現在的電腦晶片集積度越來越高,執行的速度也越來越快,某方面來說它已比人腦的構造與運作,都要來得精密與敏捷。就以最近Intel頻頻出現的"Yes"廣告來看,這個全球最大的半導體製造商,已經預言了未來的處理器可能內含高達十億顆的電晶體在裡頭,而且它所佔的面積也不會比現在的處理器大。然而我們都知道,不管電腦晶片一次能處理多少指令,它仍然不能與人腦的功能特色相提並論,這一直是電腦工業先天上的一大極限。
不過這樣的狀況似乎獲得了重大的突破,根據最近外電的報導,IBM在美國佛蒙特州一位資深研發人員Kerry Bernstein,從人腦的運作模式中啟發了製造先進電腦晶片的新方法。這是五年前Kerry在與一位神經外科醫生Martin Bednar聊天時獲得的靈感,因為他們互相交換解釋各自領域的運作原理,發現晶片與神經細胞在物理上的基礎結構是相同的,所以Kerry產生了一項疑問,既然它們的物理結構相同,那麼也就都可以用同樣的方案來解決一般運算上的問題囉?
的確是如此,但是人腦的運作卻有比電腦晶片更佳的方法來達到這些目的,人腦的運作大約是每秒12 KHz,也就是每秒可以輪轉12000次(與電腦晶片相比屬於很低檔的運算能力),但它只要相同電腦作業中所需能量的一點點就可以達成了。Kerry說到,這表示人腦運作的效率比當今最快的電腦要高得多,而且其效率必須以指數化的倍數來形容。這是因為人腦的運作上有大規模平行處理的概念,這是目前電子電路上做不到的地方。以1個bit的資料來說,人腦能夠延伸出十萬個其他神經細胞的關聯運作,而現在的電腦必須塞滿資料在晶片中運作,並且耗費許多能量來完成。當數位資料還不是很多的時候,現在的電腦還可以做很好的應用,但是要利用電腦來做更多事時,就會發現很麻煩了,也比不上人腦敏捷變通的能力。
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