Ἐπιστήμονες ἀποκαλύπτουν πόσο ἰσχυρὸς εἶναι ὁ ἀνθρώπινος ἐγκέφαλος σὲ σύγκριση μὲ τοὺς ταχύτερους ὑπερυπολογιστὲς στὸν κόσμο
https://theepochtimes.gr/epistimones-apokalyptoun-poso-ischyr/
Εἶναι ταπεινωτικὸ νὰ συνειδητοποιοῦμε, στὴν ἐποχὴ τῆς πληροφορίας, ὅτι ὁ ἀνθρώπινος ἐγκέφαλός μας ἐξακολουθεῖ νὰ παραμένει ἕνα τόσο μεγάλο αἴνιγμα.
Καθὼς ξοδεύουμε ἑκατομμύρια γιὰ τὴν ἀνάπτυξη ὅλο καὶ πιὸ ἐξελιγμένων ὑπερυπολογιστῶν καὶ ξοδεύουμε τεράστια ποσὰ ἐνέργειας γιὰ τὴν τροφοδοσία τῶν συσκευῶν μας, ὁ πάντα εὔχρηστος, ἀποδοτικὸς καὶ προσιτὸς ἀνθρώπινος ἐγκέφαλος ξεπερνᾶ τὴν κορυφαία τεχνολογία μας μὲ μιὰ σειρὰ ἀπὸ τρόπους. Ἐδῶ εἶναι μερικοὶ ἀπὸ αὐτούς.
1. Χρειάστηκαν 82.944 ἐπεξεργαστὲς καὶ 40 λεπτὰ γιὰ νὰ προσομοιώσει ἕνας ὑπερυπολογιστὴς ἕνα μόνο δευτερόλεπτο ἀνθρώπινης ἐγκεφαλικῆς δραστηριότητας
Τὰ τελευταῖα χρόνια, ὁ ὑπερυπολογιστὴς K χρησιμοποιήθηκε ἀπὸ ἐρευνητὲς τοῦ μεταπτυχιακοῦ πανεπιστημίου Okinawa Institute of Technology στὴν Ἰαπωνία καὶ τοῦ Forschungszentrum Jülich στὴ Γερμανία σὲ μιὰ προσπάθεια προσομοίωσης ἑνὸς μόνο δευτερολέπτου ἀνθρώπινης ἐγκεφαλικῆς δραστηριότητας.
Ὁ ὑπολογιστής, ἐκείνη τὴν ἐποχή, μποροῦσε νὰ φιλοξενήσει ἕνα μοντέλο δικτύου 1,73 δισεκατομμυρίων νευρικῶν κυττάρων (νευρώνων). Ὁ ἀνθρώπινος ἐγκέφαλος, ὡστόσο, ἔχει περίπου 100 δισεκατομμύρια νευρῶνες. Γιὰ νὰ τὸ θέσουμε αὐτὸ σὲ προοπτική, ὁ ἀνθρώπινος ἐγκέφαλος ἔχει περίπου τόσους νευρῶνες ὅσοι εἶναι τὰ ἀστέρια στὸν Γαλαξία μας.
Ἄν καὶ ὁ ὑπολογιστὴς κατάφερε νὰ προσομοιώσει ἕνα δευτερόλεπτο ἐγκεφαλικῆς δραστηριότητας, χρειάστηκαν 40 λεπτά.
