În această epocă a informației, este reconfortant să știi că creierul uman este încă un mister. În timp ce cheltuim sume uriașe de bani pentru a dezvolta supercalculatoare din ce în ce mai complexe și cheltuim cantități uriașe de energie pentru a le alimenta, creierul uman întotdeauna convenabil, eficient și accesibil depășește cele mai bune tehnologii ale noastre în mai multe moduri. Iată câteva dintre ele.
82.944 de procesoare și 40 de minute pentru a simula 1 secundă a creierului uman
În ultimii ani, supercomputerul K a fost folosit de cercetătorii de la Institutul de Tehnologie Okinawa din Japonia și de la Centrul de forță Jülich din Germania, în încercarea de a simula o secundă a creierului uman.
La acel moment, un computer putea găzdui un model de rețea de 1,73 miliarde de celule nervoase (neuroni). Cu toate acestea, creierul uman are aproximativ 100 de miliarde de neuroni. Pentru comparație, în creierul uman există aproximativ la fel de mulți neuroni câte stele există în Calea Lactee.
Deși computerul a fost capabil să simuleze o secundă de activitate a creierului, a acut nevoie de 40 de minute.
Progresele în tehnologie se mișcă rapid. În doar trei ani, supercomputerul Tianhe-2 și-a triplat puterea de procesare K, atingând 33,86 Petaflops/s (33’860 trilioane de calcule pe secundă).
În același timp, unitatea grafică din interiorul iPhone 5s producea aproximativ 0,0000768 Petaflops/s. Deci, cel mai rapid computer din lume a fost de aproximativ 440.000 de ori mai rapid decât unitatea grafică din iPhone 5s, dar totuși mult mai lent decât creierul uman.
Un studiu realizat de Martin Hilbert de la Annenberg School of Communication de la Universitatea din California de Sud, publicat în revista Science în 2011, a evaluat capacitatea lumii de a procesa informații.
Hilbert a spus astfel:
Pentru a ne pune rezultatele în perspectivă, cele 6,4*1018 instrucțiuni pe secundă pe care umanitatea le poate executa pe computerele sale de uz general în 2007 se află în aceeași regiune cu numărul maxim de impulsuri nervoase executate de un creier uman pe fiecare secundă
Creierul nostru este mult mai eficient
Lăsând la o parte defectele rare de naștere, cu toții ne naștem cu un creier și ni se potrivește chiar de minune! Potrivit Forbes, construcția Tianhe-2 a costat aproximativ 390 de milioane de dolari. La puterea de vârf, consumă mai mult de 17,6 megawați de energie, iar suprafața complexului de calculatoare era de aproximativ 720 de metri pătrați. Alte supercalculatoare considerate eficiente din punct de vedere energetic au folosit aproximativ opt megawați.
Pentru comparație: 1 megawatt este egal cu 1 milion de wați. Un bec de 100 de wați consumă 100 de wați de electricitate pe oră. Astfel, cel mai rapid computer din lume consumă la fel de multă energie ca 176.000 de becuri de 100 de wați.
Jeff Layton, , specialist în tehnologie pentru întreprinderi la Dell, a scris pe blogul său:
„Aceste sisteme sunt incredibil de mari, scumpe și consumatoare de energie”.
Supercomputerul K a fost cel mai rapid computer din lume până când a fost eclipsat în 2011 (a fost dezafectat în 2019). Dar în 2014, putea procesa 10,51 petaflopi/s, ceea ce poate fi înțeles ca aproximativ 10’510 trilioane de calcule pe secundă.
Desigur, creierul nostru are nevoie de energie. O obținem din alimente, care sunt combustibil pentru organism.
Chiar avem nevoie de supercomputere?
În timp ce computerele pe care le folosim în viața noastră de zi cu zi pot fi destul de utile, unii experți pun la îndoială utilitatea supercomputerelor.
