探究二進(jìn)制數(shù)字化和信息化的發(fā)展歷程

摘要：二進(jìn)制是數(shù)學(xué)中最簡單的一種記數(shù)法，雖然現(xiàn)實社會普遍采用十進(jìn)制，但由于二進(jìn)制每位數(shù)只有1和0兩個數(shù)字，具有二值性，所以任何二態(tài)事物都可以用來存儲二進(jìn)制信息。例如：穿孔卡上“有孔”和“無孔”、磁路的“正向”和“反向”；電路的“開”和“關(guān)”都可以用來表示二進(jìn)制的1和0。采用二進(jìn)制可大大簡化計算機(jī)的設(shè)計，加快了人類社會數(shù)字化和信息化進(jìn)程。因此，二進(jìn)制可以看做是開啟了人類社會數(shù)字化和信息化大門的金鑰匙。提出和選擇使用二進(jìn)制的歷史人物功不可沒。本文試圖探究二進(jìn)制數(shù)字化和信息化的發(fā)展歷程，紀(jì)念那些對此做出卓越貢獻(xiàn)的先賢們。

二進(jìn)制是數(shù)學(xué)記數(shù)系統(tǒng)的一種最簡單的進(jìn)制，每位數(shù)增加到2的時候就向上一位進(jìn)位，每位上的數(shù)字只可能是0和1。這和十進(jìn)制每位數(shù)增加到10的時候向上一位進(jìn)位，每位上的數(shù)字只可能是0、1、2、…、9的道理相同。十進(jìn)制整數(shù)與二進(jìn)制整數(shù)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如下圖所示。另外在計算機(jī)設(shè)計中，也用到了二進(jìn)制的浮點數(shù)，因與主題無關(guān)，本文無需贅述。

圖1. 8、16和32位二進(jìn)制數(shù)可表達(dá)的十進(jìn)制數(shù)的范圍

現(xiàn)代數(shù)學(xué)對不同進(jìn)制記數(shù)法已經(jīng)研究透徹，十進(jìn)制、二進(jìn)制和十六進(jìn)制應(yīng)用較廣。二進(jìn)制因每位數(shù)字的二值性，四則運算可以簡化為加法和移位兩種運算，以及與邏輯判斷的可對應(yīng)性，在現(xiàn)代數(shù)字電路和計算機(jī)中廣泛應(yīng)用。人類在探索和發(fā)明新計算工具過程中，通過各種探索最終選擇了二進(jìn)制，使電子計算機(jī)的發(fā)明化繁為簡，開辟了人類數(shù)字化和信息化新時代?？梢哉f二進(jìn)制是開啟這個新時代大門的金鑰匙。誰最早發(fā)現(xiàn)和提出二進(jìn)制？在發(fā)展各個關(guān)鍵節(jié)點上，又是誰選擇采用了二進(jìn)制？問題要追溯到17世紀(jì)才能找到答案。

一、被發(fā)現(xiàn)和被利用的金鑰匙

1679年德國數(shù)學(xué)家戈特弗里德.威廉.萊布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz，1646-1716)提出二進(jìn)制記數(shù)法，并完善了它的運算規(guī)則。萊布尼茨在微積分、拓?fù)鋵W(xué)、符號思維、單子論和形式邏輯方面貢獻(xiàn)頗大。在二進(jìn)制研究方面，萊布尼茨首次發(fā)明二進(jìn)制與十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換和二進(jìn)制算術(shù)運算法則，促進(jìn)了二進(jìn)制算術(shù)的公開傳播，他的研究標(biāo)志著二進(jìn)制算術(shù)正式創(chuàng)立。歷史上，二進(jìn)制最早來源于《周易》八卦？還是萊布尼茨的創(chuàng)造？還是萊布尼茨受《周易》啟發(fā)而提出？存在一定的爭論。但是，如果把二進(jìn)制提出、完善和應(yīng)用的過程放在中西方文化交流的大背景下看，除了萊布尼茨個人的獨創(chuàng)性貢獻(xiàn)外，二進(jìn)制應(yīng)該是一個時期形成的“中西合璧”人類智慧的結(jié)晶。

