浅论第五代计算机.pdf

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1、浅论第五代计算机叶静2011级通信工程三班20110803325摘要：第五代计算机的研究目标是试图打破计算机现有的体系结构，希望计算机具有人类一样的思维、推理和判断能力、其主要特征是人工智能！关键字：第五代计算机不同点障碍一前言计算机的发展将趋向超高速、超小型、并行处理和智能化。自从1944年世界上第一台电子计算机诞生以来，计算机技术迅猛发展，传统计算机的性能受到挑战，开始从基本原理上寻找计算机发展的突破口，新型计算机的研发应运而生。未来量子、光子和分子计算机将具有感知、思考、判断、学习以及一定的自然语言能力，使计算机进人人工智能时代。

2、这种新型计算机将推动新一轮计算技术革命，对人类社会的发展产生深远的影响。二第五代计算机第五代计算机是一种更接近人的人工智能计算机。用超大规模集成电路和其他新型物理元件组成，具有推论、联想、智能会话等功能，并能直接处理声音、文字、图像等信息。它能理解人的语言，文字和图形，人无需编写程序，靠讲话就能对计算机下达命令，驱使它工作。它能将一种知识信息与有关的知识信息连贯起来，作为对某一知识领域具有渊博知识的专家系统，成为人们从事某方面工作的得力助手和参谋。第五代计算机还是能"思考"的计算机，能帮助人进行推理、判断，具有逻辑思维能力。它可以用语言

3、、文字、图形等形式直接进行人机通信。它们还拥有大量的知识和一定的学习推理能力,从而能提供各种咨询服务。它们还将是一个系列,有大型的,可放在计算中心,也有小型的,可供个人使用,而且在这些机器之间以及与其他已有的计算机系统之间联成网络。预期,这种新的计算机系统,亦即第五代计算机系统,将被广泛地应用于机器翻译、问题查询、自然语言理解、图片理解、问题求解等众多领域。由于这时的主要功能已不再是进行数的计算,而是进行知识信息处理,因此也称为知识信息处理系统。更详细些,所谓第五代计算机系统将是一个使用共同的程序设计语言的计算机系列。总体上,它们相互连

4、接成一个网络。局部地,上述信息处理网络上的每一个节点的本身又是一个用局部网络连接起来的计算机系统。它们将提供三种基本的功能。智能界面,知识库管理,问题求解与推理。所谓智能界面功能,就是多种形式的人机通信,包括语言、文字、图形等,从而使得人机之间信息交流的方式更接近自然的方式。它在一定程度上可以看作是现有计算机系统中的输入、输出通道和输入、输出设备的对应物。知识库管理功能是要求在很短的时间。例如几秒钟内就能在庞大的知识库中检索到需要的知识计划中的主要知识库的容量高达1010一1013字节。它在一定程度上可以看作是现有计算机系统中的主存、虚

5、存和文件系统的对应物。问题求解与推理功能对应于现有计算机系统中的中央处理单元的功能。但是在这里主要的工作不再是进行数的运算而是进行逻辑推理。因而现在的性能指标将是每秒能进行逻辑推理的次数,而不是每秒能进行数的运算的次数,其单位为每秒一次逻辑推理,记为LIPS计划中的最高性能指标将达到108-109。而每一逻辑推理大约相当于现有计算机系统中的一个100--1000条指令的程序。上述三种基本功能分别由三个系统来完成,它们综合起来即可完成知识信息处理的总要求,其过程大致如下：智能界面接受人们用语言、文字、图形等形式发出的指令,并利用知识库中的

6、有关知识对此进行分析并将它们转变为某种内部表示。然后问题求解与推理系统利用知识库中的有关知识,对由智能界面送来的内部表示进行加工包括补充一些省略的信息和改正一些明显的错误等并求得解答。这个解答也是某种内部表示的形式。它们再被送回到智能界面,由后者再利用知识库中的有关知识转变为人们熟悉的语言、文字、图形等形式输出。在上述整个过程中,都是要反复使用知识库管理功能来检索和修改知识库中。三第五代计算机的不同点1.基本软件系统这系统相当于现有计算机系统中的软件环境它是由一组为发展各种应用系统提供方便的各种工具所组成的。因为第五代计算机系统主要用于

7、知识信息处理,所以这里对于基本软件系统的运行起着核心作用的是三个知识库：常识知识库,它包括日常生活中常用的词汇、句型、构词法等等；系统知识库,它包括计算机系统本身的知识,诸如中央处理单元的描述、操作系统的描述、语言手册、常用子程序模块的描述等等；应用知识库,包括基本的应用程序等方面的知识。2.程序设计语言在第五代计算机系统中将涉及三类语言：一类是自然语言以及图片等,它们是用于智能界面系统的,一类是非常高级的查询语言,它们是用于知识库管理系统的；再一类是用于问题求解与推理系统的、日本学者称之为“核心语言”的语言,是一种面向谓词逻辑推理的程

8、序设计语言。但在第五代计算机系统中,对问题求解与推理系统和知识库管理系统直接使用的将只是核心语言,其他的将用核心语言来发展。因此,核心语言在一定意义上也可以认为是第五代计算机系统的机器语言。3.计算机系统结