电脑的发明
电脑的发明
你见过人与机器下棋吗？这种机器真是神通广大，它能够自我改善、自我适应和不断积累经验，在有10至20个小时的下棋“经验”以后，机器“棋手”就能像一个优秀人类棋手一样，懂得走一步看几步。1959年，这种下棋机器被制造出来后，就战胜了自己的设计者，1962年，它又击败了美国一个州的跳棋冠军，成为轰动一时的新闻。你可能会不解地问：下棋得需要用脑子思考，机器又没脑子，怎么思考呢？的确，机器没有人一样的大脑，但聪明的人类却给它装了一个类似人一样的机器脑，这就是人们常说的电脑。
1.人类工具的进化
电脑是人们对智能机器的一种赞称。这个词汇是很晚才出现的，因为最早出现的智能机器只是代替人来从事复杂的数学计算，所以，最初人们称它为计算机。今天，由于计算机的功能不断增加，人们便不加区分地使用着电脑和电子计算机这两个词汇，两者的涵义基本相同。
电脑的发展要从人类对工具的使用和认识开始。人类诞生以来，出现过成千上万种工具。古代人发明过各种各样的石器、陶器、铁器，以及多种形式的弓箭、鱼钩等工具；近代人又发明过蒸汽机、纺纱机、织布机，还发明了汽车、飞机、无线电、电视等用具。如果把人类历史上发明的种种工具办成一个博物馆，恐怕今天世界上最宏大的摩天大楼也难以容纳。
从人类发明的工具中，我们可以看到，所有早期人类的工具，无一例外地是体力劳动的工具，都是人手的延长和扩大。木矛使人的指甲更尖锐；石斧使手的力气更强大；弓箭使手臂投射的矢飞得更远。对早期人类来说，最重要的是觅食和御敌，而觅食和御敌的唯一手段是手，能否使手延长和扩大是生死攸关的事。因此，人类发明的第一类工具是体力工具，这也是势所必然。
近代以来，人们既要改造自然又要更好地认识自然，同时为了尽可能减少改造自然的盲目性，就需要研究自然科学。为此，人们又发明了显微镜、望远镜、电话等工具，这些工具又将人的感官延长和扩大了。
尽管蒸汽机革命和电力革命极大地解放了人的体力，但却使人的体力与智力出现了不相协调的状况。比如，人类发明的飞机可以以极高的速度飞行，但人的反应能力无法与它相适应。在巴黎举行的一次航空表演中，一架高速飞机俯冲时，由于驾驶员的反应跟不上，结果飞机尾部触地，机毁人亡。人的体力和智力的矛盾，使智力限制了体力的发展，看来，只有使大脑得到解放，人才能真正成为自然的主人。
1945年，人类在工具发展史上又谱写了一页崭新的篇章——电子计算机问世了。这种工具虽然不增加人的体力，也不改善人的感官，但却解放了人的智力，它是人脑的延长和扩大，它使人类更加聪明，更加能干，它是一种智力工具。
2.计算的手工时代和机械时代
电脑最初正是作为计算的工具而出现的，它一开始就诞生在人类思维最抽象的领域——数学的园地上。人类从实践中认识了数的概念后，产生了对数进行运算的数学。数学诞生后，计算变得越来越重要，贸易、借贷、建筑、天文观测、农田建设等活动都离不开计算。人的手可能是第一个天然的计算器。在现代汉语中，保留着“屈指可数”这样的成语，这大概是古代人用手指计算的写照吧！今天，世界各国的小学生开始学习计算时，几乎无一不是从扳手指开始的。现代世界各个民族大都用十进位制来计算，可能也与人手十指有着某种内在的联系。
除了人的手外，石块、绳结、鳄鱼爪等都曾经被当过计算的工具。人们利用它们将抽象的计算变成。了直观形象的过程，减少了计算的困难。但是这些工具有很大的局限性，手指虽然能随时随地用来计算，但手指和脚趾加在一起才不过20，对于大一点的数，手指就无法表达，石块虽然可以用来计算相当大的数，但不便携带，也不能进行复杂的运算。