1848年英國數(shù)學(xué)家喬治.布爾(George Boole，1815-1864)創(chuàng)立二進(jìn)制代數(shù)學(xué)，也叫布爾代數(shù)、邏輯代數(shù)。布爾出版的《邏輯的數(shù)學(xué)分析》對符號邏輯理論有很大貢獻(xiàn)。1854年，他又出版的《思維規(guī)律的研究》系統(tǒng)介紹了布爾代數(shù)。后來布爾代數(shù)被廣泛應(yīng)用于數(shù)字電路、計算機(jī)和計算機(jī)語言。他提前約一個世紀(jì)為現(xiàn)代二進(jìn)制的電子計算機(jī)研制奠定了數(shù)制理論基礎(chǔ)。今天的數(shù)字電路和計算機(jī)課程中都要教授布爾代數(shù)的內(nèi)容。

1937年貝爾實驗室的喬治.斯蒂比茲(George Stibitz，1904-1995)展示了用繼電器表示二進(jìn)制的機(jī)器。1939年9月，斯蒂比茲交付了一臺命名為M-1的電磁式數(shù)字計算機(jī)，標(biāo)志著美國的第一臺數(shù)字計算機(jī)誕生。從1940年到1949年，斯蒂比茲接著主持了M-2、M-3、M-4、M-5型電磁式計算機(jī)的研制，以滿足美國在第二次世界大戰(zhàn)和戰(zhàn)后恢復(fù)建設(shè)對計算機(jī)的需求。1997年，美國計算機(jī)博物館以他的名字設(shè)立了一個著名獎項——斯蒂比茲計算機(jī)先驅(qū)獎。

1938年德國工程師康拉德.楚澤(Konrad Zuse，1910-1995)也完成了一個用繼電器實現(xiàn)的可編程序的二進(jìn)制形式的計算機(jī)，后來命名為Z1，其理論基礎(chǔ)也是布爾代數(shù)。后來還有改進(jìn)型的Z2和Z3問世。楚澤1941年為Z3計算機(jī)申請了專利，但到了1967年法官仍然拒絕受理，理由是“缺乏創(chuàng)造性”。直到1962年，他才被確認(rèn)為計算機(jī)發(fā)明人之一。20世紀(jì)60年代初，楚澤的計算機(jī)公司已有數(shù)千名員工，銷售了近300臺各類計算機(jī)。1966年，他的公司被著名的西門子公司收購，楚澤擔(dān)任了西門子公司的顧問，他也被人們承認(rèn)是“數(shù)字計算機(jī)之父”。

幾乎在相同時期，楚澤與斯蒂比茲獨立研制出二進(jìn)制數(shù)字計算機(jī)。有趣的是，斯蒂比茲的M-l計算機(jī)與楚澤的Z-3計算機(jī)采用的元件相同，都使用了電話繼電器，開始研制的地點都在自己家里。唯一的區(qū)別是楚澤選擇了起居室，而斯蒂比茲的發(fā)明卻誕生于廚房的餐臺。

圖2.對二進(jìn)制發(fā)現(xiàn)、完善和應(yīng)用做出貢獻(xiàn)的人（萊布尼茨、喬治.布爾、喬治.斯蒂比茲、康拉德.楚澤）

從1679年二進(jìn)制被發(fā)現(xiàn)，到1937年被應(yīng)用到二進(jìn)制計算機(jī)研制中，大約經(jīng)歷了260年的時間。在此漫長的歲月里，二進(jìn)制數(shù)學(xué)理論被逐步地完善，因為這是一種最簡化的計算方式，它被不斷嘗試和應(yīng)用于計算工具和計算機(jī)的研制。本文列舉的人物和事件是幾個較著名的有記載的例子，可能還有許多不知名的，或者失敗的嘗試案例，無聲地消失在歷史的塵埃中。這些嘗試和探索為后來現(xiàn)代電子數(shù)字計算機(jī)的誕生奠定了基礎(chǔ)。

二、金鑰匙開啟計算機(jī)新時代

在人類社會發(fā)展的進(jìn)程中，人們不斷追求著計算工具的進(jìn)步。兩千多年前，中國人學(xué)會了用算籌計算，一千多年前，中國人發(fā)明了算盤，一直沿用到近代。從1614年蘇格蘭數(shù)學(xué)家約翰.奈皮爾(JohnNapier，1550-1617)發(fā)表論文，提到他發(fā)明了一種可以計算四則運算和方根運算的精巧裝置，到1888年美國統(tǒng)計學(xué)家赫爾曼.霍列瑞斯(HermanHollerith，1860-1929)研制穿孔制表機(jī)用于1890年后歷次的美國人口普查，大約在280年的漫長歲月里，西方人一直在探索發(fā)明各種計算工具和機(jī)器，但都是基于機(jī)械運行方式，盡管有個別產(chǎn)品引入了一些電學(xué)應(yīng)用，但都是以機(jī)械為主導(dǎo)。

