Человеческий мозг против суперкомпьютера: почему ваш череп всё ещё самый быстрый процессор

3

Посмотрите на машину на вашем столе. Скорее всего, это ПК на Windows с процессором Pentium или, возможно, Macintosh. Вы используете его для просмотра веб-страниц, обработки электронных таблиц и написания документов. Он выполняет примерно 100 миллионов инструкций в секунду. Ваш может быть в два раза быстрее или в два раза медленнее. Точное число не так важно, как порядок величин.

Самый быстрый компьютер в мире находится не в серверном зале. Он сидит у вас на плечах.

Ваш мозг — текущий король скорости. Давайте рассмотрим распознавание речи — задачу, которую мы считаем сложной для машин. Обычный настольный компьютер только сейчас стал достаточно хорошим для диктовки текста. Он преобразует произнесённые слова в текст. Но есть нюансы. Программное обеспечение требует одного говорящего. Этот говорящий должен обучить программу в течение примерно 20 минут. И даже тогда оно допускает ошибки. Все эти 100 миллионов инструкций в секунде едва справляются с основами человеческой речи.

Ваш мозг делает это по-другому. Он понимает любое количество говорящих. Без необходимости обучения. Нулевое количество ошибок. Он даже может одновременно обрабатывать несколько языков. Эта обработка речи — лишь малая часть возможностей вашего мозга. Ваш мозг также обрабатывает сложные визуальные образы. Он управляет всем вашим телом. Он решает концептуальные задачи. Он создаёт новые идеи из ничего.

«Ваш мозг состоит примерно из одного триллиона клеток с 100 триллионами связей между этими клетками.»

Мы оцениваем, что мозг обрабатывает 10 квадриллионов инструкций в секунду. Мы говорим «оцениваем», потому что это сложно точно определить. Архитектура слишком сложна. Существует около одного триллиона клеток. Каждая клетка имеет примерно 100 триллионов связей.

Сравните это со списком TOP500 2006 года. Этот рейтинг отслеживает самые мощные суперкомпьютеры мира. Три верхние строчки заняли IBM.

  1. BlueGene/L от IBM — 360 терафлопс
  2. BGW от IBM — 115 терафлопс
  3. ASC Purple от IBM — 93 терафлопс

BlueGene/L от IBM лидировал со скоростью 360 триллионов операций в секунду. Это звучит безумно. Но это не так быстро, как ваш мозг.

Был ещё один претендент. MDGrape-3. Построенный японским исследовательским институтом RIKEN. Его теоретическая максимальная скорость составляет 1 петафлопс. Это 1 квадриллион операций в секунду. Он в три раза быстрее BlueGene/L.

MDGrape-3 не занял первое место. Он не мог запустить официальное программное обеспечение для рейтинга списка TOP500. Поэтому BlueGene/L остался на первом месте. 360 триллионов операций в секунду. впечатляющее оборудование. Но всё ещё не такое быстрое, как биологический процессор, который вы используете прямо сейчас, чтобы читать этот текст.