Ὁ ὑπερυπολογιστὴς K ἦταν ὁ ταχύτερος ὑπολογιστὴς στὸν κόσμο μέχρι νὰ τὸν ἐπισκιάσει τὸ 2011 (τέθηκε ἐκτὸς λειτουργίας τὸ 2019). Ἀλλὰ τὸ 2014, ἦταν σὲ θέση νὰ ἐπεξεργαστεῖ 10,51 Petaflops ἀνὰ δευτερόλεπτο (Petaflop/s), τὸ ὁποῖο μπορεῖτε νὰ καταλάβετε ὡς περίπου 10.510 τρισεκατομμύρια ὑπολογισμοὺς ἀνὰ δευτερόλεπτο. Δεδομένου ὅτι οἱ ἐξελίξεις στὴν τεχνολογία κινοῦνται γρήγορα, θὰ τὸ θέσουμε σὲ προοπτική. Μέσα σὲ μόλις τρία χρόνια, ὁ ὑπερυπολογιστὴς Tianhe-2 τριπλασίασε τὴν ὑπολογιστικὴ ἰσχὺ τοῦ Κ, ἐπιτυγχάνοντας 33,86 Petaflop/s (33.860 τρισεκατομμύρια ὑπολογισμοὺς ἀνὰ δευτερόλεπτο).
Ἐκείνη τὴν ἐποχή, ἡ μονάδα γραφικῶν μέσα σὲ ἕνα iPhone 5s παρήγαγε περίπου 0,0000768 Petaflop/s. Ἔτσι, ὁ ταχύτερος ὑπολογιστὴς στὸν κόσμο ἦταν περίπου 440.000 φορὲς ταχύτερος ἀπὸ τὴ μονάδα γραφικῶν στὸ ἐσωτερικό του iPhone 5s, ἀλλὰ ἐξακολουθοῦσε νὰ εἶναι κατὰ τάξεις μεγέθους πιὸ ἀργὸς ἀπὸ τὸν ἀνθρώπινο ἐγκέφαλο.
Μιὰ μελέτη τοῦ Μάρτιν Χίλμπερτ (Martin Hilbert) τῆς Σχολῆς Ἐπικοινωνίας Annenberg τοῦ Πανεπιστημίου τῆς Νότιας Καλιφόρνιας ποὺ δημοσιεύθηκε στὸ περιοδικὸ Science τὸ 2011 ἀξιολόγησε τὴν ἱκανότητα τοῦ κόσμου νὰ ὑπολογίζει πληροφορίες. Ὁ Χίλμπερτ τὸ ἔθεσε ὡς ἑξῆς: «Γιὰ νὰ θέσουμε τὰ εὑρήματά μας σὲ προοπτική, οἱ 6,4*1018 ἐντολὲς ἀνὰ δευτερόλεπτο ποὺ μπορεῖ νὰ ἐκτελέσει ἡ ἀνθρωπότητα στοὺς ὑπολογιστὲς γενικῆς χρήσης τὸ 2007 βρίσκονται στὴν ἴδια περιοχὴ μὲ τὸν μέγιστο ἀριθμὸ νευρικῶν ἐρεθισμάτων ποὺ ἐκτελεῖ ἕνας ἀνθρώπινος ἐγκέφαλος ἀνὰ δευτερόλεπτο».
2. Ὁ ἐγκέφαλός σας εἶναι τόσο φτηνός, εἶναι δωρεάν
Πέρα ἀπὸ τίς σπάνιες γενετικὲς ἀνωμαλίες, ὅλοι γεννιόμαστε μὲ ἐγκέφαλο καὶ αὐτὸς χωράει ἀκριβῶς στὸ κεφάλι μας! Ἡ κατασκευὴ τοῦ Tianhe-2 κόστισε περίπου 390 ἑκατομμύρια δολάρια, σύμφωνα μὲ τὸ Forbes. Στὴν αἰχμὴ τῆς ἰσχύος του, κατανάλωνε πάνω ἀπὸ 17,6 μεγαβὰτ ἐνέργειας καὶ τὸ συγκρότημα ὑπολογιστῶν κάλυπτε περίπου 2.300 τετραγωνικὰ πόδια (720 τετραγωνικὰ μέτρα). Κάποιοι ἄλλοι ὑπερυπολογιστές, ποὺ θεωροῦνται ἐνεργειακὰ ἀποδοτικοί, κατανάλωναν περίπου 8 μεγαβάτ.