圖3.古代計算工具和計算機(jī)器大薈萃

1906年，美國人德.福雷斯特(Lee de Forest,1873-1961)發(fā)明了電子管，被人們譽(yù)為真空三極管之父。電子管的發(fā)明為電子計算機(jī)的發(fā)展奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

1946年2月14日，世界上第一臺真正意義上的電子數(shù)字計算機(jī)在美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生。這臺通用電子計算機(jī)由美國軍方定制，命名為ENIAC(電子數(shù)字積分計算機(jī))。ENIAC由約翰.莫希利(John Mauchly,1907-1980)和約翰.?？颂?John Eckert,1919-1995)為首的團(tuán)隊研制，它是美國奧伯丁武器試驗場為了滿足計算彈道需要而研制的。ENIAC是否采用了二進(jìn)制？公開的歷史資料沒有清楚說明。多數(shù)的人認(rèn)為，ENIAC輸入數(shù)字的表現(xiàn)形式雖然是十進(jìn)制，由于它是采用電子管實現(xiàn)的電子計算機(jī)，在機(jī)器內(nèi)部應(yīng)該是采用二進(jìn)制實現(xiàn)了計算電路和控制電路。

美籍匈牙利人數(shù)學(xué)家馮.諾依曼(VonNeumann，1903-1957)了解到 ENIAC 項目后，在其基礎(chǔ)上帶領(lǐng) ENIAC 的原班人馬研制了EDVAC(電子離散變量自動計算機(jī))，重新設(shè)計了整個架構(gòu)，從而奠定了當(dāng)今所有計算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)（也稱為馮.諾依曼體系結(jié)構(gòu)）。

馮.諾依曼體系結(jié)構(gòu)的要點一是明確計算機(jī)的數(shù)制采用二進(jìn)制；二是計算機(jī)配有程序存儲器，執(zhí)行時按照程序指令的存儲順序執(zhí)行；三是計算機(jī)由輸入設(shè)備、存儲器、運算器、控制器、輸出設(shè)備五個部分組成。從EDVAC到當(dāng)前最先進(jìn)的計算機(jī)都采用了馮.諾依曼體系結(jié)構(gòu)，所以馮.諾依曼被譽(yù)為電子數(shù)字計算機(jī)之父。

圖4.對電子數(shù)字計算機(jī)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)的人（德.福雷斯特、約翰.莫希利、約翰.埃克特、馮.諾依曼）

從ENIAC到EDVAC的設(shè)計實踐，確立了采用二進(jìn)制設(shè)計電子數(shù)字計算機(jī)的合理性。采用二進(jìn)制的優(yōu)點，一是可以用多種二值媒介實現(xiàn)信息的存儲；二是由于二進(jìn)制乘除法可以通過左右移位來實現(xiàn)，加上布爾代數(shù)理論，就也可以大大簡化計算部件和控制部件的設(shè)計；三是可以通過光電二值轉(zhuǎn)換實現(xiàn)簡化地輸入輸出數(shù)據(jù)。ENIAC和EDVAC宣告了電子數(shù)字計算機(jī)新時代的開始，二進(jìn)制也可以看做是開啟了這個新時代大門的金鑰匙。

三、金鑰匙開啟了數(shù)字化時代

大家經(jīng)常使用數(shù)字化這個詞，但未必都想過到底什么是數(shù)字化？世間萬物自然和諧地存在，事物之間存在著隱形內(nèi)在的密切聯(lián)系，構(gòu)成了自然生態(tài)。人們?yōu)榱搜芯亢吞剿髯匀粖W秘，要對事物的某些物理量的進(jìn)行研究，才有了數(shù)和量的概念，例如溫度、濕度、重量、高度和長度等。為這些物理量定義了計量單位以后，它們就有了數(shù)的表達(dá)，也就是數(shù)量（數(shù)值、量值）。人類社會目前普遍采用了十進(jìn)制計數(shù)法，所以現(xiàn)實世界中物理量是十進(jìn)制的數(shù)量。

另外，現(xiàn)實世界中絕大多數(shù)物理量是連續(xù)變化的，例如溫度的高低、車速的快慢、路程的遠(yuǎn)近等，我們把這種隨時間連續(xù)變化的量稱為模擬量（Analog Quantity Value），例如人的體溫在36℃～37℃之間變化，如果超過38℃就發(fā)燒了。數(shù)字量（Digital Value）是離散的確定的數(shù)量，如果隨時間變化的話，它是一個一個確定的數(shù)量，沒有中間值。例如36℃、36.2℃、36.5℃等。

