第十四章　神经系统的逻辑结构

现在，我们的讨论最好再引向其他复杂的问题。我前面讲过，这就是和记忆或和完全码与短码无关的问题。这些问题，是有关于任何复杂自动系统（特别是神经系统）的功能中逻辑学和算术的作用。

数字方法的重要性

这里要讨论的一个相当重要的问题，是这样的：任何为人类所使用，特别是为控制复杂过程使用而建造起来的人造自动化系统，一般都具有纯粹逻辑的部分和算术部分，也就是说，一个算术过程完全不起作用的部分和一个算术过程起着重要作用的部分。这是由于这样的事实：按照我们思维的习惯和表达思维的习惯，如果要表达任何真正复杂的情况而不依赖公式和数字，是极其困难的。

一个自动化系统，要控制像恒定的温度、或恒定的压力、或人体内化学平衡等类型的问题，如果一个人类的设计者要把这些任务列成公式时，他就必须运用数字的等式或不等式来表达这些任务。

数字方法和逻辑的相互作用

而在另一方面，要完成上述任务，又必须有和数字关系无关的方面，即必须有纯粹的逻辑方面。这就是某些定性的原理，包括不依赖数字表达的生理反应或不反应，比如我们只需要定性地叙述：在什么环境条件的组合下，会发生什么事件，而哪些条件的组合，则是不需要的。

预计需要高准确度的理由

上述叙述说明，神经系统，当被看做是一个自动系统时，肯定具有算术的部分和逻辑的部分，而且算术的需要，和逻辑的需要同样重要。这意味着说，在研究神经系统时，从一定意义上来说，我们是和计算机打交道，同时，用计算机理论中熟悉的概念来讨论神经系统，也是需要的。

用这样的观点来看，立刻就会出现以下的问题：当我们把神经系统看做是一台计算机时，神经系统中的算术部分，需要有什么样的准确度呢？

这个问题之所以极为重要，是由于以下理由：所有我们在计算机上面的经验都证明，如果一台计算机，要处理像神经系统所处理的那些复杂的算术任务，很明显，计算机必须要由准确度水平相当高的装置组成。原因是计算的过程是很长的，在很长的计算过程中，各个步骤的误差不但会相加起来，而且，在前面的计算误差还会被后面的各个部分所放大。因此，计算机所需要达到的准确度水平，要比这个计算问题的物理本质所要求的准确度水平高得相当多。

因此，人们可以作出这样一种推测：当神经系统被看做是一台计算机时，它必须有算术的部分，而且，它必须以相当高的准确度来进行运算。因为在我们所熟悉的人造计算机中，在复杂的条件下，准确度需要达到10位或12位的十进制数字，这还是不算过分的。

上面这个推测结论，肯定是不合道理的。虽然这样，或者说正是由于这样，我们值得把这样的推论提出来。