On surullista huomata, että teknisen kehityksen aikakaudella ihmisen aivot ovat edelleen mysteeri. Lisäksi käytämme miljoonia dollareita jättimäisten supertietokoneiden kehittämiseen ja käytämme valtavia määriä uusiutumattomista lähteistä peräisin olevaa energiaa näiden laitteiden virtalähteeksi. Ja suhteellisen pieni ihmisen aivot ovat monessa suhteessa edelleen tehokkaampia tietokoneita.
Supertietokone vaatii 82 944 prosessoria ja 40 minuutin toimintaa simuloidakseen yhden sekunnin ihmisen aivotoiminnasta.
Viime vuonna Japanin Okinawan teknillisen yliopiston ja Saksan Julich-tutkimuskeskuksen tutkijat käyttivät K-supertietokonetta yrittäessään simuloida yhden sekunnin ihmisen aivotoimintaa.
Tietokone pystyi luomaan mallin 1,73 miljardista neuronista (hermosoluista). Ihmisen aivoissa on kuitenkin noin 100 miljardia neuronia. Toisin sanoen ihmisen aivoissa on suunnilleen yhtä monta neuronia kuin Linnunradalla on tähtiä. Vaikka tietokone pystyi simuloimaan onnistuneesti yhden sekunnin aivotoimintaa, se kesti 40 minuuttia.
Korean tiedeinstituutin työntekijä tarkastaa supertietokoneita Daejeonissa, Etelä-Koreassa 5. marraskuuta 2004.
Mainosvideo:
Supertietokone K oli vuonna 2011 maailman nopein tietokone. Sen kapasiteetti on noin 10,51 petaflopia eli noin 10 510 biljoonaa operaatiota sekunnissa. Teknologia kehittyy nopeasti, joten nyt K on jo neljänneksi, ensinnäkin Tianhe-2 (33,86 petaflopia, 33860 biljoonaa operaatiota sekunnissa). Siten kolmen vuoden aikana onnistuimme kolminkertaistamaan edistyneimmän tietokoneen laskentatehon.
Näiden numeroiden selventämiseksi iPhone 5p tuottaa noin 0,0000768 petafloppia. Yhteensä maailman nopein tietokone on noin 440 000 nopeampi kuin iPhone 5: n grafiikka, mutta hitaampi kuin ihmisen aivot.
Martin Hilbert Etelä-Kalifornian yliopiston Annenbergin kommunikointikoulusta julkaistussa tutkimuksessa, joka julkaistiin Science-lehdessä vuonna 2011, kvantifioi maailman kyvyn käsitellä tietoa. Hilbert muotoili sen seuraavasti: "Ihmiset ympäri maailmaa voivat suorittaa 6,4 * 1018 operaatiota sekunnissa tavallisilla tietokoneilla vuonna 2007, mikä on verrattavissa yhden ihmisen aivojen sekunnissa esiintyvien hermoimpulssien enimmäismäärään."
Aivot ovat halpoja: ne vapautuvat
Harvinaisia synnynnäisiä poikkeavuuksia lukuun ottamatta olemme kaikki syntyneet aivoilla. Tianhe-2: n rakentaminen kesti 390 miljoonaa dollaria, Forbes sanoi. Tehokkaalla työllä se kuluttaa yli 17,6 megawattia energiaa, tietokonekokonaisuuden pinta-ala on 720 neliömetriä. metriä. Muut supertietokoneet ovat energiatehokkaampia ja kuluttavat noin 8 megawattia.
Vertailun vuoksi: 1 megawatti on miljoona wattia. 100 watin hehkulamppu vetää 100 wattia, kun se kytketään päälle. Tämän seurauksena nopein tietokone kuluttaa yhtä paljon energiaa kuin 176 000 hehkulamppua.
Tohtori Jeff Layton, Dell Computer Corporationin tietotekniikka, kirjoittaa blogikirjoituksessaan: "Nämä järjestelmät ovat erittäin isoja, kalliita ja paljon energiaa kuluttavia".
Aivot tarvitsevat tietysti myös energiaa. Hän saa sen ruoasta, jonka tuottaminen vaatii polttoainetta nykyaikaisessa maatalousjärjestelmässä.
Jokapäiväisessä elämässämme käytettävät tietokoneet ovat hyödyllisiä. Jotkut asiantuntijat kyseenalaistavat supertietokoneiden hyödyllisyyden.
South China Morning Post julkaisi artikkelin Kiinan Tianhe-2-supertietokoneesta:”Toisin kuin henkilökohtaisissa tietokoneissa, jotka voivat suorittaa monenlaisia tehtäviä tekstinkäsittelystä pelaamiseen web-selaamiseen, supertietokoneet on rakennettu tiettyihin tehtäviin. Tutkiakseen täyden laskentatehonsa tutkijat ovat käyttäneet kuukausia, ellei vuosia, koodien kirjoittamiseen ja uudelleenkirjoittamiseen kouluttaakseen koneen tekemään työnsä tehokkaasti."
Pekingin tietokonekeskuksen vanhempi kaveri, joka pyysi pysyä nimettömänä, kertoi South China Morning Postille: Yliopistokupla on huonompi kuin kiinteistökupla. Rakennus seisoo vuosikymmenien ajan sen rakentamisen jälkeen, ja tietokoneesta, riippumatta siitä, kuinka nopeasti se on nykypäivän standardien mukaan, tulee roskaa viidessä vuodessa.