人們?yōu)榱搜芯磕硞€物理量，首先要用傳感器把物理量變成電壓模擬量，再用模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器（簡稱：模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、ADC）把電壓模擬量變成一個個的電壓數(shù)字量，然后保存到存儲器中。例如用手機(jī)錄制您的歌聲時，就要進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，把歌聲變換為一個個數(shù)據(jù)并按照MP3的格式記錄在手機(jī)里。相反，如果要把手機(jī)里的MP3音樂播放出來，就要把MP3中一個個數(shù)據(jù)送到數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器（簡稱：數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、DAC）中，變成電壓模擬量后，推動揚聲器播放歌聲。

目前的數(shù)字量都是用二進(jìn)制表達(dá)，因此，可以把模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（DAC）看做是模擬世界和數(shù)字世界的接口。這個接口一邊是模擬世界，另一邊是數(shù)字世界，而且是二進(jìn)制的數(shù)字世界。在今天的集成電路大家族中，ADC芯片和DAC芯片是非常重要的芯片種類。該類芯片的指標(biāo)中，轉(zhuǎn)換精度和轉(zhuǎn)換速度是十分重要的技術(shù)指標(biāo)。

圖5.真實世界與數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的虛擬世界的接口

物聯(lián)網(wǎng)的世界是萬物互聯(lián)的世界，萬物如何互聯(lián)？萬物的物理量(由模擬量表示)首先要經(jīng)過上述的模擬-數(shù)字接口，轉(zhuǎn)換為萬物的數(shù)字量，再通過互聯(lián)網(wǎng)連接起來。物聯(lián)網(wǎng)所說的萬物互聯(lián)，不是簡單的直接互聯(lián)，而是經(jīng)過數(shù)字化轉(zhuǎn)換以后的互聯(lián)。在下圖所示的物聯(lián)網(wǎng)世界中，大部分物體的物理量是模擬量，經(jīng)過模擬-數(shù)字接口接入物聯(lián)網(wǎng)，少部分物體具有數(shù)字接口可直接連接到物聯(lián)網(wǎng)。所以萬物互聯(lián)是數(shù)字世界的互聯(lián)，而且是二進(jìn)制數(shù)字世界的互聯(lián)。

圖6.萬物互聯(lián)需要模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換才能實現(xiàn)

今天，人們都普遍接受在現(xiàn)實世界之外還有一個網(wǎng)絡(luò)虛擬世界的事實。在這個虛擬世界中，大家有網(wǎng)名、好友和社交圈，有圖片、音樂和視頻，有網(wǎng)上業(yè)務(wù)、合同和交易。網(wǎng)絡(luò)虛擬世界也是一個小社會，有網(wǎng)上違規(guī)、違法、警察和法律法規(guī)。真實世界和虛擬世界之間是十進(jìn)制數(shù)字的物理實體和與二進(jìn)制的虛擬實體之間的相互映像?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)和二進(jìn)制數(shù)字化是網(wǎng)絡(luò)虛擬世界的技術(shù)支撐。所以，網(wǎng)絡(luò)虛擬世界是一個二進(jìn)制數(shù)字化的世界。

圖7.真實世界與數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的虛擬世界

把真實世界的模擬物理量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量的過程就叫做數(shù)字化。例如把老舊的檔案照片掃描后保存到電腦中，叫做照片的數(shù)字化；把老電影膠片經(jīng)過數(shù)字掃描，變成數(shù)碼電影保存起來，叫做電影的數(shù)字化；把敦煌洞窟中的壁畫拍成數(shù)碼照片、數(shù)字視頻保存起來叫做文物的數(shù)字化。把真實世界的模擬物理量和十進(jìn)制數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)變換成網(wǎng)絡(luò)世界里的二進(jìn)制數(shù)字信息，并加以處理和應(yīng)用的過程叫做信息化，例如工業(yè)信息化、農(nóng)業(yè)信息化、戰(zhàn)爭信息化等。我們從模擬世界中來，到數(shù)字世界中去，就好像我們生活在數(shù)字化和信息化的世界中一樣。而這個數(shù)字化社會表面上是十進(jìn)制的社會，但隱藏在背后的數(shù)字化過程，數(shù)據(jù)的獲取、處理和存儲過程，全部是按照二進(jìn)制數(shù)據(jù)處理方式來進(jìn)行。沒有二進(jìn)制就沒有今天的數(shù)字化和信息化社會。

