計算機思維與數學思維的本質區別

計算機思維與數學思維的本質區別

計算機思維和數學思維,都包括了抽象和邏輯

數學的抽象,在於剝離具體。數學研究從公理出發,可以變成純思維的活動,和具體的的現實脫離關係。數學上的人為"定義",就是為了儘可能給出範圍明確,不冗餘的信息抽象。以後在利用這些信息,得出範圍明確不冗餘的抽象信息(證明的過程),如此反覆。可見這裡,數學需要的是一個自洽信息結構和關係。這些信息是架空具體和現實的。雖然,數學在極力的尋找關係,但這個行為發生在圈定好的有限範圍內,由層層已知的定理和定義的護欄內。

計算機思維的抽象,在於映射具體。計算機是用來模擬現實和解決現實問題的。所以,計算機思維是和現實極為緊密的,而現實的關係是錯綜複雜的。我們無法避免信息冗餘,亂入的信息隨機出人意料的自由組合。這也是為什麼,數學正確和錯誤清晰而明確。計算機無法保證正確,只能說目前沒有錯誤,bug永遠存在需要不斷的修復。現實變化了,計算機的思維模型就要跟著變化。

數學的抽象,全在於思維的目的和證明猜想的必要。計算機思維的抽象,在於需要解決的問題和模擬的程度。有相似的地方,但最大的區別在於,計算機思維需要有生活的理解,有對現實問題的體驗經歷,個人的世界觀和品位生活的能力有所關聯。數學對現實要求不高,大數學家可以是瘋子,社交障礙,精神分裂,抑鬱症。但,計算機科學家頂多是個同性戀。

關於邏輯。其實,邏輯就是事物之間的關係,而掌握了關係的觸發條件,就被看成規律。為什麼按照邏輯,應該是這樣的,為什麼你的邏輯是對的,我的邏輯就是錯的。就是因為邏輯本質的關係是物質固有的,在相同的環境和姿勢條件下,關係所呈現的規律被觀察,被體驗,被總結,理解並記住。每每當我們對規律有了新的認識,相當於重新定義了關係,過去的邏輯就會被推翻,建立新的邏輯。邏輯推理,就是對關係的猜測,猜對了關係就是規律,猜錯了就是毫無邏輯。

數學研究結構和關係,而現實世界就是由結構和關係構成。

這裡就是有意思的地方了,現實是完美運行的結構和關係,數學是在人腦裡模擬探索的結構和關係。所以,數學是計算機科學的工具。當計算機科學在某個方面無法抽象和映射了,就需要等待數學同步意淫出來和現實世界一樣的結構和關係,比如人工智能就是。 現實在隨機發展,數學在隨機猜想,而數學又是現實的一部分,這又像是計算機運行的原理,充滿了遞歸。人腦像個計算機,人腦也像個宇宙,宇宙發明了人類,人類發明了計算機,人類能否用計算機遞歸發明人腦。現在不就在這個方向發展麼?

計算能力不是產生智能的本質原因。人類大腦的計算能力有限卻有邏輯推理能力。目前計算機的運算能力遠遠超過人類的運算能力,卻無法產生類似的學習和邏輯推理能力。但有一點計算機和人腦是一致的,就是信息通過二進制0和1(比特)來存儲傳遞和表達。算法和結構有一個關係,就是結構越複雜算法就可以越簡單,結構越簡單那麼算法就需要越複雜。所以,人類大腦的智能是因為大腦的結構非常複雜。對比計算機的結構如此的簡單,是把複雜的算法都轉移到了程序設計上面,也就是讓人類的大腦來產生。未來人工智能能夠像人類靠近的話,需要的不是計算能力而是一個複雜的硬件結構。並且人類的邏輯思維和智能的演變和人類使用的語言密切相關,所以人工智能也是需要配套的和人類語言差不多的編程語言出現。當然,這都是我的猜測和理解。是思考人類智能本身產生的,不排除計算機本身發展出有別於人類智能模式的智能,比如變形金剛。

關於編程和數學的問題。雖然,數學是計算機的工具,在思維的本源上有相似和共同性。但是,學習和掌握一個技能需要練習和時間,需要在大腦中訓練出特定的結構。縱然有了相同的基礎結構,但是要想做的更好發展的更好需要的是訓練和時間。

縱然,數學是工具是基礎是上層的依賴。並不是說,數學高於一切,優於一切是最強大的。最基礎的並不是最強大的,是最必要的最開始的。比如,沙子是建築的基礎但不能代表建築的價值。無機物是有機物的基礎,有機物是生命的基礎,但生命的價值放在那裡。發展的過程,環環相扣,關係的道路上誰也少不了誰。基礎代表必要,發展才是未來。

最後,比特是信息的基本單位,結構和關係是信息的屬性。計算機的偉大之處,就是在於創造了比特的概念,又開始用比特去描述世界,萬物皆比特。

結構是固有存在的,是信息的排列組合。關係是觀察者從某一個角度看到的排列組合,並且這個角度看到的是可以被觀察者所理解的。這裡的理解包含可感知,有些物質的排列組合所呈現出來的關係無法被感知(可展開想象)。所以不同的角度看相同的結構會有不同的關係。

然而,對的能證明的就是數學,對的不能證明的就是哲學(一旦證明了就又變成了數學),無法解釋的我們還有神學。


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