Es ist traurig zu erkennen, dass das menschliche Gehirn im Zeitalter des technologischen Fortschritts immer noch ein Rätsel ist. Darüber hinaus geben wir Millionen von Dollar für die Entwicklung riesiger Supercomputer aus und verbrauchen enorme Mengen an Energie aus nicht erneuerbaren Ressourcen, um diese Geräte mit Strom zu versorgen. Und das relativ kleine menschliche Gehirn ist in vielerlei Hinsicht den leistungsstärksten Computern immer noch überlegen.
Ein Supercomputer benötigt 82.944 Prozessoren und 40 Minuten Betrieb, um eine Sekunde menschlicher Gehirnaktivität zu simulieren.
Im vergangenen Jahr wurde der K-Supercomputer von Wissenschaftlern der Technischen Universität Okinawa in Japan und des Juelich-Forschungszentrums in Deutschland verwendet, um 1 Sekunde der Aktivität des menschlichen Gehirns zu simulieren.
Der Computer konnte ein Modell von 1,73 Milliarden Neuronen (Nervenzellen) nachbilden. Das menschliche Gehirn enthält jedoch etwa 100 Milliarden Neuronen. Das heißt, es gibt ungefähr so viele Neuronen im menschlichen Gehirn wie Sterne in der Milchstraße. Trotz der Tatsache, dass der Computer 1 Sekunde Gehirnaktivität erfolgreich simulieren konnte, dauerte es 40 Minuten.
Ein Mitarbeiter des Korea Science Institute überprüft am 5. November 2004 Supercomputer in Daejeon, Südkorea.
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Supercomputer K war 2011 der schnellste Computer der Welt. Seine Kapazität beträgt ungefähr 10,51 Petaflops, dh ungefähr 10 510 Billionen Operationen pro Sekunde. Die Technologien entwickeln sich rasant, so dass K bereits auf dem vierten Platz liegt, auf dem ersten Platz Tianhe-2 (33,86 Petaflops, 33 860 Billionen Operationen pro Sekunde). So haben wir es in drei Jahren geschafft, die Rechenleistung des fortschrittlichsten Computers zu verdreifachen.
Um diese Zahlen klarer zu machen, produziert das iPhone 5p ungefähr 0,0000768 Petaflops. Insgesamt ist der schnellste Computer der Welt etwa 440.000 schneller als die Grafik des iPhone 5, aber langsamer als das menschliche Gehirn.
Eine 2011 in Science veröffentlichte Studie von Martin Hilbert von der Annenberg School of Communication an der University of Southern California quantifizierte die Fähigkeit der Welt, Informationen zu verarbeiten. Hilbert formulierte es folgendermaßen: "Menschen auf der ganzen Welt können auf normalen Computern von 2007 6,4 * 1018 Operationen pro Sekunde ausführen, was mit der maximalen Anzahl von Nervenimpulsen vergleichbar ist, die in einem menschlichen Gehirn pro Sekunde auftreten."
Das Gehirn ist billig: es wird frei
Mit Ausnahme seltener angeborener Anomalien werden wir alle mit dem Gehirn geboren. Laut Forbes wurden 390 Millionen US-Dollar für den Bau von Tianhe-2 benötigt. Bei intensiver Arbeit verbraucht es über 17,6 Megawatt Energie, die Fläche des Computerkomplexes beträgt 720 Quadratmeter. Meter. Andere Supercomputer sind energieeffizienter und verbrauchen etwa 8 Megawatt.
Zum Vergleich: 1 Megawatt entspricht 1 Million Watt. Eine 100-Watt-Glühbirne verbraucht beim Einschalten 100 Watt. Infolgedessen verbraucht der schnellste Computer so viel Energie wie 176.000 Glühbirnen.
Dr. Jeff Layton, Computertechnologe bei der Dell Computer Corporation, schreibt in einem Blogbeitrag: "Diese Systeme sind sehr sperrig, teuer und energieintensiv."
Natürlich braucht das Gehirn auch Energie. Er bezieht es aus Lebensmitteln, für deren Herstellung in einem modernen landwirtschaftlichen System Kraftstoff benötigt wird.
Die Computer, die wir in unserem täglichen Leben benutzen, sind nützlich. Einige Experten stellen jedoch die Nützlichkeit von Supercomputern in Frage.
Die South China Morning Post veröffentlichte einen Artikel über Chinas Supercomputer Tianhe-2: „Im Gegensatz zu PCs, die eine Vielzahl von Aufgaben ausführen können, von Textverarbeitung über Spiele bis hin zum Surfen im Internet, sind Supercomputer für bestimmte Aufgaben konzipiert. Um ihre volle Rechenleistung zu entfalten, haben Wissenschaftler Monate, wenn nicht Jahre damit verbracht, Codes zu schreiben und neu zu schreiben, um eine Maschine zu trainieren, ihre Arbeit effektiv zu erledigen."
Ein leitender Mitarbeiter des Pekinger Rechenzentrums, der anonym bleiben wollte, sagte gegenüber der South China Morning Post: „Die Supercomputerblase ist schlimmer als die Immobilienblase. Das Gebäude wird Jahrzehnte nach dem Bau stehen, und der Computer, egal wie schnell er nach heutigen Maßstäben ist, wird in fünf Jahren Schrott sein."
Was ist schneller: ein Computermodem oder ein menschliches Gehirn?