春秋战国时代，我们中国人发明了世界上第一个人工计算器——算筹。算筹是一些直径为1分（合0.23厘米）、长为6寸（合3.8厘米）的圆形小棍，依材质不同，其中有竹筹、木筹、骨筹、玉筹和牙筹等。它与天然的计算工具不同，它不是用筹的多少表示数，而是采用一定的排列方式表示数的大小。南北朝时，我国数学家祖冲之就是利用算筹计算出了当时最精确的圆周率（π）值。祖冲之依靠算筹计算了12288边形的边长，进行了包括乘方、开方和四则运算在内的130多次复杂的计算。单是把一个9位数开方，就进行了22次计算。这些运算全部用算筹摆开，起码要放好几个大厅。
随着社会的发展，人们对运算速度提出了越来越高的要求，算筹太占地方，而且排列也太费时间，已满足不了人们的需要。宋朝时，算盘问世了。这是一种完全新型的计算工具，它携带方便，操作灵活，直到今天，算盘还是人们常用的计算工具。1946年，曾举行过一场算盘与台式电动计算器进行计算速度的比赛，出人意外的是，每一局都是使用算盘的人获胜。
算筹和算盘，都是手工时代的计算工具，计算的时候，它们都是被动的，计算的速度，一是靠运算的人口诀背得熟；二是靠手指拨得快，这些弱点，直到计算工具进入机械时代才被逐渐克服。
第一个用于计算的机器是由法国的帕斯卡发明的。帕斯卡的父亲是个会计，每天晚上，他都要在油灯下算帐，小帕斯卡天天坐在旁边陪着。望着父亲每天劳累得精疲力尽的样子，帕斯卡年幼的心灵里萌发了一个愿望：要是能有一架机器代替父亲算帐就好了。1642年，20岁的帕斯卡果然设计了一台机械计算机，并花了3年时间制出了样品。
祖冲之在用算筹运算
当时发达的钟表机械肯定启发了帕斯卡。齿轮能使钟表走动，使指针指示时间，它当然也可以用来操纵数字。帕斯卡的机器有一系列的轮子，上面刻着从0到9的数字。右边第一个轮子用以表示个位数，第二个轮子表示十位数，以此类推。在进行加法计算时，只要在机器上存储第一个数，再转动出要相加的数，就能得出计算的结果。如果某一位的两数字之和超过了10，机器会通过齿轮自动进轮，完成进位的功能。计算的结果通过黄铜盖上的一排读数窗显示出来。
帕斯卡和加法机
后来，这一发明又启发了德国数学家莱布尼茨，1671年，莱布尼茨设计成功了一架新型的计算机，对帕斯卡的加法机实行了重大改革。他的机器不仅能进行加减法运算，而且能进行乘除运算。莱布尼茨还受中国八卦图的启发，发明了二进位运算制，这项发明为未来计算机的革命奠定了基础。
机械式计算机很不完美，它只能作简单的数学运算，只取代了大脑极微小的一部分功能，它们还是机械的、被动的，仍离不开计算者本人的操纵。在人类智力解放的道路上，这些成绩只是微不足道的胜利，更加艰巨的任务仍摆在未来发明家的面前。
3.孤独中的探索
第一个给现代电子计算机设计出完整蓝图的人，并不是现代科学家，而是19世纪英国伟大的天才查尔斯·巴贝吉。现代电子计算机的全部核心部件和基本结构，一百多年前已经由巴贝吉一人设计成功。生于机械的时代，却设计出电子时代才能制造的新式智力工具，这就注定了巴贝吉是个难以成功的天才。巴贝吉是银行家的儿子，受到出色的教育，父亲去世后，他继承了大笔财产，但他没有父亲那种善于赚钱的脑袋，却有一个不同凡响的数学头脑。他后来将所得财产全部变成了一架没有问世的机器。
在巴贝吉的时代，世界面临着繁重的计算任务。法国进行了度量衡改革，要对原来的数学用表重新计算。英国的计算工作也异常繁重，巴贝吉在大学读书时，就发现英国在1766年编的航海表中有许多错误，而重新制表要进行极其繁复的计算。
有一天，巴贝吉在办公室里做了一个奇怪的梦，梦中看见了一架会计算的机器，无论多么复杂的数字，它能一口吞下，然后很快地吐出结果。巴贝吉醒后非常兴奋，梦启示了他，他要把梦变成现实。十年后，巴贝吉终于试制成功了一台“差分机”，这是一台计算多项式的加法机，运算的精确度达到6位小数，能用来进行各种数学用表的计算。它是巴贝吉一生中制造成功的唯一一台计算机。
