On kurb tõdeda, et tehnoloogilise progressi ajastul on inimese aju endiselt mõistatus. Lisaks kulutame miljoneid dollareid hiiglaslike superarvutite arendamiseks ja nende seadmete toitmiseks tohututes kogustes taastumatutest ressurssidest pärinevat energiat. Ja inimese suhteliselt väike aju on paljudest aspektidest endiselt võimsamatest arvutitest parem.
Ühe sekundi inimese aju aktiivsuse simuleerimiseks on superarvuti jaoks vaja 82 944 protsessorit ja 40 minutit töötamist.
Eelmisel aastal kasutasid Jaapanis Okinawa tehnikaülikooli ja Saksamaal asuva Juelichi uurimiskeskuse teadlased K superarvutit, et simuleerida 1 sekundit inimese ajutegevusest.
Arvuti suutis taastada mudeli 1,73 miljardist neuronist (närvirakkudest). Inimaju sisaldab aga umbes 100 miljardit neuronit. See tähendab, et inimese ajus on umbes sama palju neuroneid kui Linnutee tähti. Hoolimata asjaolust, et arvuti suutis edukalt simuleerida 1 sekundit ajutegevust, kulus selleks 40 minutit.
Korea teadusinstituudi töötaja kontrollib 5. novembril 2004 Lõuna-Koreas Daejeonis superarvuteid.
Reklaamvideo:
2011. aastal oli superarvuti K kiireim arvuti maailmas. Selle võimsus on umbes 10,51 petabloppi, see tähendab umbes 10 510 triljonit operatsiooni sekundis. Tehnoloogiad arenevad kiiresti, nii et nüüd on K juba neljandal kohal, esikohal on Tianhe-2 (33,86 petabloppi, 33 860 triljonit operatsiooni sekundis). Nii õnnestus kolme aasta jooksul kolmekordistada kõige arenenuma arvuti arvutusvõimsus.
Nende numbrite selgemaks muutmiseks toodab iPhone 5p umbes 0,0000768 petafloppi. Kokku on maailma kiireim arvuti umbes 440 000 kiirem kui iPhone 5 graafika, kuid aeglasem kui inimese aju.
Lõuna-California ülikooli Annenbergi kommunikatsioonikooli Martin Hilberti uuring, mis ilmus ajakirjas Science 2011. aastal, kvantifitseeris maailma võimet teavet töödelda. Hilbert sõnastas selle järgmiselt: "Inimesed kogu maailmas saavad 2007. aasta tavalistes arvutites teha 6,4 * 1018 operatsiooni sekundis, mis on võrreldav ühe inimese ajus sekundis esinevate närviimpulsside maksimaalse arvuga."
Aju on odav: see tuleb tasuta
Välja arvatud harvad kaasasündinud kõrvalekalded, oleme kõik sündinud ajudega. Tianhe-2 ehitamiseks kulus 390 miljonit dollarit, ütles Forbes. Intensiivse tööga kulutab see üle 17,6 megavati energiat, arvutikompleksi pindala on 720 ruutmeetrit. meetrit. Teised superarvutid on energiasäästlikumad ja tarbivad umbes 8 megavatti.
Võrdluseks: 1 megavatt võrdub 1 miljon vatti. 100-vatine lambipirn võtab sisselülitamisel 100 vatti. Seetõttu kulutab kiireim arvuti sama palju energiat kui 176 000 lambipirni.
Dell Computer Corporationi arvutitehnoloog dr Jeff Layton kirjutab ajaveebipostituses: "Need süsteemid on väga mahukad, kallid ja energiamahukad."
Muidugi vajab ka aju energiat. Ta saab seda toidust, mille tootmiseks on kaasaegses põllumajandussüsteemis vaja kütust.
Igapäevases elus kasutatavad arvutid on kasulikud. Kuid mõned eksperdid seavad kahtluse alla superarvutite kasulikkuse.
The South China Morning Post avaldas artikli Hiina superarvutist Tianhe-2: „Erinevalt personaalarvutitest, mis suudavad täita väga erinevaid ülesandeid alates tekstitöötlusest kuni mängimise ja veebi sirvimiseni, on superarvutid loodud konkreetsete ülesannete jaoks. Oma täieliku arvutusvõime uurimiseks on teadlased kulutanud kuid, kui mitte aastaid, koodide kirjutamiseks ja ümberkirjutamiseks, et koolitada masinat oma tööd tõhusalt tegema."
Pekingi arvutikeskuse vanemtüürimees, kes palus jääda anonüümseks, ütles South China Morning Postile: „Ülarvutimull on hullem kui kinnisvaramull. Hoone seisab pärast ehitamist aastakümneid ja arvuti, olenemata sellest, kui kiire see tänapäeva standardite järgi on, on viie aasta pärast rämps."