四、二進(jìn)制數(shù)字化的發(fā)展進(jìn)程

如果回顧人類社會數(shù)字化和信息化的發(fā)展歷史，就要從萊布尼茨1679年提出二進(jìn)制記數(shù)法算起，到現(xiàn)在大約經(jīng)歷了340年時間。在這期間，大致經(jīng)歷了四個發(fā)展階段。第一階段歷時約兩個半世紀(jì)，可以看做是蟄伏期或者準(zhǔn)備期。后續(xù)各階段由于科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，人類社會數(shù)字化和信息化的步伐加快了。

第一階段：二進(jìn)制理論提出和完善(1679年～1937年，大約258年)。1679年萊布尼茨提出二進(jìn)制記數(shù)法。169后的1848年，布爾創(chuàng)立了二進(jìn)制代數(shù)學(xué)(也叫布爾代數(shù)、邏輯代數(shù))，89年后才被廣泛應(yīng)用于數(shù)字計算機(jī)的研制。

第二階段：二進(jìn)制計算機(jī)器和計算機(jī)研制(1937年～1969年，大約32年)，1937年斯蒂比茲、楚澤等人開始了二進(jìn)制計算機(jī)器的研制，9年以后的1946年，第一臺二進(jìn)制電子數(shù)字計算機(jī)ENIAC和馮.諾依曼改進(jìn)型電子數(shù)字計算機(jī)EDVAC研制成功，馮.諾依曼計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)成為了經(jīng)典，也成為沿用至今的計算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)。后續(xù)的23年中，計算機(jī)和數(shù)字化以二進(jìn)制為基礎(chǔ)，快速發(fā)展并廣泛應(yīng)用。

第三階段：二進(jìn)制網(wǎng)絡(luò)化和信息化時代(1969年～2018年，大約49年)，1969年互聯(lián)網(wǎng)誕生，2年后的1971年，Intel推出第一款微處理器芯片4004，開啟現(xiàn)代電子計算機(jī)新紀(jì)元，電子計算機(jī)功能越來越強(qiáng)大，逐步由工用普及到民用。4年后的1975年，由于集成電路工藝技術(shù)進(jìn)步，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC可以單片集成，大大加速了人類數(shù)字化進(jìn)程。1991年萬維網(wǎng)誕生，開啟互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用新時代。迄今為止，數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用無處不在，在真實世界之外，構(gòu)建了一個豐富多彩的虛擬的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)世界。

第四階段：二進(jìn)制人工智能應(yīng)用的時代(2018年～未來)，2018年被稱為人工智能(AI)應(yīng)用的元年。隨著圖像識別、自然語言對話、智能駕駛等技術(shù)日臻成熟并廣泛應(yīng)用，大大激發(fā)了政府、資本和企業(yè)對人工智能行業(yè)的支持和投入的熱情。各行各業(yè)正在利用AI賦能，以求提升與再造企業(yè)的活力，希望帶給消費者新的消費體驗。AI+醫(yī)療、AI+智能家居、AI+汽車、AI+教育、AI+創(chuàng)業(yè)等不再是浮在表面的名詞，而是能實際落地，造福企業(yè)和大眾的實用技術(shù)。

可以預(yù)見，人類將會沿著二進(jìn)制計算機(jī)化、數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的道路，越走越遠(yuǎn)，永無盡頭……。

圖8.人類社會二進(jìn)制數(shù)字化和信息化的發(fā)展歷程

五、仿人腦信息系統(tǒng)是夢想嗎？

在人工智能時代到來之際，人們發(fā)現(xiàn)目前電腦(計算機(jī))和人腦在信息存儲、傳遞和處理等方面，存在著很大差別。產(chǎn)生這種差別的根源在于，電腦中二進(jìn)制的信息表達(dá)與人腦中電化學(xué)模擬信號的信息表達(dá)具有天壤之別。雖然目前的人工智能的研究可以順理成章地沿著二進(jìn)制信息處理技術(shù)的老路走下去，可以參考人腦的工作方式，開展諸如知識表示、自動推理和搜索方法、機(jī)器學(xué)習(xí)和知識獲取、自然語言理解、視覺和聽覺處理、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等方面的研究。但是，要進(jìn)一步提高人工智能系統(tǒng)的能力和效率，有必要對人腦信息處理方式進(jìn)行更為深入地研究。探索是否可以拋棄已有的二進(jìn)制信息技術(shù)基礎(chǔ)，從人腦最基礎(chǔ)的生物學(xué)、電學(xué)、化學(xué)方向著手，探索人腦的基本工作原理，弄清楚信息如何通過電化學(xué)模擬信號來表達(dá)、傳遞和存儲，以及模擬信號如何進(jìn)行比較、判斷和語義識別，從而構(gòu)建一套全新的仿人腦模擬信號的信息處理系統(tǒng)。