差分机刚试制成功，巴贝吉又着手设计更新型舶计算机——解析机。这架机器的设计思想极其高明，它的逻辑结构与现代电子计算机十分相似。这台机器有4个部分：第一部分是存储库，相当于电子计算机的存储器，存储库由许多排轮子组成，总共能存储1000个50位数；第二部分是运算室，相当于电子计算机的运算器；第三部分是控制室，它通过齿轮和杠杆，在运算室和存储室之间来回运送数字；第四部分是输入输出装置。
巴贝吉受到穿孔式织布机的启发
巴贝吉能提出这样的设计思想，已属难能可贵。但更为可贵的是，他又提出了让计算机按照人们规定的程序自动进行计算的新思想。他的这个想法来自提花织布机的启示。1801年，法国的雅卡尔发明了一种新式织布机，它能按照穿孔卡纸上孔眼的排列，使梭子织出某种图案的布来。雅卡尔用穿孔卡方法给织布机下达指令，使之织出美丽的图案，巴贝吉想用穿孔卡方法给计算机下达指令，使之按预定的要求自动进行运算。
巴贝吉为了制造出他所设想的机器，不仅耗尽了全部家产，舍弃了名誉和地位，而且也耗尽了全部精力。他花了40年时间研制这部机器，后来身体憔悴不堪，筋疲力尽，但他已完全进入了忘我的境界，在他那额角饱满的头脑里，无论做什么事，也无论走到哪里，都在想着他的“解析机”。
巴贝吉没有成功，也没有被人们所理解，他在给人们讲解析机原理时，几乎没人作出热烈的反应。当时的人们还无法理解他这项发明的原理和巨大的意义。他的思想超越了时代，超越了当时的认识水平，他成了一名孤独的先驱者。不过，值得庆幸的是他在世界上还有三个知音，只有他们理解巴贝吉设计思想的价值。这三个人中，一个是意大利军事工程师梅纳布里，一个是诗人拜伦的独生女儿阿达奥古斯塔，一个是巴贝吉的儿子H.P.巴贝吉。人海茫茫，知音难寻，巴贝吉找到了三个知音，他应该满足了。
导致巴贝吉失败的原因是多方面的，首先，是社会还缺乏制造这种计算机的条件，他所设想的机器如此复杂，各部分的联结如此精致，只有精密的加工技术才能制造，但当时还不具备这种加工技术，也不具备精密的设备。世界上第一架电子计算机是用电子管作为组件的，尚且重达30吨，占地150平方米，如果用齿轮连杆，其重量之巨，体积之大将难以想象。巴贝吉的科学思想超越了当时的技术条件，技术拖了科学的后退，所以，失败是不可避免的。然而，百余年来，他那先进的设计思想一直照耀着智力解放的道路，启发着无数探索智慧之谜的发明家的心灵。
4.计算的电器时代和电子时代
靠齿轮和连杆操作的机器计算机，由于机械运动速度受着一定限制，计算机的运转速度也不够快，要改革计算机，必须应用新的元件。电的利用为新型计算机准备了新颖的元件。继电器的出现，使计算机由机械时代进入到电器时代。继电器是利用电磁原理，用电使铁棒具有磁性或失去磁性，即利用通电或断电的办法使电路接通或断开的电器元件。1937年，美国人艾肯设计了和巴贝吉的设想类似的计算机，1944年，这台使用继电器的机电式计算机研制成功并且投入使用，每秒运算3次。继电器的开关速度大约是百分之一秒，这对运算速度的限制较大。本世纪40年代已经广泛使用电子管，因此机电式计算机注定是短命的。
电子计算机经过长久的孕育，在科学的母胎里一天天地长大成熟了，第二次世界大战的烽火，催促着它的诞生。在第二次世界大战中，美国莫尔电工学院同阿伯丁弹道研究实验室共同负责，给陆军提供火力表。每张火力表要计算几百条弹道，这靠手工计算或用旧式计算机计算无论如何也跟不上战场的需要。为了解决这一难题，1945年，莫尔电工学院终于制成了世界上第一台以电子管为元件的真正的电子计算机，取名为“电子数值积分和计算机”，英文的缩写是“ENIAC”。不过遗憾的是，它制完后，第二次世界大战早已结束。