Γιὰ νὰ τὸ θέσουμε σὲ προοπτική, ἕνα μεγαβὰτ ἰσοῦται μὲ 1 ἑκατομμύριο βατ. Ἕνας λαμπτῆρας 100 βὰτ καταναλώνει 100 βὰτ ἀμέσως μόλις ἀνάψει, ἀφοῦ ἡ λέξη «βὰτ» ἀναφέρεται στὴν ἐνέργεια ποὺ χρησιμοποιεῖται στιγμιαῖα. Ἔτσι, ὁ ταχύτερος ὑπολογιστὴς στὸν κόσμο ἀπορροφᾷ τόση ἐνέργεια ὅση 176.000 λαμπτῆρες.
Ὁ Τζὲφ Λέϊτον, Ph.D.(Jeff Layton, Ph.D.), τεχνολόγος ἐπιχειρήσεων τῆς Dell, ἔγραψε σὲ μιὰ ἀνάρτηση στὸ ἱστολόγιο: «Αὐτὰ τὰ συστήματα εἶναι τρομερὰ μεγάλα, ἀκριβὰ καὶ ἐνεργοβόρα».
Φυσικά, καὶ ὁ ἐγκέφαλος ἀπαιτεῖ ἐνέργεια. Ἡ ἐνέργεια προέρχεται ἀπὸ τὴν τροφή, ἡ ὁποία, στὸ σύγχρονο γεωργικό μας σύστημα καίει καύσιμα.
3. Εἶναι ἐπίσης πολὺ βολικός
Ἐνῶ οἱ ὑπολογιστὲς ποὺ χρησιμοποιοῦμε στὴν καθημερινὴ ζωὴ μπορεῖ νὰ εἶναι ἀρκετὰ χρήσιμοι, ὁρισμένοι εἰδικοὶ ἔχουν ἐκφράσει ἀμφιβολίες γιὰ τὴ χρησιμότητα τῶν ὑπερυπολογιστῶν.
Ἡ ἐφημερίδα South China Morning Post ἀνέφερε σὲ ἄρθρο της γιὰ τὸν Tianhe-2, ὁ ὁποῖος βρίσκεται στὴν Κίνα: «Σὲ ἀντίθεση μὲ τοὺς οἰκιακοὺς ὑπολογιστὲς ποὺ μποροῦν νὰ διεκπεραιώσουν διάφορες ἐργασίες, ἀπὸ τὴν ἐπεξεργασία κειμένου μέχρι τὰ παιχνίδια καὶ τὴν περιήγηση στὸ διαδίκτυο, οἱ ὑπερυπολογιστὲς κατασκευάζονται γιὰ πολὺ συγκεκριμένους σκοπούς. Γιὰ νὰ ἐκμεταλλευτοῦν πλήρως τίς ὑπολογιστικές τους δυνατότητες, οἱ ἐρευνητὲς πρέπει νὰ περάσουν μῆνες, ἂν ὄχι χρόνια, γράφοντας ἢ ξαναγράφοντας κώδικες λογισμικοῦ γιὰ νὰ ἐκπαιδεύσουν τὴ μηχανὴ νὰ κάνει μιὰ δουλειὰ ἀποτελεσματικά».
Ἕνας ἀνώτερος ἐπιστήμονας στὸ Κέντρο Ὑπολογιστῶν τοῦ Πεκίνου, τὸν ὁποῖο ἡ Post δὲν κατονόμασε, δήλωσε: «Ἡ φούσκα τῶν ὑπερυπολογιστῶν εἶναι χειρότερη ἀπὸ τὴ φούσκα τῶν ἀκινήτων. Ἕνα κτίριο θὰ στέκεται γιὰ δεκαετίες ἀφοῦ χτιστεῖ, ἀλλὰ ἕνας ὑπολογιστής, ὅσο γρήγορος κι ἂν εἶναι σήμερα, θὰ γίνει σκουπίδι σὲ πέντε χρόνια».
