大腦如何處理電腦程序語言?

【新唐人北京時間2021年01月03日訊】電腦程序語言是近代科學的新產物。神經學家研究發現,理解代碼是需要大腦一個複雜的認知網絡才能完成的任務,與單獨的語言處理和數學分析都不一樣。

從某種角度上看,電腦語言也是一種語言,也是由各式的符號,通過某種語法組織在一起表達一個意思,交給電腦去執行。而且,好的代碼也強調可讀性,意即讓其他程序員容易讀懂。

這樣看來,理解程序語言是不是主要依靠大腦用於理解語言的區域?

麻省理工學院的神經學家最新研究發現,閱讀計算機代碼將激活大腦內分布在各個區域的神經元組成的一種多需求網絡。人們在從事複雜的認知任務,比如解決數學問題或玩填字遊戲時也會啟用這個網絡。可是同時,閱讀代碼又不僅依賴於大腦解決邏輯問題所需的神經網絡,這表明,閱讀代碼不僅需要數學理解。

「閱讀代碼看來是特別的一種活動,和語言不一樣,又與數學和邏輯認知有區別。」這份研究的主要作者麻省理工學院的伊凡諾娃(Anna Ivanova)說。

研究人員讓幾名實驗對像閱讀Python和ScratchJr代碼,同時對他們進行核磁共振掃描。參與實驗的對象是年輕的成年人。

研究人員看到,大腦處理語言的區域幾乎沒有什麼活動,主要激活的是大腦內一個稱為「多需求網絡」。大腦額葉和頂葉區域都參與組建這個網絡。這個網絡特別用於同時處理多個信息,人們在處理很多複雜的任務時都會激活這個大腦網絡。

「這個網絡幾乎能處理任何具有挑戰性的認知,就是需要大量動腦的問題。」伊凡諾娃說。

以前的研究顯示,數學和邏輯問題似乎僅依賴於多需求網絡位於左半腦的區域,而空間想像力相關的任務主要依賴於右半腦區域。

這份研究發現,閱讀程序代碼似乎同時激活了多需求網絡區域位於左半腦和右半腦的區域;另外,不同的語言可能激活的區域也略有不同,比如他們發現閱讀ScratchJr右半腦參與的活動多一些。

研究人員還發現,雖然看不出大腦有哪些專屬區域用於閱讀程序,但是在資深程序員的大腦內,倒是出現了一定的專屬區域。

「那些有30~40年經驗專門使用特定語言的程序員,可能會看出大腦某些專屬功能區的出現,或是多需求網絡的某些部位出現結晶。而那些熟悉編程,也可以有效地完成任務,但是經驗相對有限的程序員的大腦上,看不到這種專屬的現象。」

這份研究近期發表在《電子生命》(eLife)期刊上。

(轉自大紀元/責任編輯:葉萍)

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