The South China Morning Post (SCMP), un ziar în limba engleză din Hong Kong, a declarat într-un articol despre Tianhe-2:
„Spre deosebire de computerele de acasă care pot îndeplini sarcini de la procesarea de text la jocuri la navigarea pe web, supercomputerele sunt construite pentru scopuri specifice. Pentru a profita din plin de capacitățile lor de calcul, cercetătorii trebuie să petreacă luni, dacă nu ani, scriind sau rescriind coduri software pentru ca mașina să funcționeze eficient.”
Un cercetător senior de la Beijing Computing Center, care nu a fost numit de publicația din Hong Kong, a spus:
„Bula supercomputerelor este mai rea decât bula imobiliară. Clădirea va rezista zeci de ani după construcție, dar un computer, oricât de rapid ar fi astăzi, se va transforma în gunoi în cinci ani.
Lățimea de bandă a creierului
Mulți oameni de știință au încercat să determine măsurarea vitezei de procesare a informațiilor de către creierul uman. Cifrele cu care au venit au variat în funcție de abordare. Compararea lățimii de bandă a modemului cu „lățimea de bandă” a creierului nu este o știință exactă.
Mai întâi vom vedea câți biți pe secundă (bps) poate procesa creierul tău, iar apoi vom vedea câți biți pe secundă poate procesa un modem mediu.
Dr. Thor Nörretranders, profesor asociat de Filosofie a Științei la Copenhaga Business School, a scris o carte numită The User Illusion: Shrinking Consciousness to Size, în care a afirmat că mintea conștientă procesează aproximativ 40 de biți pe secundă, în timp ce subconștientul procesează 11 milioane de biți pe secundă.
Fizicianul teoretic austriac Herbert W. Franke susține că mintea umană poate percepe în mod conștient 16 bps și poate stoca în mod conștient aproximativ 160 bps în memorie în același timp. Omul de știință remarcă și un fapt interesant – mintea poate reduce astfel complexitatea oricărei situații la 160 de biți.
Fermin Moscoso del Prado Martin, psiholog cognitiv la Universitatea Provence din Franța, a stabilit că creierul uman poate procesa aproximativ 60 de biți pe secundă. Într-un comentariu la un articol despre munca sa din Technology Review, el a remarcat că nu a definit o limită superioară, ceea ce înseamnă că nu putea spune cu certitudine că creierul nu este capabil să proceseze date peste 60 de biți pe secundă.
Un megabit pe secundă (Mbps) este egal cu un milion de biți/s; modemurile pot funcționa la viteze cuprinse între cincizeci de Mbps și câteva sute de Mbps. Acesta este de un milion de ori mai rapid decât mintea ta conștientă și de cel puțin cinci ori mai rapid decât subconștientul. În acest sens, computerele sunt într-adevăr superioare creierului. Desigur, încă se știe atât de puțin despre subconștient, încât aceste numere sunt departe de adevăr.
Și chiar dacă suntem relativ lenți în asimilarea datelor, modul în care le procesăm este uimitor.
Creierul este puțin înțeles
National Geographic a ilustrat cât de descurajantă este sarcina de a cartografia cu acuratețe creierul uman. În numărul său din februarie 2014, The New Science of the Brain, s-a raportat că oamenii de știință au creat un model tridimensional al unei părți a creierului șoarecelui de mărimea unui grăunte de sare. Pentru a vizualiza cu exactitate această mică parte a creierului unui șoarece, au folosit un microscop electronic pentru a vizualiza 200 de secțiuni, fiecare la fel de groasă ca un păr uman.
„Vizualizarea creierului uman la acest nivel de detaliu ar necesita o cantitate de date egală cu tot materialul scris din toate bibliotecile din lume”.
scrie National Geographic
În 2005, cercetătorii de la Institutul de Tehnologie din California și de la Universitatea din California au descoperit că doar câțiva dintre cele 100 de miliarde de neuroni ai creierului sunt folosiți pentru a stoca informații despre orice persoană, loc sau concept anume.
De exemplu, ei au descoperit că atunci când subiecților li s-au arătat fotografii ale actriței Jennifer Aniston, un anumit neuron din creier a răspuns acestei imagini, în timp ce un alt neuron a fost dedicat actriței Halle Berry.