4. Πῶς συγκρίνεται τὸ εὗρος ζώνης τοῦ ἐγκεφάλου σας μὲ ἕνα μόντεμ;
Ἡ ὁριοθέτηση ἑνὸς μέτρου γιὰ τὴν ταχύτητα ἐπεξεργασίας τοῦ ἀνθρώπινου μυαλοῦ ἔχει ἐπιχειρηθεῖ ἀπὸ πολλοὺς ἐπιστήμονες. Τὰ νούμερα στὰ ὁποῖα κατέληξαν ποικίλλουν, ἀνάλογα μὲ τὴν προσέγγιση. Ἡ σύγκριση τοῦ εὕρους ζώνης ἑνὸς μόντεμ μὲ τὸ «εὗρος ζώνης» ἑνὸς ἐγκεφάλου δὲν ἀποτελεῖ ἀκριβή,ἀκριβῆ ἐπιστήμη.
Ἀρχικά, θὰ ἐξετάσουμε πόσα bits ἀνὰ δευτερόλεπτο (bps) μπορεῖ νὰ ἐπεξεργαστεῖ ὁ ἐγκέφαλός σας, καὶ στὴ συνέχεια θὰ ἐξετάσουμε πόσα bps μπορεῖ νὰ ἐπεξεργαστεῖ ἕνα μέσο μόντεμ. Μπορεῖτε νὰ τὸ σκεφτεῖτε αὐτὸ μὲ ὅρους τοῦ χρόνου ποὺ σᾶς παίρνει νὰ ἀνεβάσετε μιὰ εἰκόνα μέσῳ τοῦ Διαδικτύου σὲ σχέση μέ το χρόνο ποὺ σᾶς παίρνει νὰ ἐπεξεργαστεῖτε αὐτὸ ποὺ βλέπετε μπροστὰ στὰ μάτια σας.
Ὁ Dr. Τὸρ Νορρετράντερς (Dr. Tor Nørretranders), ἐπίκουρος καθηγητὴς Φιλοσοφίας τῆς Ἐπιστήμης στὴ Σχολὴ Διοίκησης Ἐπιχειρήσεων τῆς Κοπεγχάγης, ἔγραψε ἕνα βιβλίο μὲ τίτλο «The User Illusion: Cutting Consciousness Down to Size» (Ἡ ψευδαίσθηση τοῦ χρήστη: Κόβοντας τὴ συνείδηση στὰ μέτρα του), στὸ ὁποῖο ἀνέφερε ὅτι ὁ συνειδητὸς νοῦς ἐπεξεργάζεται περίπου 40 bps, ἐνῶ ὁ ὑποσυνείδητος νοῦς ἐπεξεργάζεται 11 ἑκατομμύρια bps.
Ὁ αὐστριακὸς θεωρητικὸς φυσικὸς Χέρμπερτ Β. Φράνκε (Herbert W. Franke) δηλώνει ὅτι ὁ ἀνθρώπινος νοῦς μπορεῖ νὰ ἀπορροφήσει συνειδητὰ 16 bps καὶ μπορεῖ νὰ κρατήσει συνειδητὰ στὸ μυαλό του ταυτόχρονα περίπου 160 bps. Ἐνδιαφέρον παρουσιάζει τὸ γεγονὸς ὅτι ὁ νοῦς μπορεῖ ἔτσι νὰ μειώσει τὴν πολυπλοκότητα ὁποιασδήποτε κατάστασης σὲ 160 bits.
Ὁ Φερμὶν Μοσκόσο ντὲλ Πράντο Μαρτὶν (Fermin Moscoso del Prado Martin), γνωστικὸς ψυχολόγος ἀπὸ τὸ Πανεπιστήμιο τῆς Προβηγκίας στὴ Γαλλία, διαπίστωσε ὅτι ὁ ἀνθρώπινος ἐγκέφαλος μπορεῖ νὰ ἐπεξεργαστεῖ περίπου 60 bps. Σὲ ἕνα σχόλιο σὲ ἕνα ἄρθρο τοῦ Technology Review σχετικὰ μὲ τὴν ἐργασία του, σημείωσε ὅτι δὲν ἔχει προσδιορίσει ἕνα ἀνώτατο ὅριο, πρᾶγμα ποὺ σημαίνει ὅτι δὲν μπορεῖ νὰ πεῖ μὲ βεβαιότητα ὅτι ὁ ἐγκέφαλος δὲν εἶναι σὲ θέση νὰ ἐπεξεργαστεῖ πάνω καὶ πέρα ἀπὸ τὰ 60 bps.