Viele Wissenschaftler haben versucht, die Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung durch das menschliche Gehirn zu messen. Die Zahlen, die sie angeben, variieren und hängen vom verwendeten Ansatz ab. Ein Vergleich der Geschwindigkeit des Modems und der "Geschwindigkeit" des Gehirns kann kaum als exakte Wissenschaft eingestuft werden.
Zuerst müssen Sie überlegen, wie viele Bits pro Sekunde Ihr Gehirn verarbeiten kann, und dann sehen, wie viele Bits pro Sekunde ein moderner Computer durchschnittlich verarbeiten kann. Mit anderen Worten, Sie müssen vergleichen, wie lange es dauert, bis ein Computer ein Bild aus dem Internet herunterlädt, und wie lange es dauert, bis Sie analysieren, was Sie vor Ihren Augen sehen.
Dr. Thor Norrethranders, Professor für Philosophie an der Copenhagen Business School, hat ein Buch mit dem Titel The User's Illusion: Reducing Consciousness geschrieben, in dem er behauptet, dass der Geist etwa 40 Basispunkte und das Unterbewusstsein 11 Millionen Basispunkte verarbeitet.
Der österreichische theoretische Physiker Herbert W. Franke argumentierte, dass der menschliche Geist 16 Basispunkte bewusst aufnehmen und 160 Basispunkte bewusst im Auge behalten kann. Aus diesem Grund kann der Verstand jede Situation auf 160 Basispunkte vereinfachen.
Fermin Moscoso del Prado Martin, ein kognitiver Psychologe an der Universität der Provence in Frankreich, hat festgestellt, dass das Gehirn etwa 60 bps verarbeitet. In seinem Artikel in Technology Review sagte er, er sei sich über die Obergrenze nicht sicher. Das heißt, er kann nicht behaupten, dass das Gehirn nicht in der Lage ist, mehr als 60 bps zu verarbeiten.
Nun wollen wir sehen, wie schnell Ihr Computer zu Hause ist.
Ein Megabit pro Sekunde entspricht 1 Million Bits pro Sekunde. Heimmodems können mit Geschwindigkeiten von 50 Megabit pro Sekunde bis zu mehreren hundert Megabit pro Sekunde betrieben werden. Dies ist eine Million Mal schneller als Ihr Bewusstsein und mindestens fünf Mal schneller als Ihr Unterbewusstsein. Das heißt, Computer sind dem Gehirn in dieser Hinsicht eindeutig überlegen. Natürlich sind diese Zahlen ungenau, denn mit dem menschlichen Unterbewusstsein ist vieles nicht ganz klar.
Während die Leute Informationen relativ langsam aufnehmen, ist die Art und Weise, wie sie sie verarbeiten, beeindruckend.
Wir lernen und wir erfinden
Wissenschaftler arbeiten daran, Computer zu schaffen, die kreativ sein können. Gegenwärtig ist die fortschrittlichste künstliche Intelligenz in dieser Hinsicht sogar dem Gehirn von Menschen unterlegen, die vor Tausenden von Jahren lebten.
Der Autor und Elektrotechniker Ryan Dube kommentiert in einem Artikel für MakeUseOf.com eine Aussage des Schriftstellers Gary Markus: "Der grundlegende Unterschied zwischen Computern und dem menschlichen Geist ist die Organisation des Gedächtnisses."
Dube schrieb: „Um Informationen zu finden, verwendet ein Computer virtuelle Speicherplätze. Das menschliche Gehirn merkt sich wiederum dank Hinweisen, wo sich die Informationen befinden. Sie sind selbst eine Informationseinheit oder ein Speicher, der mit den zu findenden Informationen verbunden ist.
„Dies bedeutet, dass der menschliche Geist in der Lage ist, eine nahezu unbegrenzte Anzahl von Konzepten auf verschiedene Weise miteinander zu verbinden und diese Verbindungen nach Erhalt neuer Informationen zu entfernen oder wiederherzustellen. Diese Funktion ermöglicht es den Menschen, über die bereits untersuchten Informationen hinauszugehen und neue Erfindungen und Kunstwerke zu schaffen, die ein charakteristisches Merkmal der Menschheit sind."
Das Gehirn ist schlecht verstanden und seine Vorteile werden nicht vollständig offengelegt
National Geographic zeigt, wie schwierig es ist, ein genaues Modell des menschlichen Gehirns zu erstellen. Die Februar-Ausgabe des Magazins New Brain Science beschreibt, wie Wissenschaftler ein 3D-Modell eines Teils des Gehirns einer Maus von der Größe eines Salzkorns erstellt haben. Um diesen winzigen Abschnitt detailliert abzubilden, verwendeten sie ein Elektronenmikroskop und teilten ihn in 200 Abschnitte ein, die jeweils so dick waren wie ein menschliches Haar.
"Um das menschliche Gehirn auf ähnliche Weise abzubilden, wären mehr Daten erforderlich als jeder Text in jeder Bibliothek der Welt", schreibt National Geographic.
Im Jahr 2005 stellten Forscher der University of California und des California Institute of Technology fest, dass nur wenige der 100 Milliarden Neuronen im Gehirn zum Speichern von Informationen über eine bestimmte Person, einen bestimmten Ort oder ein bestimmtes Konzept verwendet werden. Zum Beispiel fanden sie heraus, dass ein bestimmtes Neuron im Gehirn reagierte, als den Menschen ein Foto der Schauspielerin Jennifer Aniston gezeigt wurde. Und auf dem Foto der Schauspielerin Halle Berry reagierte bereits ein anderes Neuron.
