Сумно усвідомлювати, що в епоху технічного прогресу людський мозок як і раніше залишається загадкою. Крім того, ми витрачаємо мільйони доларів на розвиток гігантських суперкомп'ютерів і використовуємо величезну кількість енергії з непоправних ресурсів, щоб забезпечити харчуванням ці прилади. А порівняно маленький за розмірами людський мозок за багатьма показниками як і раніше перевершує найпотужніші комп'ютери.
Суперкомп'ютеру потрібно 82 944 процесорів і 40 хвилин роботи, щоб симулювати одну секунду мозкової активності людини.
Торік суперкомп'ютер K використовувався вченими з Окінавського технологічного університету в Японії і Дослідницького центру Юліх у Німеччині в спробі симулювати 1 секунду активності людського мозку.
Комп'ютер зміг відтворити модель з 1,73 мільярда нейронів (нервових клітин). Однак у людському мозку близько 100 мільярдів нейронів. Тобто в людському мозку приблизно стільки нейронів, скільки зірок у Чумацькому шляху. Незважаючи на те, що комп'ютеру вдалося успішно симулювати 1 секунду мозкової активності, це зайняло 40 хвилин.
Суперкомп'ютер К в 2011 р. був найшвидшим комп'ютером у світі. Його потужність близько 10,51 петафлопс, тобто приблизно 10 510 трильйонів операцій на секунду. Технології розвиваються стрімко, тому зараз К вже на четвертому місці, на першому місці ― Tianhe-2 (33,86 петафлопс, 33 860 трильйонів операцій на секунду). Таким чином, за три роки нам вдалося потроїти обчислювальну потужність самого просунутого комп'ютера.
Щоб зробити ці цифри зрозумілішими, iPhone 5п виробляє приблизно 0,0000768 петафлопс. Отже, найшвидший у світі комп'ютер приблизно в 440 000 швидше, ніж графіка iPhone 5, але повільніше, ніж людський мозок.
У дослідженні Мартіна Хільберта зі школи комунікації Анненберга при Університеті Південної Каліфорнії, опублікованому в журналі Science в 2011 р., підрахована здатність світу обробляти інформацію. Хільберт сформулював її наступним чином: «Люди всього світу можуть здійснити 6,4 * 1018 операцій в секунду на звичайних комп'ютерах зразка 2007 р., що можна порівняти з максимальною кількістю нервових імпульсів, що виникають в одному людському мозку за секунду».
Мозок дешево обходиться: він дістається безкоштовно
За винятком рідкісних вроджених патологій ми всі народжуємося з мозком. Щоб побудувати Tianhe-2, знадобилося $390 мільйонів, повідомляє «Форбс». При інтенсивній роботі він споживає понад 17,6 мегават енергії, площа комп'ютерного комплексу займає 720 кв. метрів. Інші суперкомп'ютери більш економічні і споживають близько 8 мегават.
Для порівняння: 1 мегават дорівнює 1 мільйону ват. 100-ватна лампочка при включенні бере 100 ватт. У результаті найшвидший комп'ютер споживає стільки ж енергії, скільки 176 000 лампочок.
Д-р Джефф Лайтон, 1916 Dell корпорації з виробництва комп'ютерів, пише в блозі: «Ці системи дуже громіздкі, дорогі та енерговитратні».
Звичайно, мозку теж потрібна енергія. Він отримує її з їжі, для виробництва якої в сучасній сільськогосподарській системі потрібно паливо.
Комп'ютери, які ми використовуємо в повсякденному житті, корисні. Але деякі експерти сумніваються в корисності суперкомп'ютерів.
Газета South China Morning Post опублікувала статтю про китайського суперкомп'ютера Tianhe-2: "На відміну від персональних комп'ютерів, які можуть виконувати різні завдання - від обробки текстів до ігор і перегляду веб-сторінок, суперкомп'ютери побудовані для специфічних завдань. Для вивчення їх повної обчислювальної можливості вчені витратили місяці, якщо не роки, для написання і переписування кодів, щоб навчити машину ефективно виконувати свою роботу ".
Старший науковий співробітник з Пекінського комп'ютерного центру, який побажав залишитися анонімним, сказав South China Morning Post: "Бульбашка суперкомп'ютерів гірша, ніж бульбашка ринку нерухомості. Будівля простоїть десятиліття після того, як її побудували, а комп'ютер, незалежно від того, настільки він швидкий за сьогоднішніми мірками, перетвориться на непотріб вже через п'ять років ".
Що швидше: комп'ютерний модем або людський мозок?
