)就只會(huì)用這兩種算法——具體使用哪一種算法還和我們的設(shè)計(jì)有關(guān)，而人在計(jì)算的過(guò)程中，會(huì)去思考除了窮舉法和最大公因數(shù)法還有沒(méi)有其他算法？如果想到了，人會(huì)在計(jì)算過(guò)程創(chuàng)造出一種新的算法。

當(dāng)然，隨著我們給出的數(shù)據(jù)越來(lái)越多，我們就會(huì)慢慢的發(fā)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)的差異了，首先人開(kāi)始有些疲憊，而且有了情緒，這些因素都會(huì)影響人的運(yùn)算速度，而計(jì)算機(jī)沒(méi)有。當(dāng)遇到一些沒(méi)有規(guī)律的數(shù)據(jù)時(shí)，計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)逐漸展示出來(lái)了，它的運(yùn)算速度非?？?，而運(yùn)算速度快和無(wú)情緒的重復(fù)工作正好是人類發(fā)明計(jì)算機(jī)的初衷。

值得一提的是，關(guān)于程序的設(shè)計(jì)，我們要計(jì)算機(jī)幫助我們解決某一個(gè)問(wèn)題，需要編程來(lái)實(shí)現(xiàn)，這時(shí)就是在考驗(yàn)我們編程人員的思想了，我們?cè)O(shè)想到的情況越多，計(jì)算機(jī)遇到不同情況的解決方法越多，假設(shè)當(dāng)我們的設(shè)計(jì)已經(jīng)想到了無(wú)數(shù)種可能（趨于無(wú)限），那么解決起問(wèn)題來(lái)就趨于完美，這就是人工智能的雛形。