«کامپیوتر و مغز»؛ پلی میان نظام عصبی انسان و دستگاه‌های محاسباتی

به گزارش خبرنگار فرهنگی ایرنا، کامپیوتر و مغز کتابی ناتمام به قلم جان فون‌نویمان است که اولین بار در سال ۱۹۵۸ چاپ و روانه بازار کتاب شد. فون‌نویمان که یکی از چهره‌های مهم در حوزه علوم کامپیوتر و از بزرگترین ریاضیدانان قرن بیستم بود، در این کتاب تشابهات میان دستگاه‌های محاسباتی و مغز انسان را مورد بررسی قرار می‌دهد.

این دانشمند که از جمله خدمات او به حوزه علوم، ریاضیات و مهندسی می‌توان به صورت‌بندی بنیادهای معماری کامپیوترهای امروزی اشاره کرد، در این کتاب نتیجه‌گیری می‌کند که مغز عملیات خود را هم به صورت دیجیتال و هم آنالوگ انجام می‌دهد و زبان آماری مخصوص به خود را دارد.

از بازی روزگار، آخرین اثر یکی از درخشان‌ترین ریاضیدانان سده بیستم و یکی از پیشگامان عصر کامپیوتر، بررسی خود هوش بود. انگیزه تالیف این کتاب تنظیم سلسله سخنرانی‌هایی برای دانشگاه ییل بود، اما به دلیل آسیب‌های ناشی از سرطان، جان فون نویمان هرگز این سخنرانی‌ها را ارائه نکرد و پیش‌نویسی که قرار بود سخنرانی‌ها بر مبنای آن صورت گیرد کامل نشد. این کتاب به هر حال پیشگویی درخشان و پیامبرانه از چیزی است که من دلهره‌آورترین و مهم‌ترین پروژه انسانیت به حساب می‌آورم. (ص. ۲۱)

در بخشی از کتاب کامپیوتر و مغز می‌خوانیم: تپ‌های عصبی را می‌توان به روشنی همچون نشانگرهایی (دو مقداری) در نظر گرفت...: فقدان تپ نشان‌دهنده یک مقدار است (برای مثال، رقم دودویی ۰)، و حضور آن نشان‌دهنده مقداری دیگر (برای مثال، رقم دودویی ۱). البته، این موضوع باید همچون یک رویداد بر روی اکسون مشخص تفسیر شود (یا، کمابیش، بر روی تمامی اکسون‌های یک نورون مشخص)، و شاید در رابطه زمانی خاصی با سایر رویدادها و در این صورت به عنوان نشانگر (رقم دودویی ۰ یا ۱) در نوعی نقش منطقی خاص تفسیر می‌شود. (ص. ۸۵)

فون نویمان نگارش کتاب کامپیوتر و مغز را برای سلسله سخنرانی‌های سیلیمن دانشگاه ییل دست گرفت اما این کتاب نیمه تمام ماند و پس از مرگ نویسنده به چاپ رسید.

نسخه اول این کتاب در سال ۱۹۵۸ با پیشگفتاری از کلارا فون نویمان منتشر شد. نسخه دوم با پیشگفتاری به قلم پل و پاتریشیا چرچلند به چاپ رسید که دیدگاه‌های فون نویمان را در متن علم روزگار خود قرار دادند و نسخه سوم آن در سال ۲۰۱۲ با پیشگفتاری از ری کرزویل به بازار کتاب آمد.

کرزویل که به اندیشه‌های خود درباره ارتباط میان فناوری و هوش شناخته می‌شود، در این پیشگفتار، کار فون نیومان را در بستر تاریخی حاضر گذاشته و نشان می‌دهد که چطور اندیشه‌های این ریاضیدان با فضای علمی امروز مناسبت دارند.