Багато вчених намагалися виміряти швидкість обробки інформації людським мозком. Цифри, які вони називають, розрізняються і залежать від використаного підходу. Порівняння швидкості модема і «швидкості» роботи мозку навряд чи можна віднести до розряду точних наук.
По-перше, потрібно розглянути, скільки битів в секунду може обробити ваш мозок, потім подивитися, скільки битів в секунду в середньому обробляє сучасний комп'ютер. Кажучи іншими словами, треба порівняти, скільки часу комп'ютеру потрібно для завантаження зображення з Інтернету, і скільки часу вам потрібно, щоб проаналізувати те, що ви бачите перед очима.
Д-р Тор Норретрандерс, професор філософії з Бізнес-школи Копенгагена, написав книгу під назвою "Ілюзія користувача: скорочуємо обсяг свідомості ", в якій він стверджує, що свідомість обробляє приблизно 40 біт/с, а підсвідомість - 11 мільйонів біт/с.
Австрійський фізик-теоретик Герберт В. Франке стверджував, що людський розум може усвідомлено засвоювати 16 біт/с і усвідомлено утримувати в розумі 160 біт/с. Він зазначає, що з цієї причини розум може спростити будь-яку ситуацію до 160 біт/с.
Фермін Москозо дель Прадо Мартін, когнітивний психолог з Університету Провансу у Франції, визначив, що мозок обробляє приблизно 60 біт/с. У своїй статті в журналі Technology Review він сказав, що не впевнений щодо верхньої межі. Тобто він не може стверджувати, що мозок нездатний обробити більше 60 біт/с.
А тепер подивимося, наскільки швидко працює ваш комп'ютер вдома.
Один мегабіт в секунду дорівнює 1 мільйону біт в секунду. Домашні модеми можуть працювати зі швидкістю від 50 мегабіт в секунду до декількох сотень мегабіт в секунду. Це в мільйон разів швидше, ніж ваша свідомість, і, принаймні, в п'ять разів швидше, ніж ваша підсвідомість. Тобто в цьому відношенні комп'ютери однозначно перевершують мозок. Зрозуміло, ці цифри неточні, тому що з людською підсвідомістю багато чого до кінця незрозуміло.
Однак, хоча люди порівняно повільно сприймають інформацію, те, як вони вміють її обробляти, вражає.
Ми вчимося і винаходимо
Вчені працюють над створенням комп'ютерів, які б володіли творчими здібностями. Але в даний час найбільш просунутий штучний інтелект в цьому відношенні поступається навіть мозку людей, які жили тисячі років тому.
Автор і інженер-електромеханік Райан Дьюб у статті для сайту MakeUseOf.com коментує висловлювання письменника Гері Маркуса: «Фундаментальна відмінність між комп'ютерами і людським розумом ― це організація пам'яті».
Дьюб писав: "Щоб знайти інформацію, комп'ютер використовує розташування віртуальної пам'яті. У свою чергу людський мозок пам'ятає, де знаходиться інформація завдяки натякам. Вони самі по собі є одиницею інформації або пам'яті, пов'язаної з інформацією, яку треба знайти.
"Це означає, що людський розум в змозі пов'язати між собою практично безмежну кількість концепцій різними способами, а потім при отриманні нової інформації прибрати або відновити ці зв'язки. Ця особливість дозволяє людям вийти за межі вже вивченої інформації і створювати нові винаходи і мистецтво, що є відмінною особливістю людської раси ".
Мозок мало вивчений, і його переваги до кінця не розкриті
National Geographic ілюструє, наскільки складно створити точну модель людського мозку. У лютневому номері журналу в статті «Нова наука мозку» розповідається, як вчені створили тривимірну модель частини мозку миші розміром з крупинку солі. Щоб детально відобразити цей крихітний відділ, вони використовували електронний мікроскоп і розділили його на 200 секцій, кожна товщиною в людське волосся.
«Щоб відобразити людський мозок схожим чином, знадобилася б кількість даних, що перевершує всі тексти у всіх бібліотеках світу», ― пише National Geographic.
У 2005 р. дослідники з Каліфорнійського університету і Каліфорнійського технологічного інституту виявили, що лише деякі зі 100 мільярдів нейронів в мозку використовуються для зберігання інформації про конкретну людину, місце або концепцію. Наприклад, вони виявили, що коли людям показали фото актриси Дженніфер Еністон, в мозку реагував один конкретний нейрон. А на фото актриси Хеллі Беррі реагував вже інший нейрон.