冯·诺依曼（1958）：《计算机与人脑》

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计算机时代开启不久，冯·诺依曼就出版了著作《计算机与人脑》（The Computer and the Brain，von Neumann，1958）。在众多有影响力的创造中，除了是例如之前引用过的《博弈论与经济行为》（Theory of Games and Economic Behavior）的主要作者外，冯·诺依曼还发明了现代计算机。特别地，在该书第3版（von Neumann，2012）的前言中，科兹维尔（Kurzweil）解释了早期的计算机理论和实践，并指出：

正是在这些基础上，约翰·冯·诺依曼创造了现代计算机——冯·诺依曼机的架构。在过去的60年里，它一直是几乎每一台计算机（从洗衣机中的微控制器到最大型的超级计算机）的核心结构……在1945年6月30日一篇题为“EDVAC报告的初稿”的论文中，冯·诺依曼提出了自那以后支配计算领域的概念。冯·诺依曼的模型中包含了一个中央处理器，负责执行算术和逻辑运算；一个存储器，用来保存程序和数据；大容量存储器；一个程序计数器；输入/输出系统……尽管冯·诺依曼的论文原本是一个内部项目文件，但它却成了20世纪四五十年代计算机设计者的“圣经”，并且事实上影响了自那之后的每一台计算机的构建。

在某种意义上，有关冯·诺依曼著作（von Nuemann，1958）的一切都是过时的。在另一种意义上，这本书的观察是永恒的。特别地，冯·诺依曼描述了到当时为止人们所理解的大脑。但自1956～1957年以来，神经科学已取得了长足的进展（例如一个详细的考察，可参见Kandel，Schwartz，and Jessell，2000）。冯·诺依曼既描述了数字计算机，也描述了模拟计算机，两者在20世纪50年代是重要的竞争对手。自那以后，摩尔定律的盛行导致在实践中模拟电脑（包括一度无处不在的计算尺）消失了。它们已经让位于古老的手提式数字计算机——算盘在今天的衍生物。

基于当时的计算机和那时人们所理解的大脑，冯·诺依曼得出结论认为：

将所有这些归纳起来，看起来在大小方面，人工元件是天然元件的大约108～109倍……与此相对，在速度方面，人工元件比天然元件快大约104～105倍。

基于这些数量上的评价，可以得出一些结论……首先，以相同大小（用体积或能量消耗来定义）的活跃机体在相同时间内执行的行动数衡量，天然元件超出人工元件104倍……其次，这些倍率表明，天然元件偏好具有更多但较慢的机体的自动装置，而人工元件偏好较少但更快的机体的安排。因此，可以预料到，一个有效组织的大型天然自动装置（类似于人的神经系统）将倾向于同时收集尽可能多的逻辑（或信息）项，并且同时处理它们，而一个有效组织的大型人工自动装置（类似于大型的现代计算机）更有可能连贯地工作——一次做一件事情，或至少一次不做太多件事情……

最后，然而，应该注意到，并行和串行操作并非可以无限制地彼此替代。

那时和现在的主要区别在于，摩尔定律的盛行，使得即使单线程计算进一步提速，也难以跟上人类预测和欲望的步伐，而对计算服务的需求（仅通过互联网，加上其他途径）则使得有必要降低每一次运算的功率。