从模拟计算到数字计算：人脑有机会变成图灵机吗？

通用图灵机的形式描述是现代计算的抽象基础。 它基于对整数、逻辑符号和逻辑符号的操作。 在这篇关于计算机大脑类比的论文中，作者讨论了哺乳动物神经元执行的模拟计算与通用图灵机执行的数字计算有何相似和不同之处。 一开始，我们认为现实是不连续世界和连续世界之间的持续对话。 计算可以是数字的或模拟的，但通常是混合的。 计算机本质上是数字设备，但模拟设备可以有效地模拟现象。 事实上，所有的物理计算都必须在现实世界中实现，因此在某种程度上是模拟的，尽管它们是基于抽象逻辑的。 模拟设备，例如哺乳动物神经元网络，被用于人工神经网络。 这些网络以数字方式实现，但性能类似于模拟模型。 模拟结构能够通过实施各种反馈和前馈电路进行计算。 另一方面，数字算法允许递归处理，可以生成独特的紧急属性。 我们简要说明皮层神经元如何做出类似的预测和整合信号。 我们得出结论，大脑的功能并不像数字计算机。 然而，我们推测最近人类在大脑中实现的书写可能是将大脑慢慢进化为图灵机的数字路径。

本文探讨了动物大脑中的计算过程与数字计算之间的异同。 它通过检查通用车床 (UTM) 的基本属性来实现，UTM 是现代数字计算的抽象基础。 在这种情况下，我们试图通过了解当计算允许递归时它会改变确定性的影响，从而将 18 世纪的机械自动机与现代机器区分开来。 计算中的递归既是可预测的又是确定性的，但并不总是可预测的。 虽然可以创建一种算法来计算 p 的十进制数，但不能（还）预测第 n 个数字之后的有限值序列，其中 n 足够大。

来源和详细信息：
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fevo.2022.796413/full