計(jì)算中的“神諭”的論文

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1、計(jì)算中的“神諭”的論文摘要：本文通過回顧對(duì)計(jì)算工具的發(fā)展歷史和人類對(duì)計(jì)算本質(zhì)認(rèn)識(shí)的歷史，提出量子計(jì)算系統(tǒng)的發(fā)展和成熟，會(huì)為最終解開量子世界的“神諭”提供工具和思考方法。并且提出了人類認(rèn)識(shí)未知世界的規(guī)律：“計(jì)算工具不斷發(fā)展——整體思維能力的不斷增強(qiáng)——公理系統(tǒng)的不斷擴(kuò)大——舊的神諭被解決——新的神諭不斷產(chǎn)生”不斷循環(huán)。　　關(guān)鍵詞：計(jì)算工具；圖靈模型；量子計(jì)算；哥德爾不完備定理；神諭　　　　一、引言與計(jì)算的產(chǎn)生　　在人類社會(huì)的早期時(shí)代，加減乘除的概念就被人們所認(rèn)識(shí)到。隨著人類文明的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)求方程的解，求函數(shù)的

2、微分和積分等概念也納入了計(jì)算的范疇。伴隨人類生產(chǎn)活動(dòng)的不斷增加，人們對(duì)計(jì)算的要求也越來(lái)越大，計(jì)算工具也再不斷的改進(jìn)?！　　　《?、遠(yuǎn)古的計(jì)算工具　　人們開始產(chǎn)生計(jì)算之日，便不斷尋求能方便進(jìn)行和加速計(jì)算的工具。因此，計(jì)算和計(jì)算工具是息息相關(guān)的?！　≡缭诠?世紀(jì)，中國(guó)人已開始用算籌作為計(jì)算工具，并在公元前3世紀(jì)得到普遍的采用，一直沿用了二千年。后來(lái)，人們發(fā)明了算盤，并在15世紀(jì)得到普遍采用，取代了算籌。它是在算籌基礎(chǔ)上發(fā)明的，比算籌更加方便實(shí)用，同時(shí)還把算法口訣化，從而加快了計(jì)算速度。因此源用至今，并流傳到海外，成為一

3、種國(guó)際性的計(jì)算工具。　　　　三、近代計(jì)算系統(tǒng)　　近代的科學(xué)發(fā)展促進(jìn)了計(jì)算工具的發(fā)展：在1614年，對(duì)數(shù)被發(fā)明以后，乘除運(yùn)算可以化為加減運(yùn)算，對(duì)數(shù)計(jì)算尺便是依據(jù)這一特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)。1620年，岡特最先利用對(duì)數(shù)計(jì)算尺來(lái)計(jì)算乘除。.cOm1850年，曼南在計(jì)算尺上裝上光標(biāo)，因此而受到當(dāng)時(shí)科學(xué)工作者，特別是工程技術(shù)人員所廣泛采用。　　機(jī)械式計(jì)算器是與計(jì)算尺同時(shí)出現(xiàn)的，是計(jì)算工具上的一大發(fā)明。帕斯卡于1642年發(fā)明了帕斯卡加法器。在1671年，萊布尼茨發(fā)明了一種能作四則運(yùn)算的手搖計(jì)算器，是長(zhǎng)1米的大盒子。自此以后，經(jīng)過人們?cè)谶@方面

4、多年的研究，特別是經(jīng)過托馬斯、奧德內(nèi)爾等人的改良后，出現(xiàn)了多種多樣的手搖計(jì)算器，并風(fēng)行全世界?！　　　∷?、電動(dòng)計(jì)算機(jī)　　英國(guó)的巴貝奇于1834年，設(shè)計(jì)了一部完全程序控制的分析機(jī)，可惜礙于當(dāng)時(shí)的機(jī)械技術(shù)所限制而沒有制成，但已包含了現(xiàn)代計(jì)算的基本思想和主要的組成部分了?！　〈撕?，由于電力技術(shù)有了很大的發(fā)展，電動(dòng)式計(jì)算器便慢慢取代以人工為動(dòng)力的計(jì)算器。1941年，德國(guó)的楚澤采用了繼電器，制成了第一部通用過程控制計(jì)算器，實(shí)現(xiàn)了100多年前巴貝奇的理想?！　　　∥濉㈦娮佑?jì)算機(jī)　　20世紀(jì)初，電子管的出現(xiàn)，使計(jì)算器的改革有了新的