Τώρα, ἂς δοῦμε πόσο γρήγορο εἶναι τὸ οἰκιακό σας μόντεμ.
Ἕνα megabit ἀνὰ δευτερόλεπτο (Mbps) ἰσοῦται μὲ 1 ἑκατομμύριο bps- τὰ οἰκιακὰ μόντεμ μποροῦν νὰ λειτουργοῦν σὲ ταχύτητες ἀπὸ 50 Mbps ἕως ἀρκετὲς ἑκατοντάδες Mbps. Αὐτὸ εἶναι ἑκατομμύρια φορὲς ταχύτερο ἀπὸ τὸ συνειδητό σας μυαλὸ καὶ τοὐλάχιστον πέντε φορὲς ἀπὸ τὸ ὑποσυνείδητό σας. Ἕνα πόντο γιὰ τοὺς ὑπολογιστὲς ἐδῶ- ξεπερνοῦν τοὺς ἐγκεφάλους ἀπὸ αὐτὴ τὴν ἄποψη. Βέβαια, εἶναι ἀκόμα τόσο λίγα πράγματα κατανοητὰ γιὰ τὸ ὑποσυνείδητο ποὺ αὐτὰ τὰ νούμερα δὲν εἶναι καθόλου ἀσφαλῆ.
Καὶ ἀκόμη καὶ ἂν εἴμαστε σχετικὰ ἀργοὶ στὴν ἀπορρόφηση δεδομένων, ὁ τρόπος μὲ τὸν ὁποῖο τὰ ἐπεξεργαζόμαστε εἶναι ἐκπληκτικός.
5. Μαθαίνουμε, ἐφευρίσκουμε
Ἡ τεχνητὴ νοημοσύνη (ΤΝ) σημειώνει πρόοδο στὴν ἀνάπτυξη ὑπολογιστῶν ποὺ εἶναι δημιουργικοί. Ἀλλά, ἡ πιὸ προηγμένη ΤΝ βρίσκεται πολὺ πίσω ἀπὸ τὸν ἀνθρώπινο ἐγκέφαλο, ὅπως ἦταν ἀκόμη καὶ πρὶν ἀπὸ πολλὲς χιλιάδες χρόνια.
Σὲ ἕνα ἄρθρο ποὺ γράφτηκε γιὰ τὸ MakeUseOf.com, ὁ ἠλεκτρολόγος μηχανικὸς καὶ ἀνεξάρτητος συγγραφέας Ράϊαν Ντοῦμπε (Ryan Dube) σχολίασε τὴν ἀκόλουθη δήλωση τοῦ συγγραφέα Γκάρι Μάρκους (Gary Marcus): «Ἡ θεμελιώδης διαφορὰ μεταξὺ τῶν ὑπολογιστῶν καὶ τοῦ ἀνθρώπινου μυαλοῦ ἔγκειται στὴ βασικὴ ὀργάνωση τῆς μνήμης».
Ὁ Ντοῦμπε ἔγραψε: «Γιὰ τὴν ἀνάκτηση δεδομένων, ὁ ὑπολογιστὴς χρησιμοποιεῖ λογικὲς θέσεις ἀποθήκευσης. Ὁ ἀνθρώπινος ἐγκέφαλος, ἀπὸ τὴν ἄλλη πλευρά, θυμᾶται ποῦ εἶναι ἀποθηκευμένες οἱ πληροφορίες βάσει ἐνδείξεων. Αὐτὲς οἱ ἐνδείξεις εἶναι ἄλλες πληροφορίες ἢ μνῆμες ποὺ συνδέονται μὲ τὶς πληροφορίες ποὺ πρέπει νὰ ἀνακτήσετε».