Kumb on kiirem: kas arvutimodem või inimese aju?
Paljud teadlased on proovinud mõõta teabe töötlemise kiirust inimese ajus. Nende antud numbrid varieeruvad ja sõltuvad kasutatud lähenemisviisist. Modemi kiiruse ja aju "kiiruse" võrdlemist ei saa vaevalt täppisteaduse alla liigitada.
Esiteks peate kaaluma, kui palju bitti sekundis teie aju suudab töödelda, seejärel vaadake, kui palju bitti sekundis suudab tänapäevane arvuti keskmiselt töödelda. Teisisõnu peate võrdlema, kui kaua kulub arvutil pildi Internetist allalaadimine ja kui palju aega teie silme ees nähtu analüüsimiseks kulub.
Kopenhaageni ärikooli filosoofiaprofessor dr Thor Norrethranders on kirjutanud raamatu "Kasutaja illusioon: teadvuse kahanemine", milles ta väidab, et mõistus töötleb umbes 40 ja alateadvus 11 miljonit bps.
Austria teoreetiline füüsik Herbert W. Franke väitis, et inimmõistus suudab teadlikult omastada 16 bps ja teadlikult silmas pidada 160 bps. Sel põhjusel saab ta mõistes mõtet olukorda 160 bps-ks lihtsustada.
Prantsusmaa Provence'i ülikooli kognitiivpsühholoog Fermin Moscoso del Prado Martin on kindlaks teinud, et aju töötleb umbes 60 bps. Tehnoloogiaülevaate artiklis ütles ta, et pole ülemise piiri osas kindel. See tähendab, et ta ei saa väita, et aju pole võimeline töötlema üle 60 bps.
Vaatame nüüd, kui kiiresti teie arvuti kodus on.
Üks megabitt sekundis võrdub miljon bitti sekundis. Kodumodemid võivad töötada kiirusega vahemikus 50 megabitti sekundis kuni mitusada megabitti sekundis. See on miljon korda kiirem kui teie teadlik meel ja vähemalt viis korda kiirem kui teie alateadvus. St arvutid on selles osas selgelt ajust paremad. Loomulikult on need arvud ebatäpsed, sest inimese alateadvuse juures pole palju päris selge.
Kuigi inimesed võtavad teavet suhteliselt aeglaselt, on muljetavaldav viis seda töödelda.
Õpime ja leiutame
Teadlased töötavad loominguliste arvutite loomise nimel. Kuid praegu jääb selles osas kõige arenenum tehisintellekt isegi tuhandete aastate eest elanud inimeste ajule alla.
Autor ja elektriinsener Ryan Dube kommenteerib MakeUseOf.com-i artiklis kirjanik Gary Marcuse väidet: "Põhiline erinevus arvutite ja inimese vaimu vahel on mälu korrastamine."
Dube kirjutas: „Teabe leidmiseks kasutab arvuti virtuaalmälu asukohti. Inimese aju mäletab omakorda tänu vihjetele, kus teave asub. Nad on ise leitava teabega seotud teabe- või mäluühik.
„See tähendab, et inimmõistus suudab mitmel viisil omavahel ühendada peaaegu piiramatu arvu kontseptsioone ja seejärel uue teabe saamisel need ühendused eemaldada või taastada. See funktsioon võimaldab inimestel minna juba uuritud teabest kaugemale ja luua uusi leiutisi ja kunsti, mis on inimsoo eripära."
Aju mõistetakse halvasti ja selle eeliseid pole täielikult avaldatud
National Geographic illustreerib, kui keeruline on inimese aju täpse mudeli loomine. Ajakirja New Brain Science veebruarinumbris kirjeldatakse, kuidas teadlased lõid soolatera suuruse hiire ajuosa 3D-mudeli. Selle pisikese lõigu üksikasjalikuks kaardistamiseks kasutasid nad elektronmikroskoobi ja jagasid selle 200 osaks, millest igaüks oli sama paks kui inimese juuksed.
"Inimaju ajutiseks kaardistamiseks oleks vaja rohkem andmeid kui mis tahes tekstis igas maailma raamatukogus," kirjutab National Geographic.
2005. aastal leidsid California ülikooli ja California tehnoloogiainstituudi teadlased, et ajus olevast 100 miljardist neuronist kasutatakse ainult mõnda üksikut, kohta või kontseptsiooni puudutava teabe salvestamiseks. Näiteks leidsid nad, et kui inimestele näidati näitlejanna Jennifer Anistoni fotot, vastas üks konkreetne aju neuron. Ja näitleja Halle Berry fotol reageeris juba teine neuron.