例如，人腦如果依靠海馬體(Hippocampus)存儲和處理信息，依賴突觸(Synapse)在神經(jīng)元(Neuron)之間傳遞信息，而且傳遞的是電化學(xué)模擬信號的話，大腦如何閃電般地快速比較兩個物體大?。看竽X如何長久而不僵化地記憶、判斷和識別人臉？大腦如何敏感地感知自身和周圍世界？

今天的人工智能看似取得很大進(jìn)展，許多應(yīng)用已經(jīng)實用化，例如人臉識別、語音識別、下圍棋等，但從技術(shù)的角度看，這些功能的實現(xiàn)過程是大費周折的。以人臉識別為例，它綜合應(yīng)用了模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)庫、特征提取、檢索比對等二進(jìn)制信息處理技術(shù)。這些技術(shù)看似很高大上，但實際上模/數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)庫是“二進(jìn)制”的，特征提取是“粗放”的，檢索比對是“逐一苦干”的，完全依賴于電腦的快速重復(fù)的“傻干”而取勝。相信人腦不是這么干的，想必要高明的多。

近幾年，在計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的研究上已有了重大進(jìn)展，越來越多的非馮.諾依曼計算機(jī)相繼出現(xiàn)，如光子計算機(jī)、量子計算機(jī)、神經(jīng)元計算機(jī)以及DNA計算機(jī)等。但如論如何，它們還都屬于數(shù)字計算機(jī)的范疇，只不過數(shù)字信息的表達(dá)方式不同，處理方式也不同罷了。它們都要解決如何把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并以某種形式存儲在光子、量子和DNA中去，然后進(jìn)行快速數(shù)據(jù)計算和信息處理。

在繼續(xù)沿著三個多世紀(jì)積累起來的二進(jìn)制信息處理技術(shù)基礎(chǔ)，大力開發(fā)人工智能技術(shù)的同時，如果還能另辟蹊徑，深入研究人腦模擬信號信息處理的奧秘，探索建立完全類似人腦的信息處理系統(tǒng)，可能會更加有意義。但這是非常艱巨的任務(wù)，可能需要幾個世紀(jì)的時間，也可能是癡人說夢。人類探索自然奧秘的步伐永遠(yuǎn)不會停歇，人腦的奧秘總有一天會被破解，只有通過研究才能找到破解的鑰匙。如果人們沒有打破既有程式的勇氣，那么破解的鑰匙將永遠(yuǎn)無法找到。

仿人腦信息系統(tǒng)今天看來是個夢想，但未來幾十年或者幾個世紀(jì)之后可能會變成現(xiàn)實。到那時，人們可以把仿人腦信息系統(tǒng)中的知識按需要打包，通過人機(jī)接口下載到新成人的大腦中，新成人可以瞬間變成一個稱職的領(lǐng)導(dǎo)、律師、警察、技師、農(nóng)民等，新成人可以省去十多年的教育培養(yǎng)過程。在那個年代里，教授和老師已不在需要，社會上已經(jīng)沒有了學(xué)校，沒有了教師這個職業(yè)。

結(jié)語：今天人們在享受著數(shù)字化、信息化、智能化帶來的高效便利生活的時候，我們可能忘記了為“二進(jìn)制的使用”樹碑立傳，也不再記得萊布尼茲、布爾、馮.諾依曼等人的卓越貢獻(xiàn)。電子計算機(jī)、核能應(yīng)用和生物工程被認(rèn)為是第三次工業(yè)革命的推動力量，電子計算機(jī)作為最高級的生產(chǎn)力工具，人們對它推動社會進(jìn)步的評價恰如其分，但對“二進(jìn)制”這個數(shù)字化、信息化、智能化的技術(shù)基礎(chǔ)，卻很少有人提及。試想一下，如果人們?nèi)匀谎刂?xí)以為常的十進(jìn)制搞計算機(jī)和數(shù)字化的話，人類社會數(shù)字化和信息化的進(jìn)程可能要延緩幾十年甚至幾個世紀(jì)。因此，提出和選擇“二進(jìn)制”的科學(xué)家功不可沒，應(yīng)給予高度地評價。