說起馮·諾依曼架構(gòu)，就不得不說起圖靈機（Turing Machine），圖靈機是英國數(shù)學(xué)家阿蘭·圖靈（Alan Turing）于1936年提出的抽象計算模型，圖靈機是一臺存在于大腦中的計算機，擁有一個無限長的磁帶，根據(jù)輸入和一個狀態(tài)遷移表確定下一步動作。
計算機先驅(qū)者以圖靈機為模型制造了第一代計算機，其中比較知名的是美國軍方的ENIAC計算機，這個計算機幾乎完全克隆了圖靈機的設(shè)計，ENIAC程序是在多組插板上的跳線，形成了類似于圖靈機的狀態(tài)遷移圖，為了完成這個程序，需要好幾個人工作一周才能完成，然后這個程序就可以處理多組數(shù)據(jù)輸入并生成結(jié)果。
馮·諾依曼意識到這種編程方法非常低效，因此就設(shè)想能夠?qū)⒊绦虼鎯ζ饋�，形�?ldquo;存儲程序型”電腦，這種電腦的特點是將程序和數(shù)據(jù)都加載到內(nèi)存中，將數(shù)據(jù)和程序轉(zhuǎn)移到ALU（算術(shù)邏輯單元）和控制器進行計算，當(dāng)然ALU也具有輸入輸出裝置。馮·諾依曼架構(gòu)的特點是非常簡潔，不需要在內(nèi)存和CPU（中央處理器）之間設(shè)置多條總線【1】
馮.諾依曼架構(gòu)
新人工智能時代的AI威脅論和產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)智能模型
本世紀(jì)以來，隨著互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的興起、信息的爆炸式增長、深度學(xué)習(xí)等機器學(xué)習(xí)算法在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，人工智能再次進入快速發(fā)展時期。與此同時，不同領(lǐng)域的科學(xué)家，企業(yè)家如物理學(xué)家霍金，微軟創(chuàng)始人比爾蓋茨等人，紛紛對人工智能的未來表達了擔(dān)心，提出人工智能的快速發(fā)展可能對人類本身產(chǎn)生威脅，由于這些科學(xué)家，企業(yè)家具有很強的影響力，人工智能威脅論因此得到廣泛傳播。
人工智能威脅論不僅僅是一個引發(fā)巨大爭議的社會熱點問題，其背后更是一個人工智能系統(tǒng)能否定量評測的課題。在上一篇文章“開展AI智商測試應(yīng)首先建立統(tǒng)一人和機器的標(biāo)準(zhǔn)智能模型”中“重點闡述了建立標(biāo)準(zhǔn)智能模型，嘗試統(tǒng)一概括人，生命體，機器人，人工智能系統(tǒng)的特征”。如下圖所示：
圖3 標(biāo)準(zhǔn)智能系統(tǒng)模型示意圖
這個模型有如下特點：
特征1 能夠通過聲音、圖像、文字等方式（包括但不僅限于這三種方式）從外界獲取數(shù)據(jù)，信息和知識的能力。
特征 2 能夠?qū)耐饨绔@取的數(shù)據(jù)、信息和知識轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)掌握知識的能力。
特征3 能夠根據(jù)外界數(shù)據(jù)、信息和知識所產(chǎn)生的需求，通過運用所掌握的知識進行創(chuàng)新的能力，這些能力包括但不僅限于聯(lián)想、創(chuàng)作、猜測、發(fā)現(xiàn)規(guī)律等，這種能力運用的結(jié)果可以形成自身掌握的新的知識。
特征 4 能夠通過聲音、圖像、文字等方式（包括但不僅限于這三種方式）將系統(tǒng)產(chǎn)生數(shù)據(jù)，信息和知識反饋給外界或?qū)ν饨邕M行改造。
標(biāo)準(zhǔn)智能系統(tǒng)如何與外部世界以及相互之間進行知識的交互，我們用下圖進行闡述：
圖4標(biāo)準(zhǔn)智能系統(tǒng)與外部世界交互圖
新人工智能時代，馮·諾依曼架構(gòu)的進化
我們在上文中提到，馮·諾依曼架構(gòu)有五個構(gòu)成部分，分別是計算器、邏輯控制裝置、存貯器、輸入系統(tǒng)、輸出系統(tǒng)。對比我們在圖3和圖4描述的標(biāo)準(zhǔn)智能模型和標(biāo)準(zhǔn)智能模型知識交互圖，可以發(fā)現(xiàn)馮·諾依曼架構(gòu)在互聯(lián)網(wǎng)條件下的新人工智能時代可以補充兩個部分，通過這種補充，試圖將人，機器，人工智能系統(tǒng)用一個更為明晰的方式表示出來。
第一個是創(chuàng)新創(chuàng)造功能，即能夠根據(jù)已有的知識，發(fā)現(xiàn)新的知識元素和新的規(guī)律，使之進入到存儲器，供計算機和控制器使用，并通過輸入輸出系統(tǒng)與外部進行知識交互；
第二個是能夠進行知識共享的外部知識庫或云存貯器，而馮.諾依曼架構(gòu)的外部存儲其只為單一系統(tǒng)服務(wù)。
因此對馮諾·依曼架構(gòu)進行擴展，形成如圖5所示的新架構(gòu)
圖5 統(tǒng)一人和機器的新馮諾依曼架構(gòu)
責(zé)編：微科普