模糊概念:计算机领域的专门科学( 二 )


与构成数码式电子计算机基础的二进制逻辑相对应的 , 是以不规则、非逻辑为基本函数 , 并据此理论设计、试制出来的电子电路 , 这种电子电路称为模糊集成电路或非逻辑不规则集成电路 。
模糊集成电路是由日本熊木大学工程部的山川烈教授研制成功的 。他利用9个基本函数来表示各种可用限界差及其算术和 。他先在半导体衬底材料上制成25个限界差的沟道 , 用其中9个沟道表现6个基本函数 , 后来又改用电流方式的一般数据和电压方式的模拟数据进行算术演算 。
在制造过程中 , 他首先用P型沟道金属氧化物半导体表现6个基本函数 。后来 , 他又改用互补金属氧化物半导体 , 这时不但9个基本函数都表现了出来 , 而且存储量提高了3倍 , 运算速度提高了50% , 消耗的电力减少了25% , 产生的热量也很小 , 体积也可以做得更小 。这种集成电路设计合理 , 抗干扰能力强 , 极限参数具有良好的线性 , 运算精度很高 , 误差为零 , 而且特别适合于大规模生产 , 效率特别高 。此外 , 它采用的是标准的P—MOS工艺 , 电流传输型电路 , 掩膜板数量和工变流程少 , 成品率很高 。模糊计算机
电子计算机在发展进程中大致经历了电子管式、晶体管式、集成电路、大规模集成电路式和人工智能式五代 , 而专门用以处理模糊信息的电子计算机可称为第六代产品 , 也叫模糊计算机 。
众所周知 , 人的大脑平均重量约为1500克 , 共有140~160亿个脑细胞 。如要将人脑功能全部开发 , 利用电子计算机的初期技术 , 其体积大致相当于一座巴黎城 。但是随着微电子技术、集成电路的惊人发展 , 特别是模糊集成电路的出现 , 其体积大幅度下降了 。
早在1985年 , 就已经有不少公司生产出了100万比特的集成电路 。这意味着在几毫米见方的半导体衬底材料上 , 可以容纳100多万个元器件 , 使电子计算机的发展进入了一个崭新的阶段 。以人脑为例 , 如在其容积范围内装电子管 , 最多能装15个 , 而装集成电路可以装100多块 。那么 , 按现在的水平衡量 , 100个集成电路的总存储量是100万x 100等于1亿比特 。结果说明 , 这个容量与人脑相比 , 简直就是天壤之别 。
要使电子计算机全面具备人脑的体积、重量、思维能力、智慧、推理和学习等方面的功能 , 是第六代电子计算机的重要使命 。为了使模糊计算机的功能尽量接近人脑 , 需要集中大量的电子学专家、心理学家、大脑生理学家、语言学家一起参与这项工程的研发 。
目前 , 最好的电子计算机充其量也只能作為人类的助手 , 必须依赖人工输入资料方能运行 , 而且所进行的运算也只能属于精确范畴 。而模糊计算机除了具有一般计算机的功能外 , 还具有学习、思考、判断和对话的功能 。不但两台电子计算机间可以对话 , 而且还可以和人类进行日常对话 。此外 , 它在瞬息之间便能辨清外界物体的形状和特征 , 并进行广义判断 , 还可以帮助人类从事一些比较复杂的脑力劳动 。
如今 , 模糊电子计算机的研制工作早已取得飞速进展 , 它为电子计算机在更广阔领域的应用打下了坚实基础 。
来源:北京邮电大学出版