從人機對比向學生滲透計算機基礎知識

楊勝利

（貴州省望謨縣實驗高中，貴州 望謨 552300）

計算機的創作初衷是為了幫助人類解決問題，人類發明計算機時是站在人類的角度，發明出來的計算機最終是要為人類服務的，由于我們人類目前的思維局限性，設計的計算機在結構和運行機制上是和人有一定聯系的，我們可以稱之為擬人創作。為此，我們在教學中向學生滲透計算機基礎理論，讓學生更加深入了解計算機，以下幾點淺薄看法，僅供同行參考。

一、從計算機發展和人類的發展上作對比

人類的歷史已經有幾百萬年，首先我們不管人是從古猿或者是從海豚進化而來，從有人類外形的記錄以來，我們人類的外形已經有成千上萬年沒有巨大變化了，而我們人類的變化在于腦袋，在于我們的認識和智力。

而計算機的發展歷史就簡單得多，從1946年的第一臺計算機，到之后的晶體管，集成電路，大規模或者超大規模集成電路組成的計算機，合計不到百年歷史，比起人類來說就是一瞬間的事情，然而計算機的形態發展較之人類來說，卻是變化太快，從占地上百平方米的發展到手掌大小，也不過是幾十年而已。

如果讓我們來選擇今后在形態或者內在有重大突破發展的是人還是計算機，我們都會毫無顧忌的選擇計算機。

二、從計算機和人的物理結構上談發展

我們都知道，計算機是由主機，顯示器，鼠標鍵盤等組成，如果在計算機領域來說，計算機就由主機和外設組成，外設分得細些便可以分為輸入設備和輸出設備，當然隨著計算機的發展，這些外設將會越來越多，越來越先進。

之前，我們說過計算機是擬人創作的，所以我們人類也可以這樣來區分，大腦就相當于主機，而其他部分就成了外設，只是人相對于計算機來說更加復雜：我們的眼睛是輸入設備，因為我們通過它可以獲取信息，同時眼睛也是輸出設備，我們通過眼睛也可以向其他人傳遞信息，比如眨眼，眼神等。而計算機的發展，在這一區域也迅速補上，在以前的計算機里，我們的顯示器就只能作為輸出設備，而隨著發展，我們現在的計算機已經換上了觸摸式屏幕，變成了同時具備輸入和輸出功能的設備，所以我們將無法想象在之后的時間里，計算機將會發展到什么程度。

三、從人的思維和計算機的運算上作比較

當我們學習和生活中遇到一個問題時，這個解決問題的過程是怎樣的呢？首先我們通過“輸入設備（眼睛等）”獲取到這個問題的初級形態，然后傳遞給我們的“主機”——大腦，通過大腦分析和處理后，由我們的“輸出設備”把解決思路或者結果輸出來。

這也是我們的計算機運行機制，只是我們電腦的算法已經固化，而人卻還可以思考，舉一反三。接下來，我們做一個小實驗，要求兩個數的最小公倍數，我們來看人和計算機是如果做的。

在提供兩個數之前，人是會思考的，他會在想如果給的X和Y兩個數，結果會是多少，而在計算機設計里，我們也可以模擬出來，讓計算機隨機生成兩個數然后算出結果。唯一不同的是人會舉一反三，假設人和計算機“想”到的兩位數一樣，都是6和8，而我們給出的兩個數也是6和8，這時人就立刻回答出他預算的結果24，這點計算機也可以實現，然而下一次我們給出的兩個數是60和80，計算機就需要重新運用算法再算一遍，而人可以不用算，舉一反三得到結果。

關于思考，我們設計計算機時可以模擬，而創造就無法模擬了，假如開始時，我們給計算機程序只設計了兩種算法，計算機就只會用這兩種算法——具體使用哪一種算法還和我們的設計有關，而人在計算的過程中，會去思考除了窮舉法和最大公因數法還有沒有其他算法？如果想到了，人會在計算過程創造出一種新的算法。

當然，隨著我們給出的數據越來越多，我們就會慢慢的發現人與計算機的差異了，首先人開始有些疲憊，而且有了情緒，這些因素都會影響人的運算速度，而計算機沒有。當遇到一些沒有規律的數據時，計算機的優勢逐漸展示出來了，它的運算速度非常快，而運算速度快和無情緒的重復工作正好是人類發明計算機的初衷。

值得一提的是，關于程序的設計，我們要計算機幫助我們解決某一個問題，需要編程來實現，這時就是在考驗我們編程人員的思想了，我們設想到的情況越多，計算機遇到不同情況的解決方法越多，假設當我們的設計已經想到了無數種可能（趨于無限），那么解決起問題來就趨于完美，這就是人工智能的雛形。