5、發(fā)展，并由于二次大戰(zhàn)的迫切的軍事需要，美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)和有關(guān)單位在1946年制成了第一臺(tái)電子計(jì)算器?！　‰娮佑?jì)算機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展，讓人類進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代。它極大影響了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，并徹底改變了人們的生活。電子計(jì)算機(jī)是二十世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一，也當(dāng)之無(wú)愧地被認(rèn)為是迄今為止由科學(xué)和技術(shù)所創(chuàng)造的最具影響力的現(xiàn)代工具?！　≡陔娮佑?jì)算機(jī)和信息技術(shù)高速發(fā)展過程中，因特爾公司的創(chuàng)始人之一戈登·摩爾(godonmoore)對(duì)電子計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)所依賴的半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展作出預(yù)言：半導(dǎo)體芯片的集成度將每?jī)赡攴环?。事?shí)證明，自二十世紀(jì)60

6、年代以后的數(shù)十年內(nèi)，芯片的集成度和電子計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度實(shí)際是每十八個(gè)月就翻一番，而價(jià)格卻隨之降低一倍。這種奇跡般的發(fā)展速率被公認(rèn)為“摩爾定律”?！　　　×ⅰ澳柖伞迸c“計(jì)算的極限”　　人類是否可以將電子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度永無(wú)止境地提升?傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的提高有沒有極限?對(duì)此問題，學(xué)者們?cè)谶M(jìn)行嚴(yán)密論證后給出了否定的答案?！　∪绻娮佑?jì)算機(jī)的計(jì)算能力無(wú)限提高，最終地球上所有的能量將轉(zhuǎn)換為計(jì)算的結(jié)果——造成熵的降低，這種向低熵方向無(wú)限發(fā)展的運(yùn)動(dòng)被哲學(xué)界認(rèn)為是禁止的，因此，傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力必有上限。　　而以ibm

7、研究中心朗道(r.landauer)為代表的理論科學(xué)家認(rèn)為到二十一世紀(jì)三十年代，芯片內(nèi)導(dǎo)線的寬度將窄到納米尺度(1納米=10-9米)，此時(shí)，導(dǎo)線內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子將不再遵循經(jīng)典物理規(guī)律——牛頓力學(xué)沿導(dǎo)線運(yùn)行，而是按照量子力學(xué)的規(guī)律表現(xiàn)出奇特的“電子亂竄”的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致芯片無(wú)法正常工作；同樣，芯片中晶體管的體積小到一定臨界尺寸(約5納米)后，晶體管也將受到量子效應(yīng)干擾而呈現(xiàn)出奇特的反常效應(yīng)?！　≌軐W(xué)家和科學(xué)家對(duì)此問題的看法十分一致：摩爾定律不久將不再適用。也就是說，電子計(jì)算機(jī)計(jì)算能力飛速發(fā)展的可喜景象很可能在二十一世紀(jì)前三

8、十年內(nèi)終止。　　著名科學(xué)家，哈佛大學(xué)終身教授威爾遜(edan)在美國(guó)《科學(xué)》上公布dna計(jì)算機(jī)的理論，并成功運(yùn)用dna計(jì)算機(jī)解決了一個(gè)有向哈密頓路徑問題[7]。dna計(jì)算機(jī)的提出，產(chǎn)生于這樣一個(gè)發(fā)現(xiàn)，即生物與數(shù)學(xué)的相似性：(1)生物體異常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)是對(duì)由dna序列表示的初始信息執(zhí)行簡(jiǎn)單操作(復(fù)制、剪接)的結(jié)果；(2)可計(jì)算函數(shù)f(ω)的結(jié)果可以