Žalostno je spoznanje, da so v času tehnološkega napredka človeški možgani še vedno skrivnost. Poleg tega porabimo milijone dolarjev za razvoj velikanskih superračunalnikov in za napajanje teh naprav uporabljamo ogromne količine energije iz neobnovljivih virov. In razmeroma majhni človeški možgani so v mnogih pogledih še vedno boljši od najmočnejših računalnikov.
Superračunalnik zahteva 82.944 procesorjev in 40 minut delovanja, da simulira eno sekundo človeške možganske aktivnosti.
Lani so superračunalnik K uporabili znanstveniki z Univerze za tehnologijo Okinawa na Japonskem in raziskovalnega centra Julich v Nemčiji, da bi simulirali 1 sekundo človeške možganske aktivnosti.
Računalnik je lahko poustvaril model 1,73 milijarde nevronov (živčnih celic). Vendar človeški možgani vsebujejo približno 100 milijard nevronov. To pomeni, da je v človeških možganih približno toliko nevronov, kolikor je zvezd v Mlečni cesti. Kljub temu, da je računalnik lahko uspešno simuliral 1 sekundo možganske aktivnosti, je trajalo 40 minut.
Zaposleni na Korejskem znanstvenem inštitutu pregleda superračunalnike v Daejeonu v Južni Koreji, 5. novembra 2004.
Promocijski video:
Superračunalnik K je bil leta 2011 najhitrejši računalnik na svetu. Njegova zmogljivost je približno 10,51 petaflopsa, to je približno 10 510 bilijonov operacij na sekundo. Tehnologije se hitro razvijajo, tako da je zdaj K že na četrtem mestu, na prvem mestu je Tianhe-2 (33,86 petaflops, 33 860 bilijonov operacij na sekundo). Tako smo v treh letih uspeli potrojiti računalniško moč najnaprednejšega računalnika.
Da bi bile te številke jasnejše, iPhone 5p proizvede približno 0,0000768 petaflopov. Najhitrejši računalnik na svetu je približno 440.000 hitrejši od grafike iPhona 5, vendar počasnejši od človeških možganov.
Študija Martina Hilberta s komunikacijske šole Annenberg na Univerzi v Južni Kaliforniji, objavljena v Science leta 2011, je količinsko opredelila sposobnost sveta za obdelavo informacij. Hilbert ga je oblikoval takole: "Ljudje po vsem svetu lahko na navadnih računalnikih leta 2007 opravijo 6,4 * 1018 operacij na sekundo, kar je primerljivo z največjim številom živčnih impulzov, ki se pojavijo v enem človeškem možganu na sekundo."
Možgani so poceni: dobijo se brezplačno
Z izjemo redkih prirojenih nepravilnosti smo vsi rojeni z možgani. Za izdelavo Tianhe-2 je bilo treba 390 milijonov dolarjev, poroča Forbes. Z intenzivnim delom porabi več kot 17,6 megavata energije, površina računalniškega kompleksa je 720 kvadratnih metrov. metrov. Drugi superračunalniki so energetsko učinkovitejši in porabijo približno 8 megavatov.
Za primerjavo: 1 megavat je enak milijonu vatov. 100-vatna žarnica pri vklopu porabi 100 vatov. Posledično najhitrejši računalnik porabi toliko energije kot 176.000 žarnic.
Doktor Jeff Layton, računalniški tehnolog iz družbe Dell Computer Corporation, v zapisu v blogu piše: "Ti sistemi so zelo obsežni, dragi in energetsko zahtevni."
Seveda tudi možgani potrebujejo energijo. Dobiva ga s hrano, ki v sodobnem kmetijskem sistemu potrebuje gorivo.
Računalniki, ki jih uporabljamo v vsakdanjem življenju, so koristni. Toda nekateri strokovnjaki dvomijo o uporabnosti superračunalnikov.
South China Morning Post je objavil članek o kitajskem superračunalniku Tianhe-2: »Za razliko od osebnih računalnikov, ki lahko opravljajo najrazličnejše naloge, od obdelave besedil do iger do brskanja po spletu, so superračunalniki izdelani za določene naloge. Za raziskovanje njihove celotne računske moči so znanstveniki mesece, če ne celo leta, pisali in prepisovali kode, da bi usposobili stroj za učinkovito opravljanje svojega dela."
Starejši sodelavec iz računalniškega centra v Pekingu, ki je želel ostati anonimen, je za South China Morning Post povedal: »Superračunalniški balon je slabši od nepremičninskega. Stavba bo stala desetletja po tem, ko je bila zgrajena, računalnik, ne glede na to, kako hiter je po današnjih merilih, se bo čez pet let spremenil v smeti."