فون نویمان در جایی از کتاب کامپیوتر و مغز می‌نویسد:

بی‌واسطه‌ترین ملاحظه در رابطه با نظام عصبی این است که کارکرد آن در ظاهر امر دیجیتال است. ضروری است که درباره این امر و ساختارها و کارکردهایی که اظهار این امر بر آنها مبتنی است، تا حد ممکن کامل گفت‌وگو کنیم

جز اصلی این نظام، سلول عصبی، نورون است، و کارکرد عادی نورون ایجاد و پخش تکانه عصبی است. این تکانه فرایند کمابیش پیچیده‌ای است، که جنبه‌های مختلفی دارد – الکتریکی، شیمیایی، و مکانیکی. با این همه، به نظر می‌رسد که به نسبت فرایندی است که به طور بی‌مانندی متمایز شده است، بعنی، در همه وضعیت‌ها، کمابیش یکسان می‌ماند؛ نمایش‌دهنده واکنشی است در اساسا با قابلیت تولید مجدد و یگانه، به طیف گسترده‌ای از محرک‌ها (ص. ۸۲)

فون‌نویمان که بود؟ 

جان فون نویمان یک ریاضیدان آمریکایی مجارستانی تبار بود که از یک کودک نابعه به یکی از سرشناس‌ترین ریاضیدانان قرن بیستم تبدیل شد. وی در طول حیات خود تقریبا در تمام شاخه‌های اصلی ریاضیدان فعالیت کرد. استعداد وی در حوزه ریاضیات کاربردی کار او را در مسیری هدایت کرد که روی نظریه کوانتوم، نظریه ماشین‌ها، اقتصاد و برنامه‌ریزی دفاعی تاثیر گذاشت. وی از پیشگامان نظریه بازی بوده و در کنار آلن تورینگ و کلود شانون از مبدعان مفهومی کامپیوتر با برنامه ذخیره شده به شمار می‌رود. منظور از کامپیوتر با برنامه ذخیره شده، کامپیوتر دیجیتالی که می‌تواند ترجمه کند یا به بیان دیگر برنامه ورودی را با استفاده از دستورالعملهای ذخیره شده داخلی تغییر دهد و سپس برنامه بازنویس شده را اجرا کند.

مروری بر سرفصل‌های کتاب کامپیوتر و مغز

محتوای کتاب کامپیوتر و مغز به دو بخش اصلی تقسیم می‌شود: بخش اول به فرآیندها ،سازوکارهای کنترل و دیگر ویژگی‌های کامپیوتر می‌پردازد و بخش دوم روی عضوی به نام مغز تمرکز دارد. در این بخش سیستم عصبی انسان به صورت سازمان یافته با کامپیوتری که در زمان نگارش کتاب پیشرفته‌ترین نمونه در نوع خود بود، مقایسه می‌شود. فون نویمان در ادامه با توجه به این مقایسه، درباره نقش کد و زبان نتیجه‌گیری‌ می‌کند. این نتیجه‌گیری‌ها جذاب‌ترین بخش کتاب کامپیوتر و مغز هستند چون نویسنده در خلال آن‌ها به مسائلی می‌پردازد که تا آن زمان در علم سایبرنتیک مجهول مانده بودند.

گوالتیرو پیچینی در مجله Minds and Machines در تحسین کتاب کامپیوتر و مغز می‌نویسد: فون نیومان یکی از کارشناسان برتر در تمام جنبه‌های محاسباتی و یکی از دقیق‌ترین مغزهایی است که تاکنون به مقوله سازمان‌دهی محاسباتی مغز پرداخته‌اند. آخرین کتاب او یکی از پیچیده‌ترین مقایسه‌های تاریخ بین کامپیوتر و مغز را ارائه می‌دهد. این کتاب نقطه عطفی در تاریخ محاسبات، روانشناسی و علوم اعصاب است.

کتاب کامپیوتر و مغز با ترجمه رضا امیر رحیمی و در شمارگان ۱۱۰۰ نسخه توسط انتشارات فرهنگ نشر نو چاپ و روانه بازار کتاب شده است.