Если бы речь шла о более сложном интеллектуальном процессе, разница в количестве необходимых нейронов при том п другом подходе была бы меньше, но существо дела не изменилось бы. Маловероятно, чтобы природа выработала у нейронов свойства, обеспечивающие функциональную гибкость и упрощающие систему в целом, если бы не было потребности широко использовать их. Не только логические соображения, но и данные, полученные с помощью поверхностных и вживленных в мозг электродов, указывают на то, что в головном мозгу, по всей вероятности, нет чисто «цифровых» вычислительных схем, т. е. схем, элементы которых используются только как простые двухпозиционные переключатели.
Наконец-то мы, кажется, нашли существенное различие между вычислительными машинами и мозгом. Но не будем чересчур поспешно заключать, что это различие настолько глубоко, что область взаимного соприкосновения науки о мозге и науки о вычислительных машинах Можно считать весьма ограниченной. Ради полноты анализа мы должны выяснить, нельзя ли показать, что в понятии «цифровая электронная машина» прилагательное «цифровая» не более существенно, чем «электронная». Эта точка зрения может показаться неправдоподобной, но она действительно не лишена оснований!
Ведь работа вычислительной машины, и притом вся ее работа, состоит в создании определенных комбинаций величин напряжения на ее выходных клеммах путем выполнения точно предписанного комплекса операций над другими комбинациями величин напряжения, поступающими на ее входные клеммы. Эти операции просты, но часто весьма многочисленны. В основном вычислительном устройстве, по существу состоящем из одних только соединенных между собой электронных переключателей, каждое элементарное действие представляет собой простую операцию переключения. На входные клеммы одного из переключателей по соединительным проводам поступают напряжения, определяемые либо непосредственно входной информацией машины, либо предшествующими операциями других переключателей; при данной комбинации входных напряжений положение переключателя будет зависеть от того, соответствует ли эта комбинация условиям срабатывания, определяемым его собственным внутренним устройством. Электрический эффект каждой из таких простых операций, комбинируясь с выходами других подобных же операций, а иногда и с некоторыми сигналами со входа машины, образует исходный материал для последующих операций. В конце концов на выходах некоторых элементов появляются в виде соответствующих напряжений окончательные ответы, составляющие решение задачи.
Секрет эффективности современных вычислительных машин состоит в том, что даже необычайно сложные операции, как выяснилось, можно разбить па элементарные действия, с которыми могут справиться очень простые устройства. В математике любая oпeрация может быть разделена на такие элементарные действия и может определять электрические сигналы, соответствующие конечным результатам. Так же и в логических задачах машина может выводить из заданных посылок новые заключения с помощью правил логики, которые можно разбить на такие же простые операции, какие применяются в математических вычислениях.
Вернемся теперь к главному предмету нашего обсуждения — к свойствам, которыми должны обладать рабочие элементы вычислительной машины, ее «нейроны». В реальных машинах обычно используются чисто цифровые элементы — двухпозиционные переключатели. Это упрощает конструкцию элементов, повышает их надежность и снижает стоимость. Кроме того, хорошо разработанная теория имеется только для машин, основанных на таких двоичных элементах типа «да — нет». Это новая и трудная область. Естественно, что ранний этап ее развития характеризуется использованием более простых принципов логических процессов. Современная теория делает упор в основном на выборах «истинно — ложно» как элементарных операциях, из которых может быть синтезирован процесс решения сложных задач. Альтернативы «включено — выключено», возможные для простого переключателя, отлично соответствуют альтернативам «истинно — ложно» для операций, рассматриваемых такой теорией. Этим фактически и обусловлен «цифровой» характер функционирования большинства современных вычислительных машин.
Однако есть и другие пути решения логических проблем. Существует, например, вероятностная логика, в которой основными элементами являются не категорические ответы «да» или «нет», а оценки вероятности того или другого из этих ответов. В вычислительных машинах, основанных на таких логических схемах, в качестве элементов могут применяться и простые двухпозиционные переключатели, но они неэффективны примерно так же, как устройства тина сумматоров для весовых функций неэффективны в качестве элементов машины, построенной на основе двузначной логики.