电子计算机主要由5部分构成：控制、运算、存贮、输入、输出。
控制部分是按照计算机程序工作的。所谓程序，就是人们事先编好的进行计算的步骤，它由一连串指令组成，每条指令规定用哪些数据做什么样的运算。在ENIAC运算过程中，计算程序是外面输入的，这叫做程序外插型，如果改换算题，就要改变计算机和外插程序相连接的接线板，这样做十分麻烦。
第一台电计算机在美国莫尔学院诞生
运算部分主要进行加减法运算，复杂的运算被分解成一系列的加减法来进行。ENIAC采用的是十进位制，每秒运算五千次，比已有的计算机快一千多倍。
存贮器主要是存贮计算过程需要的数据和指令。ENIAC内部没有程序存贮器，只有用电子管做的寄存器，它可以寄存运算过程中十位数以下的数字，存贮量十分有限。
输入部分可以通过卡片或纸带上穿孔的组合，把指令和数据输入到计算机里去，通过光电装置或其他办法，把数据和指令转换成计算机能够接受的电信号。
输出部分是用来把计算结果转换成人们所能识别的数字、字母或者图像的装置。
EAIAC共用了1万8千只电子管，7万只电阻，1万只电容，重30吨，耗电量每小时140千瓦，差不多占了10间房子大小，而且因当时真空管的可靠性差，这台计算机不能连续工作1小时，而修理时间却比使用时间长得多。
在制造ENIAC的过程中，科学家已针对它存在的问题开始设计更新型的计算机。它叫“离散变量自动电子计算机”，其英文缩写是“EDVAC”。匈牙利出生的世界闻名的美国数学家冯·诺伊曼就是EDVAC的总设计师。他后来被人们誉为“电子计算机之父”。
在诺伊曼的领导下，从1944年开始，莫尔小组制定了研制EDVAC的方案。这种新型计算机做了3处关键性的技术改进。第一，把十进位制改为二进位制。二进位制是用“0”和“1”的不同组合方式表示所有数的一种进位制，二进位制可以发挥电子元件高速运算的优越性，现代电子计算机已普遍采用了二进位制；第三，改进了贮存器的结构，使其贮存能力比ENIAC提高100倍；第二，把程序外插变为程序内存，即把计算数据和计算程序一起输入到计算机，存贮在存贮器里。计算机可以从一个程序指令自动进入下一个程序指令。在50年代，程序内存计算机广泛使用了存贮量更大的磁芯存贮器。
程序内存的电子管计算机常称做第一代电子计算机，它的结构复杂，价格昂贵，调试困难。美国1956年才年产150台，总共大约生产了1千台。所以它的应用范围主要局限在和军事有关的科研计算方面。社会的进步和发展呼唤着新一代电子计算机的到来。
5.一代更比一代强
1956年，第二代计算机终于“降生”了。它是由晶体管制成的，计算速度增加了近百倍。50年代末，大型电子管计算机每秒最多运算五六万次，60年代初，每秒运算几十万次的晶体管计算机问世。1964年，每秒运算二三百万次的大型晶体管计算机研制成功，并且成批生产。第二代计算机的磁芯存贮量是几万到几十万个数据，而且还增添了可以存贮几百万甚至几千万个数据的辅助存贮器——磁盘。第二代计算机也普遍使用了专门的程序语言编程序，编程序的系统简称软件。计算机的物理装置，比如运算和存贮部件等，称为硬件。随着计算速度的提高，软件的重要性日益增加。
庞大的电子管计算机只能在地面使用，而晶体管计算机由于体积和重量减少了上千倍，可靠性增加，成本大大下降，因此开辟了新的应用范围。飞机、导弹等可以安装计算机了，企业管理和生产过程控制也可以使用计算机了，计算机不再只是军事科研方面脑力劳动的助手，它进入了经济界，给人们带来了无法估量的经济利益。
