×

Zapewne zastanawiałeś się choć raz, co jest szybsze, twój mózg czy komputer na biurku, pozornie mogłoby się wydawać, że komputer, przecież liczy szybciej od nas, ale jest inaczej.

Może to zabrzmieć absurdalnie, ale Twój mózg jest szybszy i to o wiele rzędów wielkości, a dokładnie chcąc zyskać moc zbliżoną do mocy obliczeniowej ludzkiego mózgu, potrzebowałbyś uzbierać nie dziesięć, nie sto, nie tysiąc, lecz milion zwykłych komputerów klasy PC/ 500 000 Playstation 3. Możesz iść na łatwiznę i zamiast tego zebrać tylko dziesięć najpotężniejszych komputerów na świecie, aczkolwiek istnieje tylko jeden taki superkomputer, więc pozostałe dziewięć musiałbyś sobie dobudować, gdyż potrzebujesz przewyższyć taką astronomiczną liczę, jak 10 Petaflopów (1 000 000 000 000 000 operacji na sekundę).

Trudno uwierzyć? Zapewne jeszcze większym absurdem jest pobór energii, wynoszący zaledwie 25 wat, więc dlaczego nie liczysz szybciej niż komputer?
Odpowiedź jest banalnie prosta, jedynym ograniczeniem jest nasza świadomość mająca zaledwie 8 herców, co stanowi mniej, niż promil całkowitej mocy obliczeniowej wynoszącej ponad 50 GB/s danych, a i tak niektóre pasma transmisyjne są specjalnie spowalniane. Na co więc idzie ta cała ilość?
Samo widzenie pochłania połowę mocy obliczeniowej, gdyż to, co widzisz nie jest tym, na co patrzysz. Obraz wpadający do oka jest odwróconym do góry nogami odbiciem lustrzanym, wędruje do mózgu łączem o prędkości 10 MB/s (to dopiero jest HD), aby zachować większą jakość obrazu, sygnał z danymi na temat kształtu jest przesyłany osobno, zaś informacje o kolorach (mózg używa systemu RGB ) wędrują osobno.
Po dotarciu do odpowiednich ośrodków sygnał jest dekodowany i rozbijany na pojedyncze pasma bitów łączami rozrzuconymi po całym mózgowiu, każda informacja jest przeszukiwana i porównywana z istniejącymi zasobami danych w pamięci wynoszącej 6,25 Tbajtów wielokrotnie w ciągu sekundy. Jest to ważne, gdyż każe zagrożenie musi być wykryte odpowiednio wcześnie, każda informacja analizowana jest pod kątek przydatności, nie znamy dokładnie tego mechanizmu, gdyż przekracza nasze zdolności pojmowania. W każdym razie ma to na celu odfiltrowanie ważnych danych, które po kolejnej retransmisji zostaną zapisane w pamięci trwałej. Oczywiście czasem w pamięci brakuje miejsca, więc dodatkowo uruchamiane są procesy przeczesywania zasobów pamięci pod kontem ich nieprzydatności, nieistotne fakty są kasowane, aby zwolnić miejsce na nowe, potencjalnie istotnych. Po "skatalogowaniu" informacji, dane zostają zakodowane do postaci, która będzie w stanie być obsłużona przez świadomość, czyli wszystkie nieistotne elementy obrazu są wycinane, obraz jest przesuwany w pionie o 180 stopni i w poziomie o 180 stopni, ewentualnie zwracane są współrzędne korekty, by w razie potrzeby dokonać ponownej analizy konkretnego obiektu.

