È triste rendersi conto che nell'era del progresso tecnologico, il cervello umano è ancora un mistero. Inoltre, stiamo spendendo milioni di dollari per sviluppare supercomputer giganti e utilizzare enormi quantità di energia da risorse non rinnovabili per alimentare questi dispositivi. E il cervello umano relativamente piccolo sotto molti aspetti è ancora superiore ai computer più potenti.
Un supercomputer richiede 82.944 processori e 40 minuti di funzionamento per simulare un secondo dell'attività cerebrale umana.
L'anno scorso, il supercomputer K è stato utilizzato dagli scienziati della Okinawa University of Technology in Giappone e del Julich Research Center in Germania nel tentativo di simulare 1 secondo dell'attività cerebrale umana.
Il computer è stato in grado di ricreare un modello di 1,73 miliardi di neuroni (cellule nervose). Tuttavia, il cervello umano contiene circa 100 miliardi di neuroni. Cioè, ci sono circa tanti neuroni nel cervello umano quante sono le stelle nella Via Lattea. Anche se il computer è stato in grado di simulare con successo 1 secondo di attività cerebrale, ci sono voluti 40 minuti.
Un dipendente del Korea Science Institute controlla i supercomputer a Daejeon, Corea del Sud, il 5 novembre 2004.
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Il supercomputer K nel 2011 è stato il computer più veloce del mondo. La sua capacità è di circa 10,51 petaflop, ovvero circa 10 510 trilioni di operazioni al secondo. Le tecnologie si stanno sviluppando rapidamente, quindi ora K è già al quarto posto, al primo posto c'è Tianhe-2 (33,86 petaflop, 33 860 trilioni di operazioni al secondo). Così, in tre anni, siamo riusciti a triplicare la potenza di calcolo del computer più avanzato.
Per rendere più chiari questi numeri, l'iPhone 5p produce circa 0,0000768 petaflop. In totale, il computer più veloce del mondo è circa 440.000 più veloce della grafica dell'iPhone 5, ma più lento del cervello umano.
Uno studio di Martin Hilbert della Annenberg School of Communication presso l'Università della California meridionale, pubblicato su Science nel 2011, ha quantificato la capacità del mondo di elaborare le informazioni. Hilbert lo ha formulato come segue: "Le persone in tutto il mondo possono eseguire 6,4 * 1018 operazioni al secondo sui normali computer del 2007, che è paragonabile al numero massimo di impulsi nervosi che si verificano in un cervello umano al secondo".
Il cervello costa poco: diventa gratis
Ad eccezione di rare anomalie congenite, siamo tutti nati con il cervello. Ci sono voluti 390 milioni di dollari per costruire Tianhe-2, riferisce Forbes. Con un lavoro intenso, consuma oltre 17,6 megawatt di energia, l'area del complesso di computer è di 720 metri quadrati. metri. Altri supercomputer sono più efficienti dal punto di vista energetico e consumano circa 8 megawatt.
Per fare un confronto, 1 megawatt equivale a 1 milione di watt. Una lampadina da 100 watt assorbe 100 watt quando è accesa. Di conseguenza, il computer più veloce consuma tanta energia quanto 176.000 lampadine.
Il Dr. Jeff Layton, un tecnologo informatico presso Dell Computer Corporation, scrive in un post sul blog: "Questi sistemi sono molto voluminosi, costosi e ad alta intensità energetica".
Ovviamente anche il cervello ha bisogno di energia. Lo ottiene dal cibo, che richiede carburante per essere prodotto in un moderno sistema agricolo.
I computer che usiamo nella nostra vita quotidiana sono utili. Ma alcuni esperti mettono in dubbio l'utilità dei supercomputer.
Il South China Morning Post ha pubblicato un articolo sul supercomputer cinese Tianhe-2: “A differenza dei personal computer, che possono eseguire un'ampia varietà di compiti, dall'elaborazione di testi ai giochi alla navigazione web, i supercomputer sono costruiti per compiti specifici. Per esplorare la loro piena potenza computazionale, gli scienziati hanno impiegato mesi, se non anni, a scrivere e riscrivere codici per addestrare una macchina a svolgere il proprio lavoro in modo efficace.
Un senior fellow del Beijing Computer Center, che desiderava restare anonimo, ha dichiarato al South China Morning Post: “La bolla dei supercomputer è peggiore della bolla immobiliare. L'edificio resterà in piedi decenni dopo la sua costruzione e il computer, non importa quanto sia veloce per gli standard odierni, sarà spazzatura in cinque anni.