1964年4月7日，美国各大报纸都刊登了一条引人注目的消息：IBM公司将于当天在美国的62座城市和40个国家，同时举行记者招待会，宣布该公司在计算机研制中的又一个重要发明。这次IBM公司将宣布什么惊人的消息呢？全世界在翘首以望。
原来，IBM公司推出了一台新型电子计算机，这次计算机首次采用集成电路，成为计算机发展史上的第三代产品。IBM公司为开发这一产品曾投资了50亿美元，这是当时资本主义世界最大的一笔私人投资。美国研制第一颗原子弹的曼哈顿计划，才花费20亿美元，不及IBM的一半。但对此，公司领导层中有识之士却胸有成竹，因为他们已经看到计算机又面临着一场新的巨大变革，IBM公司要想继续立于不败之地，就必须领导这一潮流。
70年代，大规模集成电路和超大规模集成电路在计算机中取代了集成电路，电子计算机进入了第四代。1978年，每秒运算一亿五千万次的巨型计算机已经在运行，每秒十亿次的超巨型计算机正在研制。在计算机发展的30年中，大约每5年到8年，运算速度就提高10倍，体积缩小10倍。此外，第四代计算机还有一个新特点，就是计算机和通信网络结合起来，出现了计算机网络化。用通信网把计算中心和分布在各地的终端设备联系起来。例如，科研人员可以坐在家里，通过类似电视电话的终端设备，把自己的要求传送到图书情报中心的计算机，几分钟后，在终端显示装置上就出现了他所要的书刊资料。
90年代前后，世界开始向第五代电子计算机进军。以前的几代电子计算机，其基本设计思想都是诺伊曼式的，即先将程序输入存贮器中，然后按照程序逐次进行计算。而新一代计算机完全采用新的设计思想，它们具有“联想”与“学习”功能，具有类似人的眼、耳、嘴功能，能随心所欲地使用声音、图形、图像、文字等手段，并能听懂人的语言，能解决常识性的问题，具有自修复习功能，而且还具有高速度和高可靠性等特点。整个计算机由问题解决——推理系统、知识库系统及智能接口系统组成。主机将由1000—10000个处理机构成，每个处理机既能独立地解决不同的问题，又能合作解决难题，运算速度为10—100亿次/秒。总之，电子计算机会随着技术的不断进步及人们创造能力的不断提高而一代代地向前发展，一代更比一代强。
6.“苹果”飘香在硅谷
第四代电子计算机不但向大型高速度方向发展，而且还出现了小型化和微型化的发展方向。微型计算机也称微电脑，它的发展还有一段有趣的小插曲呢！
在美国加利福尼亚州的中部，有一条狭长的盆地，这里气候宜人，四季如春，是美国著名的农业区，并有60万亩苹果园，每当收获季节，红红绿绿的苹果挂满枝头，散发出一阵阵诱人的香味。70年代后期，这里却以具有更大魅力的智慧之果——电子产品而闻名遐迩。昔日的苹果园旁，沿着一条笔直的高速公路，新建了鳞次栉比的建筑物。全世界的电子商人都注视着这里的一举一动。来自欧洲和日本等国的技术间谍，更是对这里的许多秘密垂涎三尺。这里，就是当今世界高新电子工业最集中的地区——硅谷。
1974年，有两位年轻人因经济窘迫而不得不中断大学生涯，漂泊流落到这块新兴的电子工业区，寻找工作。他们先在苹果园里帮助打杂工，后来分别进了一家电视游戏机公司和仪器公司。这两位年轻人兴趣广泛，精力旺盛，常利用工作完毕后的业余时间，在一起摆动各种电子装置。当时，单片微处理器刚刚问世，他们花了25美元买了一个，借用一间汽车房作为工作室。他们首先试装出一台单板微电脑，再把它和电视机、键盘连接使用，可以在电视屏幕上显示出文字和简单图型。他们又试制了一小批，拿到市场上公开出售，结果出乎意料，这种新颖的微型计算机成了抢手货。