Więc 50% mocy poszło ci na czytanie i rozumienie tego tekstu, co z resztą?
Przykładowo taki słuch, dane trafiające do mózgu z uszu też przechodzą przez szereg procesów. Na samym początku mózg musi wykonać duże ilości operacji matematycznych (porównywania dwóch wartości), gdyż z każdego ucha sygnał dociera w innym czasie (chyba, że źródło dźwięku jest idealnie przed nami, lub za nami), dzięki czemu wiesz z której strony nadbiega dźwięk. Mimo iż fala dźwiękowa porusza się bardzo szybko, to w mózgu istnieje superszybki zegar mierzący różnicę pomiędzy szybkością docierania fali dźwiękowej do uszu z dokładnością do nanosekund. Oczywiście informacje na temat dźwięku przechodzą podobny schemat, co bodźce wzrokowe. Pamiętajmy, że mamy jeszcze 3 pozostałe zmysły, gdzie przykładowo każdy receptor przesyła do mózgu informacje o aktualnym jego stanie, a tych receptorów na zewnątrz i wewnątrz mamy... bardzo dużo. Są wśród nich na przykład receptory saturacji krwi tętniczej, w razie spadku poziomu tlenu mózg nakazuje zwiększenie jego poboru, lecz w razie niedostatecznej ilości zaczynają zapadać decyzje, które organy czy tkanki mają zostać "odłączone", by zmniejszyć ogólne zużycie. A pamiętajmy, że mamy jeszcze receptory bólowe, temperatury, hormonalne i inne.

Mógłbym jeszcze pisać i pisać o tych absurdalnych liczbach, ale pora się kłaść spać, może jutro napiszę jeszcze jakieś ciekawostki, tym razem wybierzmy coś z zakresu fizyki kwantowej, ale bez obaw, postaram się przedstawić to w strawny dla Twojej świadomości sposób.

Ostatnio edytowany Sobota, 29 Sierpnia 2009, w całości zmieniany 1 raz(y).

Bardzo ciekawe informacje!!

Tak naprawdę, jeśli chodzi o obliczenia zmiennoprzecinkowe które odnoszą się do FLOPSów, to mózg liczy w miliFLOPSach, bo podzielenie dwóch liczb dziesięciocyfrowych przez siebie zajmuje człowiekowi 15 MINUT, a kalkulatorowi 0,1s Zatem 10 biliardów FLOPSów to tylko oszacowanie, bo przecież nie jesteśmy tego w stanie stwierdzić

Nie można zapomnieć BigBang, że przeciętny człowiek nie używa całego potencjału swojego mózgu [nie chcę tu mówić o procentach, bo to jest dość kontrowersyjna sprawa i nie wiemy do końca, jak to jest]. Wyjątkami są geniusze, którzy rozumują o wiele lepiej. Zazwyczaj łączy się to z jakimiś zaburzeniami psychicznymi, np. Einstein miał lekką odmianę autyzmu [jest to chyba najczęściej spotykana choroba u "geniuszy"]. Może łączy się to z tym, że autyzm zmniejsza aktywność pewnych części mózgu, pozwalając na większe wykorzystanie innych.

Ta liczba została oszacowana na podstawie jakiejś ilości połączeń aksonalnych, ale nie pamiętam detali. Mimo iż liczysz wolniej od kalkulatora, to procesy obliczeniowe w wewnętrznych układach przetwarzają takie ilości danych, z którymi niebyły w stanie poradzić sobie żaden komputer, nie jest to kwestia nawet tych flopsów, lecz wyższości konstrukcji układu.

Edit: Mit o tym, że używamy tych kilku procent jest nieprawdziwy, pamiętaj że w przyrodzie nic się nie marnuje, a mózg nie zużywałby 20% energii organizmu tylko po to, żeby używać tych 7, czy 10%. Chociażby taki wzrok pochłania ogromne zasoby (50% całkowitej mocy), jeżeli ktoś jest geniuszem, to znaczy, że jeden układ zabrał więcej mocy, kosztem innego. Stad u geniuszy często zdarzają się zaburzenia, bądź to autystyczne, bądź innego pokroju (np. somatyczne u Hawkinga).

Edit2: Choć rzeczywiście jeżeli chodzi o operacje zmiennoprzecinkowe zostajemy w tyle, ale wystarczy wyobrazić sobie, że obraz na który patrzymy jest obrazem "generowanym" przez mózg, a nie tym, który trafia nam do oczu.

Ostatnio edytowany Sobota, 29 Sierpnia 2009, w całości zmieniany 2 raz(y).