基本介紹
- 中文名：馮-諾伊曼型機器
- 外文名：Von Neumann type machine
馮·諾伊曼的人工生命觀念，與圖靈關於形態發生的觀念一樣，被研究者忽視了許多年。這些人主要把他們的注意力集中在人工智慧、系統理論和其它一些研究上，因為這些領域的內容在早期計算技術的幫助下可以得到發展。而探討圖靈和馮諾伊曼的人工生命研究的進一步含義則需要相當的計算能力，由於當時沒有這樣的計算能力，它的發展不可避免地受到了限制。
馮·諾伊曼也是人工科學的先驅。20世紀40年代和50年代，他在數字計算機設計和人工智慧領域做了很多開創性的工作。與圖靈一樣，他也試圖用計算的方法揭示出生命最本質的方面。但與圖靈關注生物的形態發生不同，他則試圖描述生物自我繁殖的邏輯形式。在發現DNA和遺傳密碼好幾年之前，他已認識到，任何自我繁殖系統的遺傳物質，無論是自然的還是人工的，都必須具有兩個不同的基本功能：一方面，它必須起到電腦程式的作用，是一種在繁衍下一代過程中能夠運行的算法；另一方面，它必須起到被動數據的作用，是一個能夠複製和傳到下一代的描述。為了避免當時電子管計算機技術的限制，他提出了細胞自動機（簡稱CA）的構想：把一個長方形平面分成很多個格線，每一個格點表示一個細胞或系統的基元，每一個細胞都是一個很簡單、很抽象的自動機，每個自動機每次處於一種狀態，下一次的狀態由它周圍細胞的狀態、它自身的狀態以及事先定義好的一組簡單規則決定。馮·諾伊曼證明，確實有一種能夠自我繁殖的細胞自動機存在，雖然它複雜到了當時的計算機都不能模擬的程度。馮諾伊曼的這項工作表明：一旦我們把自我繁衍看作是生命獨特的特徵，機器也能做到這一點。
馮·諾伊曼構想了一架巨大的細胞自動機，這個細胞自動機按著一定的規則運行。馮·諾伊曼證明，如果自我繁殖是生命的本質特徵，那么這個特徵完全可以由細胞自動機獲得。
生命的本質不在具體的物質，而在物質的組織形式。生命並不像物質、能量、時間和空間那樣，是宇宙的基本範疇，而只是物質以特定的形式組織起來派生的範疇。這種組織原則完全可以用算法或程式的形式表達出來。所以，只要能將物質按照正確的形式構築起來，那么這個新的系統就可以表現出生命。而這種所謂的“正確的形式”就是生命的算法或程式。所以，算法和程式是把非生命和生命連線起來的橋樑，是生命的靈魂。
把宇宙看作是一個三維的細胞自動機。基本粒子或其它什麼層次的物質實體可以看作是這個細胞自動機格點上的物質狀態，支配它們運動變化的規律可以看作是它們的行為規則。在這些規則的作用下，宇宙中的基本粒子發生各種變化，從而導致宇宙的演化.處於混沌邊緣的細胞自動機不僅可以做複雜的計算，而且可以支持生命和智慧型.。