“这玩意儿有前途，我们正式干吧！”两人一合计，就辞去了原来的工作，把旧汽车和一切可变卖的东西抛售出去，换来2500美元作资本，再向当地一家商店赊购了一大批零件，仅用29天，就建立了一家小型微电脑公司，专门生产体积小、价格低、适合家庭、个人和小企业、实验室使用的微电脑。这家公司后来发展成鼎鼎有名的苹果电脑公司。
随着苹果牌电脑的崛起，各种型号的微电脑纷纷出世。1976年，全世界有微电脑200万台，到1977年就增加到800万台，它几乎成了一种万能的工具，用于产品设计、科学管理、资料储存、信息传递、绘图、工业控制等多种领域。据统计，它的应用已有25000种之多，并且现在还在不断增多。
7.向智能化迈进
《圣经》上说，上帝的花园里生长着智慧果，吃了它就会有智慧。现在，科学家们正在创造着智慧果，这就是人工智能。
自从50年代以来，人们在软件研究上花了许多精力，耗费了大量的钱财、时间和人力，但离彻底改变软件落后于硬件的目标，仍有很大距离。这其中的一个原因是，现在的电子计算机和人脑仍有很大的区别。电子计算机尽管在运算速度和存储能力上超过了电脑，但是，它远远不如人脑灵活、聪明。人脑能从实践中吸取教训、积累经验，而计算机只能机械地执行人们预先编制的程序。譬如，一位高明的棋手每走一步能想好下几步，因为他已积累了大量下棋经验，因此，只要稍加思考就可以决定下一步棋的走法。但是，电子计算机要决定下一步最合适的走法，需要对各种走法全部计算一遍，才有可能判断哪种走法最有利。此外，人脑的记忆是以联想为主的，人看到一幅图，便会想到与图有关的人物、事物，由此联想开去，可以记住很多内容。而计算机不会联想，完全是一种“死记硬背”式的记忆。
因此，从严格的意义上说，电子计算机并不会思维，它现有的一切神机妙算，都是人脑通过软件转移到电脑上去的。要使计算机能像人一样思维，需要在计算机的设计思想上作根本性的突破。
首先提出“智能机”思想的人，是英国著名数学家图林。1947年，图林提出了关于“无组织机”的设想。无组织机同现有的一切计算机不同，后者属于“有组织机”，而无组织机在构造上是很随机的。这种机器既无固定的构造，也无固定的程序，但在外部信号的刺激下可以逐步改变自己的行为。那么，如何有效地利用干预来训练机器呢？他提出了“奖——惩”的办法。如果机器对于外部信号的尝试性反应是对的，它将得到一个“愉快”的刺激，并使这种内部状况通过“记忆”加以巩固，否则就会被易除掉。这样，利用记忆系统，计算机就会形成一个个子程序，变成能适应各种用途的通用计算机。
要实现图林的梦想，电子计算机需要数量极为巨大、功能极为优越的硬件和惊人数量的储容量，达到这一目标尚需很长时间。但图林能在电子计算机还处在幼年时代，就以他那深刻的洞察力预见了它的发展趋势：计算机将越来越人脑化。可惜，天才的图林没有来得及提出实现这种智能机器的具体途径，在他42岁时就过早地去世了。
自从图林提出了理想的智能计算机后，人们对如何制造人工智能机，以及最终达到模拟人类智能的问题，进行了艰苦的探索。人们曾试图用仿生学的方法，制成一种“类大脑”的智能机器。但由于人脑是我们已知结构中最复杂的结构，仅大脑皮层就有1000亿个神经元，每个神经元又通过几万个突触与其他神经元相联系，组成错综复杂的神经网络。因此，从模拟具体构造的途径来模拟大脑智能，简直就像“老虎吃天”一样难。
为此，一些科学家试图绕过脑结构这座巨峰，运用心理学方法，进行脑的宏观功能的模拟。这些科学家把人在解决问题时的心理活动总结成一些规律，然后用计算进行模拟，从而使计算机表现出各种智能。1956年，美国心理学家纽厄尔等人提出了逻辑理论机程序，使计算机不再只是根据事先编好的刻板的算法程序解题，而是将人脑在进行演绎推理时的思维过程、规则和所采取的策略、技巧等总结成规律，编进程序。并且在计算机中先存贮一些公理，再给它一些推理规则，然后让机器自己去探索解题的方法。这种程序不是机械式程序，而是启发式程序。利用这一程序，计算机证明了一些数学定理，而且还可以学会下棋。
