皮茨加入之后,很快便解决了这个问题,他向麦卡洛克展示了 T+N时间跳到 T时间之前并不是悖论,因为在他的模型里面不需要时间,时间上的“前”和“后”是没有意义的。他向麦卡洛克解释道:一个人要能产生“看见”的感觉,脑海中就必须要有回溯的过程。譬如看见天空中的闪电,虽然影像是一次性的,但在大脑中形成的脉冲信号肯定不是一次性的,因为你不会见过之后便立即遗忘,而是可以轻易地回溯出闪电发生的整个过程。这样,包含闪电的信息就应该在神经网络中的环状结构里一直流动,永不停歇。这个信息跟闪电发生的时间毫无关联,是一个“挤掉了时间的印象”,或者简单地说,这就是“记忆”<sup>○一</sup>。
在皮茨的帮助下,他们两人共同构造出了一种能够完全通过神经元连接的网络来进行逻辑运算的模型,这个模型展示了人类大脑能够实现任何可能的逻辑运算,从而得出结论:人脑是图灵完备的,即能完成任何图灵机可以完成的计算。基于这种由神经元所构成的网络,他们提出了一种大脑将信息抽象化,并基于逻辑来处理信息的设想。这种设想尝试解释了人类大脑是如何创造出回荡在脑海里的丰富而精巧的具有层级化的信息的,这个创造过程被他们称作“思考”。
麦卡洛克和皮茨将他们的发现记录了下来,形成了一篇研讨性质的论文。文章名字叫作《神经活动中内在思想的逻辑演算》(“ A Logical Calculus ofIdeas Immanent in Nervous Activity”)<sup>○二</sup>,发表在《数学生物物理学通报》(Bulletinof Mathematical Biophysics)上。图 4-3 展示了《神经活动中内在思想的逻辑演算》中关于不同神经元连接方式构成与、或、非逻辑门的记述。
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第二部分 学派争鸣
○一 21 世纪脑科学发展后,现代医学倾向于认为人类记忆并不单纯是电信号,而是通过刺激后改变了大脑皮层内侧颞叶海马体区的神经元结构来形成的。但现代冯·诺依曼体系计算机中的内存记忆体(包括 RAM、CPU 的寄存器和 Cache 等)则完全是受皮茨的启发,通过循环刷新电信号来形成记忆的。
○二 论 文 下 载 地 址:http://www.cs.cmu.edu/\~epxing/Class/10715/reading/McCulloch.and.Pitts.pdf。