«Αὐτὸ σημαίνει ὅτι τὸ ἀνθρώπινο μυαλὸ μπορεῖ νὰ συνδέσει ἕναν σχεδὸν ἀπεριόριστο ἀριθμὸ ἐννοιῶν μὲ ποικίλους τρόπους καὶ στὴ συνέχεια μερικὲς φορὲς νὰ ἀποσυνδέσει ἢ νὰ ἀναδημιουργήσει συνδέσεις μὲ βάση νέες πληροφορίες. Αὐτὸ ἐπιτρέπει στὸν ἄνθρωπο νὰ βγαίνει ἔξω ἀπὸ τὰ ὅρια τῶν ὅσων ἔχει ἤδη μάθει - ὁδηγῶντας σὲ νέες τέχνες καὶ νέες ἐφευρέσεις ποὺ εἶναι τὸ σῆμα κατατεθὲν τῆς ἀνθρώπινης φυλῆς».
6. Ὁ ἐγκέφαλος εἶναι ἀκόμη ἐλάχιστα κατανοητὸς καὶ μπορεῖ ἀκόμη νὰ ἀνακαλύψουμε ἀνεξιχνίαστα ὀφέλη
Τὸ National Geographic ἀπεικόνισε πόσο μεγάλο εἶναι τὸ ἔργο τῆς χαρτογράφησης τοῦ ἀνθρώπινου ἐγκεφάλου μὲ ἀκρίβεια. Ἀνέφερε στὴν ἔκδοσή του τὸν Φεβρουάριο τοῦ 2014 μὲ τίτλο «The New Science of the Brain» (Ἡ νέα ἐπιστήμη τοῦ ἐγκεφάλου) ὅτι οἱ ἐπιστήμονες δημιούργησαν ἕνα τρισδιάστατο μοντέλο τμήματος τοῦ ἐγκεφάλου ἑνὸς ποντικιοῦ στὸ μέγεθος ἑνὸς κόκκου ἁλατιοῦ. Γιὰ νὰ χαρτογραφήσουν αὐτὸ τὸ μικροσκοπικὸ τμῆμα τοῦ ἐγκεφάλου τοῦ ποντικοῦ μὲ ἀκρίβεια, χρησιμοποίησαν ἕνα ἠλεκτρονικὸ μικροσκόπιο γιὰ νὰ τὸ ἀπεικονίσουν σὲ 200 τομές, κάθε μία ἀπὸ τίς ὁποῖες εἶχε πάχος ὅσο μιὰ ἀνθρώπινη τρίχα. «Ἕνας ἀνθρώπινος ἐγκέφαλος ὀπτικοποιημένος σὲ αὐτὸ τὸ ἐπίπεδο λεπτομέρειας θὰ ἀπαιτοῦσε μιὰ ποσότητα δεδομένων ἴση μὲ ὅλο τὸ γραπτὸ ὑλικὸ σὲ ὅλες τίς βιβλιοθῆκες τοῦ κόσμου», ἔγραψε τὸ National Geographic.
Τὸ 2005, ἐρευνητὲς τοῦ Caltech καὶ τοῦ UCLA διαπίστωσαν ὅτι μόνο λίγοι ἀπὸ τοὺς 100 δισεκατομμύρια νευρῶνες τοῦ ἐγκεφάλου χρησιμοποιοῦνται γιὰ τὴν ἀποθήκευση πληροφοριῶν σχετικὰ μὲ ὁποιοδήποτε πρόσωπο, τόπο ἢ ἔννοια. Γιὰ παράδειγμα, διαπίστωσαν ὅτι ὅταν στὰ πειραματόζωα ἔδειχναν εἰκόνες της ἠθοποιοῦ Τζένιφερ Άνἱστον, ἕνας συγκεκριμένος νευρῶνας στὸν ἐγκέφαλο ἀνταποκρινόταν. Ἕνας ἄλλος νευρῶνας ἦταν ἀφιερωμένος στὴν ἠθοποιὸ Χάλι Μπέρι.