以脑为原型的结构模拟和通过软件实现的功能模拟，是目前人工智能研究的两个主要方向。尽管到目前为止，达到计算机具有思维能力的目标仍然遥远，但是，人们已经看到了希望的曙光。目前，人们在机器视觉和机器听觉的研究方面已取得巨大进展，在感知能力和思维能力发展的基础上，智能机器人应运而生。智能机器人具有感知和理解环境、使用语言、进行推理和操纵工具等技能，并且它们还能通过学习适应环境，模仿人完成某些动作。
70年代研制成功的“专家咨询系统”，是人工智能研究的一项重大成果。专家系统可以超越思维的个体局限，把许多科学家的智慧集中在一起，形成集思广益、博采众长的机器“智囊团”。目前，科学家们还研制成“计算机教师”、“计算机医生”、“计算机化学家”等智能机器。
世界上没有完美无缺的事物，电脑也不例外。电脑没有意识，不能明辨是非，虽然它很灵敏，却没有真正的灵魂。它一切受人驱使，既可成为模范工人、科学家的助手，也可成为装神弄鬼的巫婆和游手好闲的赌棍。
在美国和日本很流行计算机算命。你只要向机器说明自己的出生年月日和性别，计算机会显示出你的性格和命运。电子计算机也被人制成赌钱机，成为赌场的现代化赌具。此外，电脑也并不是无所不能的，它本身也有弱点和缺点，它会被人利用，成为犯罪的工具。
对电脑来说，谁掌握了控制它的程序，谁就是它的主人。因此，电脑很容易上当受骗。美国一家大航空公司把技术资料储存在一台计算机里，后来，有位工业间谍掌握了他的程序，轻而易举地偷走了重要情报。美国一家银行有位职员利用他的软件知识，让计算机修改自己的记录，计算机照办了，这样，他轻易地从计算机中骗走了2130万美元的巨款。
电脑本身会不会犯错误呢？也会的。1978年，日本川崎重工业公司一个计算机控制的机器人突然用铁手抓住一个工人，迈开大步，把工人当作机件放在切削机上，犯下了一次残酷的杀人罪。
看来，虽然电脑是我们的亲密助手，但是，我们不应对它无限信赖，也不应对它无限崇拜。电脑不是神仙，也不是上帝。也许我们对它除了有99%的信任外，还应保持1%的戒心呢！
8.光辉的未来
现在，人类正进入一个光辉灿烂的计算机文明时代。在过去的30年间，人类飞上九天揽月，深潜五洋捉鳖；人类发现了二百多亿光年外的天体，洞察了基本粒子的秘密；人类开始揭示了生命的奥秘，进行了无比复杂的基因工程的研究，所有这些奇迹，都离不开电脑。
电脑诞生以来，子孙繁衍，已经四代。它有着光荣的过去，也将有更加光辉的未来。未来的计算机将有更快的运算速度，有更加高级的智能，它们会思考、会学习，会解决更加复杂的问题。
科学技术的发展对计算机的运算速度有更高的要求，1957年，用当时最好的计算机去计算飞机机翼的二度空气动力学问题，要花30年的时间，而现在的电子计算机只需几分钟。但是，对于气象预报、地球物理、石油工程、宇航技术、热核反应等方面的问题，计算实在太复杂、实在太花时间了，即使用超级计算机计算，长年累月也不能解决。未来的电脑很可能利用约瑟夫器件，这种电脑的速度将比现在最快的电脑还要快一百倍，而它的功耗将只有现在电脑的千分之一。对于现在要花一年半载才能计算完毕的问题，约瑟夫逊机只要一两天就能轻而易举地加以解决。此外，它的信息储存能力也是现在的电脑所望尘莫及的。仅一台约瑟夫逊机就能够贮存全世界书籍中的内容。
