3.当前信息科学和技术的发展的特点.doc

当前信息科学和技术的发展的特点 2010，12，30 主要内容： 信息科学技术与其他学科的渗透与融合 新的信息载体，如量子和DNA已走上技术舞台。 纳米技术为IT技术的发展提供了更广阔的前景 信息的传输、存储、处理和提取向探索更远的天际和更久远的过去发展 信息化社会的发展要求无时无刻地向人们提供所需的信息 人类自进入信息化社会以来，技术、经济和整个社会的前进步伐大大加快了。信息科学技术几十年如一日地按Moore定律飞速发展，而且人们仍然乐观地预示，今后十年甚至二十年，信息技术仍将会继续按莫尔定律向前发展。 莫尔定律(Moore law)，1965年由Intel的创始人之一Gordon E. Moore最先提出的。半导体积成电路中器件的密度，每隔18个月翻一倍，计算速度每隔18个月翻一倍，成本每隔18个月减半。自提出至今已有40多年了，仍然保持成立。今后能继续保持成立吗？人们寄希望于纳米技术。 信息科学正在和其它许多科学领域渗透融合。 2008年的IEEE Spectrum, Vol.45, No.6, No.6, pp.24-73发表一个特别报告集，题为：“The Singularity”，即“奇点”。由信息技术、纳米技术、经济学、神经科学、哲学、意识领域、生理学、心理学等方面的十几位专家参与讨论，发表对这一问题的看法。报告集中既有充满想象、激发众人兴趣、科幻小说式的描述，又有由大量试验探索数据支持的技术成果介绍；既有似是而非的说道，也有充满哲理的历史分析和预言；报告集中充满了争议，所提出的许多问题极具挑战性，这些问题都深刻反映了信息科学与其它学科的渗透和融合。[1] 信息科学正在和其它许多科学领域渗透融合，如哲学、心理学、生理学、生物学、神经生物学等，信息科学技术成为许多学科的一种有力研究工具。 1997年IBM造出了“深蓝”计算机，装入了chatterbot ALICE计算机程序，战胜了俄国国际象棋大师Garry Kasparov。这是人类第一次用自己制造的机器在智能上（更确切地说是在下国际象棋的能力上）战胜了自己。 “”计算机1秒可以计算出2亿种可能的变化。 这大大地鼓舞了IT业的工程师们，更加努力地建造出具有高于人类智能的计算机，他们幻想且坚信，总有一天，人会造出超智能计算机。所谓超智能计算机就是不仅在计算能力上，而且在智能上都全面超过人脑。这种计算机可以直接与具有思维能力的生物大脑相互接入，交换信息。 最近，IBM的科学家们借助“深蓝”的后继者，“蓝色基因”，以更快的计算能力、极大的存储空间和强有力的语言分析程序打造出一位能够回答出任何复杂问题的人工智能机器人——“华生”，现正受训准备参加美国的一个电视节目“杰帕迪”（Jeopardy），电视有奖竞答游戏节目，有900万观众[2]。 这虽然推进了人工智能的研究，但与真正的人的智能还相距甚远。 在神经生物学方面有一个有名的“蓝脑计划”(Blue brain Project)，这是由以色列神经生物学家亨利(马克拉姆(Henry Markram)领导的一个大脑建模计划。其目标是“通过电脑对大脑的全部活动进行完美复制，以在显示屏上对其进行实时观察——就好像把运行中的大脑从颅腔取出，一五一十地呈现在我们的眼前! ”这个计划超越了以前所有的大脑建模计划，想最终揭开哺乳动物智力、意识和精神产生之迷。[] IBM向他们提供了世界最强大的计算机之一——“蓝色基因”(Blue Gene/L，体积为4台电冰箱大，有8000个处理器，每秒可进行22.8万亿次运算。而“走鹃”的运算能力达1000万亿次/秒，占地557 m2，功率3兆万瓦，维护成本达300万美元/年。而人脑侧面积只有0.01 m2，能耗约为一只20瓦灯泡。IBM承诺10年内将优惠提供4台越来越强大的超级计算机)，这是 “蓝脑计划”名称之源。[] 他组建了有35名计算机学家、数学家、生物学家和物理学家的国际研究团队。 这一方向可谓人工脑(Artificial brains)研究，是利用计算机科学和人工智能技术，由硅片、纳米等材料构建人脑的基本框架，尤如一个具有智力的超强计算机，并构建基于人脑功能的数学模型，通过软件实现人脑功能的仿真，近似实现人脑模型。 另一研究方向是生物脑(Bionic brains)，研究生物脑的基本构造、工作原理，搞清人为什么能产生意识、精神、思想?如何存储数据?如果接受外界信息、进行判断和响应?个人的性格又是如何形成的? 如何用生物材料构建人造生物脑？((等等。 对于这两个方向能走多远，能否最终实现预定的目标，专家们各有自己的看法。 对于第一个方向，我觉得最困难的是，用现有的图灵计算机模型来仿真生物脑的所有功能，是否能够成功？这是个未知的问题。人脑的有些功能，如计算、逻辑分析，已由