Kaj je hitrejše: računalniški modem ali človeški možgani?
Številni znanstveniki so poskušali izmeriti hitrost obdelave informacij v človeških možganih. Številke, ki jih dajejo, se razlikujejo in so odvisne od uporabljenega pristopa. Primerjavo hitrosti modema in "hitrosti" možganov težko štejemo za natančno znanost.
Najprej morate razmisliti, koliko bitov na sekundo lahko obdelajo vaši možgani, nato pa ugotovite, koliko bitov na sekundo lahko v povprečju obdela sodoben računalnik. Z drugimi besedami, primerjati morate, kako dolgo traja, da računalnik prenese sliko iz interneta, in kako dolgo analizirate, kaj vidite pred očmi.
Thor Norrethranders, profesor filozofije na poslovni šoli v Kopenhagnu, je napisal knjigo z naslovom Uporabnikova iluzija: krčenje zavesti, v kateri trdi, da um obdeluje približno 40 bps, podzavest pa 11 milijonov bps.
Avstrijski teoretični fizik Herbert W. Franke je trdil, da lahko človeški um zavestno asimilira 16 bps in zavestno upošteva 160 bps. Iz tega razloga, ugotavlja, lahko um vsako situacijo poenostavi na 160 bps.
Fermin Moscoso del Prado Martin, kognitivni psiholog z univerze v Provansi v Franciji, je ugotovil, da možgani obdelujejo približno 60 bps. V svojem članku v reviji Technology Review je dejal, da ni prepričan o zgornji meji. To pomeni, da ne more trditi, da možgani niso sposobni obdelati več kot 60 bps.
Zdaj pa poglejmo, kako hiter je vaš računalnik doma.
En megabit na sekundo je enak milijon bitov na sekundo. Domači modemi lahko delujejo s hitrostjo od 50 megabitov na sekundo do nekaj sto megabitov na sekundo. To je milijonkrat hitreje od vašega zavestnega in vsaj petkrat hitrejšega od vašega podzavestnega uma. To pomeni, da so računalniki v tem pogledu očitno boljši od možganov. Seveda so te številke netočne, saj s človeško podzavestjo marsikaj ni povsem jasno.
Čeprav ljudje razmeroma počasi jemljejo informacije, je način njihove obdelave impresiven.
Učimo se in izumljamo
Znanstveniki si prizadevajo ustvariti računalnike, ki so lahko kreativni. Toda trenutno je najnaprednejša umetna inteligenca v tem pogledu slabša celo od možganov ljudi, ki so živeli pred tisočletji.
Avtor in elektroinženir Ryan Dube v članku za MakeUseOf.com komentira izjavo pisatelja Garyja Marcusa: "Temeljna razlika med računalniki in človeškim umom je organizacija spomina."
Dube je zapisal: »Za iskanje informacij računalnik uporablja lokacije navideznega pomnilnika. Človeški možgani si nato zapomnijo, kje so informacije, zahvaljujoč namigom. Sami so enota informacij ali pomnilnika, povezana z informacijami, ki jih je treba najti.
»To pomeni, da je človeški um sposoben med seboj povezati skoraj neomejeno število konceptov na različne načine, nato pa po prejemu novih informacij te povezave odstraniti ali obnoviti. Ta lastnost ljudem omogoča, da presežejo že preučene informacije in ustvarijo nove izume in umetnost, kar je značilnost človeške rase."
Možgani so slabo razumljeni in njihove koristi niso v celoti razkrite
National Geographic ponazarja, kako težko je ustvariti natančen model človeških možganov. Februarska številka revije New Brain Science opisuje, kako so znanstveniki ustvarili 3D model dela možganske mišice v velikosti zrna soli. Za podrobno preslikavo tega drobnega odseka so uporabili elektronski mikroskop in ga razdelili na 200 odsekov, vsak debel kot človeški las.
"Če bi na podoben način preslikali človeške možgane, bi bilo potrebno več podatkov kot katero koli besedilo v kateri koli knjižnici na svetu," piše National Geographic.
Leta 2005 so raziskovalci s Kalifornijske univerze in Kalifornijskega tehnološkega inštituta ugotovili, da se le nekaj od 100 milijard nevronov v možganih uporablja za shranjevanje informacij o določeni osebi, kraju ali konceptu. Ugotovili so na primer, da ko so ljudem pokazali fotografijo igralke Jennifer Aniston, se je odzval določen nevron v možganih. In na fotografiji igralke Halle Berry je že reagiral še en nevron.