现在，电脑似乎已到了小型化的极限。1972年以后，1平方毫米的芯片上可集成45万个元件，后来用电子束或X射线进行光刻，集成度虽又有提高，但已接近了技术上所容许实现的极限。密集的电路超过一定的限度，散热就成了问题。上百万个电路一齐发热，温度升高，集成电路的性能势必受到影响。而且，电路集成度太高，电路相互之间还会产生感应和干扰。看来靠增加集成度来使电脑小型化的路走不通了。
然而，人类对超小型电脑的需求却又十分迫切。远地空间的探索，人类还难以实现，飞船上需要携带电脑，以便处理飞行中的一系列问题。宇宙航行的代价十分昂贵，每增加1克重量，就要多耗几万、几十万美元，因此，空间科学家很希望高功能、超小型的电脑成为探索远地空间的先锋。生命科学家同样渴望超微型电脑的问世。人体内神经活动、各器官活动的研究，需要把超小型电脑埋入人体，以便进行细致的观察。此外，人工脏器的控制、某些疾病的治疗，也迫切需要超小型电脑的帮助。
未来，科学家们将用遗传工程来生产有机计算机。这种电脑的元件不再是集成电路，而是有机分手或蛋白质分子。这种电脑只有在生物工厂中制造。对此，有些人可能会感到不可思议。其实，我们的人脑自身就是一台超级的有机计算机，大脑中没有硅片、没有集成电路，只有神经元和各种生物大分子，但是，大脑的功能却使一切电脑望尘莫及。从人的大脑可以看到，用有机分子或蛋白质分子制造新型电脑是完全可能的。
人类智力的解放要求电脑有更高的智力。现在的电脑虽然代替了人脑的一部分功能，但是它们只有幼稚的智能，对于人脑最宝贵的功能——创造力则缺乏直接的帮助。不错，计算机能与象棋大师一决雌雄，但那只是人们给它输入了棋谱的结果；计算机能识别一个人特有的指纹，但它却不能识别自己的制造者。从创造的观点看，电子计算机都是“低能儿”。
目前，科学家们正在创造各种各样的智能机。这些智能机有的能自我学习；有的能自己读懂大学里的各门课程；有的还会联想，比如提到火，计算机会联想到燃烧、爆炸、火灾、灭火等内容。新出现的智能机可以阅读几种文字的报纸。美国的一台智能机还能用几十个小时创作出一部十几万字的中篇小说，而且情节曲折生动，文笔也颇流畅。在计算机王国中，还诞生了一些颇具才华的象棋高手、乒乓球运动员、作家、画家、导演，真是群“星”灿烂，“机才辈出”。
人工智能研究中最伤脑筋的问题是人机不能直接联系。人脑思考的问题，只有经过多次翻译，变成计算机语言后，计算机才能帮助解决。未来，人大脑中的信息可以通过脑电图拾取器及时传输给计算机。大脑中默默地想些什么，能通过脑电波加以掌握，不同的波形代表不同的概念、不同的思想。通过获得脑电图就能及时了解大脑的信息。同时，计算机的信息通过一种极细微的“神经电话”传输给大脑，为大脑提供资料，帮助人来解决问题。
人机之间的桥梁一旦建立，电脑将替代大脑的记忆、运算，人的思维速度、学习能力将千百倍地提高，人的智力将像火山一样爆发，将像喷泉一样不可遏止。那时，你要想解决什么问题，只要戴上脑磁图拾取器，接通“神经电话”，大脑中就会涌现出种种创造性的设想，计算机会帮助你思考、回忆、选择、比较，帮助你采摘无比美丽的思维之花。
在智力解放的道路上，人类已经取得了一个又一个光辉的胜利。在通向未来的道路上，人类还将克服重要难关，取得更加辉煌的成就，一代代电子计算机可谓是人类征服自然、解放智力的一座座胜利纪念碑。它记录着世世代代科学家们的崇高理想和艰苦奋斗的成果，它显示着科学技术在改造自然、改造社会方面的巨大威力。因此，关于电脑的历史，明天续写的篇章将更加绚丽多彩、耀眼夺目！
小知识
安培，1775年出生在英国，是世界著名物理学家。安培对电磁现象的研究开始于1820年9月，但在9月—12月这短短的4个月中，他却连续发表了4篇高质量的论文，提出了著名的安培定律。1821年，安培又提出了著名的分子电流假设。