Mikä on nopeampi: tietokonemodeemi vai ihmisen aivot?
Monet tutkijat ovat yrittäneet mitata tiedon käsittelyn nopeutta ihmisen aivoissa. Niiden antamat numerot vaihtelevat ja riippuvat käytetystä lähestymistavasta. Modeemin nopeuden ja aivojen "nopeuden" vertailua tuskin voidaan luokitella tarkaksi tiedeeksi.
Ensinnäkin sinun on harkittava, kuinka monta bittiä sekunnissa aivosi voivat käsitellä, ja sitten nähdä, kuinka monta bittiä sekunnissa moderni tietokone pystyy käsittelemään keskimäärin. Toisin sanoen, sinun on vertailtava, kuinka kauan tietokoneella kestää kuvan lataaminen Internetistä, ja kuinka kauan kestää, ennen kuin voit analysoida mitä näet silmiesi edessä.
Kööpenhaminan kauppakorkeakoulun filosofian professori Thor Norrethranders on kirjoittanut kirjan The User's Illusion: Shrinking Consciousness, jossa hän väittää, että mieli käsittelee noin 40 ja alitajunta 11 miljoonaa bps.
Itävaltalainen teoreettinen fyysikko Herbert W. Franke väitti, että ihmismieli voi tietoisesti omaksua 16 bps ja pitää tietoisesti 160 bps mielessä. Tästä syystä hän toteaa, että mieli voi yksinkertaistaa minkä tahansa tilanteen 160 bps: ään.
Fermin Moscoso del Prado Martin, kognitiivinen psykologi Provencen yliopistossa Ranskassa, on todennut, että aivot prosessoivat noin 60 bps. Technology Review -artikkelissa hän sanoi, että hän ei ollut varma ylärajasta. Toisin sanoen hän ei voi väittää, että aivot eivät kykene käsittelemään yli 60 bps.
Katsotaan nyt, kuinka nopeasti tietokoneesi on kotona.
Yksi megabitti sekunnissa on miljoona bittiä sekunnissa. Kotimodeemit voivat toimia nopeudella, joka vaihtelee 50 megabitistä sekunnissa useisiin satoihin megabitteihin sekunnissa. Tämä on miljoona kertaa nopeampi kuin tietoinen mielesi ja vähintään viisi kertaa nopeampi kuin alitajuntaasi. Toisin sanoen tietokoneet ovat selvästi aivoja parempia tässä suhteessa. Tietenkin nämä luvut ovat epätarkkoja, koska ihmisen alitajunnan kanssa paljon ei ole täysin selvää.
Vaikka ihmiset ottavat tietoa vastaan suhteellisen hitaasti, tapa, jolla he osaavat käsitellä sitä, on vaikuttavaa.
Opimme ja keksimme
Tutkijat pyrkivät luomaan luovia tietokoneita. Mutta tällä hetkellä edistynein tekoäly on tältä osin huonompi jopa tuhansia vuosia sitten eläneiden ihmisten aivoissa.
Kirjoittaja ja sähköinsinööri Ryan Dube kommentoi MakeUseOf.com-artikkelissa kirjoittaja Gary Marcuksen lausuntoa: "Perusero tietokoneiden ja ihmisen mielen välillä on muistijärjestely."
Dube kirjoitti:”Tietojen löytämiseksi tietokone käyttää virtuaalimuistipaikkoja. Ihmisen aivot puolestaan muistavat vihjeiden ansiosta tiedon sijainnin. Ne ovat itse yksikkö tietoa tai muistia, joka liittyy löydettäviin tietoihin.
"Tämä tarkoittaa sitä, että ihmismieli pystyy yhdistämään lähes rajattoman määrän käsitteitä monin tavoin ja sitten saatuaan uutta tietoa, poistamaan tai palauttamaan nämä yhteydet. Tämän ominaisuuden avulla ihmiset voivat mennä jo tutkitun tiedon ulkopuolelle ja luoda uusia keksintöjä ja taidetta, mikä on ihmiskunnan erottuva piirre."
Aivot ymmärretään huonosti, eikä niiden etuja paljasteta täysin
National Geographic kuvaa kuinka vaikeaa on luoda tarkka malli ihmisen aivoista. Aikakauslehden New Brain Science -lehden helmikuun numerossa kuvataan, kuinka tutkijat loivat 3D-mallin suolahiutaleen kokoisen hiiren aivojen osasta. Tämän pienen osan kartoittamiseksi yksityiskohtaisesti he käyttivät elektronimikroskooppia ja jakoivat sen 200 osaan, joista kukin oli yhtä paksu kuin ihmisen hiukset.
"Ihmisen aivojen kartoittaminen samalla tavalla vaatisi enemmän tietoja kuin mikä tahansa teksti jokaisessa kirjastossa maailmassa", kirjoittaa National Geographic.
Vuonna 2005 Kalifornian yliopiston ja Kalifornian teknillisen instituutin tutkijat havaitsivat, että vain muutama aivojen 100 miljardista neuronista käytetään tietyn henkilön, paikan tai käsitteen tietojen tallentamiseen. Esimerkiksi he havaitsivat, että kun ihmisille näytettiin valokuva näyttelijä Jennifer Anistonista, yksi tietty aivojen neuroni reagoi. Näyttelijä Halle Berryn valokuvassa toinen neuroni reagoi jo.