Qual è più veloce: un modem per computer o un cervello umano?
Molti scienziati hanno cercato di misurare la velocità di elaborazione delle informazioni da parte del cervello umano. I numeri che danno variano e dipendono dall'approccio utilizzato. Il confronto tra la velocità del modem e la "velocità" del cervello difficilmente può essere classificato come una scienza esatta.
Per prima cosa, devi considerare quanti bit al secondo il tuo cervello può elaborare, quindi vedere quanti bit al secondo può elaborare in media un computer moderno. In altre parole, è necessario confrontare quanto tempo impiega un computer per scaricare un'immagine da Internet e quanto tempo impiega per analizzare ciò che si vede davanti ai propri occhi.
Il dottor Thor Norrethranders, professore di filosofia presso la Copenhagen Business School, ha scritto un libro intitolato L'illusione dell'utente: la contrazione della coscienza, in cui afferma che la mente elabora circa 40 bps e la mente subconscia 11 milioni di bps.
Il fisico teorico austriaco Herbert W. Franke ha sostenuto che la mente umana può assimilare consapevolmente 16 bps e tenere consapevolmente a mente 160 bps. Per questo motivo, osserva, la mente può semplificare qualsiasi situazione a 160 bps.
Fermin Moscoso del Prado Martin, psicologo cognitivo dell'Università della Provenza in Francia, ha stabilito che il cervello elabora circa 60 bps. Nel suo articolo su Technology Review, ha affermato di non essere sicuro del limite massimo. Cioè, non può affermare che il cervello sia incapace di elaborare più di 60 bps.
Ora vediamo quanto è veloce il tuo computer a casa.
Un megabit al secondo equivale a 1 milione di bit al secondo. I modem domestici possono funzionare a velocità che vanno da 50 megabit al secondo a diverse centinaia di megabit al secondo. Questo è un milione di volte più veloce della tua mente cosciente e almeno cinque volte più veloce del tuo subconscio. Cioè, i computer sono chiaramente superiori al cervello sotto questo aspetto. Naturalmente, questi numeri sono imprecisi, perché con il subconscio umano molto non è completamente chiaro.
Tuttavia, sebbene le persone siano relativamente lente nell'acquisire le informazioni, il modo in cui sanno come elaborarle è impressionante.
Impariamo e inventiamo
Gli scienziati stanno lavorando per creare computer che possono essere creativi. Ma al momento, l'intelligenza artificiale più avanzata in questo senso è inferiore anche al cervello di persone vissute migliaia di anni fa.
L'autore e ingegnere elettrico Ryan Dube, in un articolo per MakeUseOf.com, commenta una dichiarazione dello scrittore Gary Marcus: "La differenza fondamentale tra i computer e la mente umana è l'organizzazione della memoria".
Dube ha scritto: “Per trovare informazioni, un computer utilizza posizioni di memoria virtuale. A sua volta, il cervello umano ricorda dove si trovano le informazioni grazie ai suggerimenti. Sono essi stessi un'unità di informazione o memoria associata alle informazioni da trovare.
“Ciò significa che la mente umana è in grado di connettersi tra loro un numero quasi illimitato di concetti in una varietà di modi e quindi, dopo aver ricevuto nuove informazioni, rimuovere o ripristinare queste connessioni. Questa caratteristica consente alle persone di andare oltre le informazioni già studiate e creare nuove invenzioni e arte, che è una caratteristica distintiva del genere umano.
Il cervello è scarsamente compreso e i suoi benefici non sono completamente divulgati
National Geographic mostra quanto sia difficile creare un modello accurato del cervello umano. Il numero di febbraio della rivista, New Brain Science, descrive come gli scienziati hanno creato un modello 3D di una parte del cervello di un topo delle dimensioni di un granello di sale. Per mappare questa piccola sezione in dettaglio, hanno utilizzato un microscopio elettronico e lo hanno diviso in 200 sezioni, ciascuna spessa come un capello umano.
"Mappare il cervello umano in modo simile richiederebbe più dati di qualsiasi testo in ogni biblioteca del mondo", scrive National Geographic.
Nel 2005, i ricercatori dell'Università della California e del California Institute of Technology hanno scoperto che solo pochi dei 100 miliardi di neuroni nel cervello vengono utilizzati per memorizzare informazioni su una particolare persona, luogo o concetto. Ad esempio, hanno scoperto che quando alle persone veniva mostrata una foto dell'attrice Jennifer Aniston, un particolare neurone nel cervello rispondeva. E nella foto dell'attrice Halle Berry, un altro neurone stava già reagendo.
