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1 # 奇趣科技達人
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2 # 宇宙科學室
現有晶片技術肯定是不能仿照甚至超過人體大腦!未來可期,很有可能會超過人類的大腦!現在我們來說說現有晶片技術為什麼不能仿照人體大腦。
首先,人體大腦是中樞神經中最大和最複雜的結構,也是調節機體功能的器官。我們知道,我們人體的學習,記憶,意識,精神,話語等都需要依靠大腦作為基礎載體才能實現。
大家知道銀河系有多少顆恆星嗎?我來告訴你們吧!銀河系有將近2000億顆恆星!我們人類大腦分為內外部分,內部都不用解釋了,高中都學過,而外部分為端腦和間腦,你們知道這有多少細胞嗎?光是端腦和間腦細胞總和就有140億個細胞,若每個細胞當中恆星,那麼其相當於銀河系總恆星的0.07%。以每個細胞作為一顆恆星,當做獨立的思考體,然後這140億個思考體都會互相影響,互相聯絡,再結合大腦中的9000多萬個神經元,這就是一個小的銀河系。
在這140億個腦細胞當中,我們一般的人最高只開通了7%,目前最高科技的機器人,說話能夠搞得過人類嗎?不能,它們的思維邏輯建立在邏輯器件上,並沒有像人類這樣的獨立思考系統。
目前最高科技的超級計算機內部晶片只有312萬計算核心,就算在給它擴充套件到1000萬,想要仿照大腦甚至超過大腦依然是天方夜譚。並且,超級計算機的體積有時候比地下停車場都大,這是什麼概念,1000萬的計算核心,體積將近停車場那麼大。可想而知,依靠現有技術,想要仿照人類大腦,內部核心晶片總和所產出的超級計算機至少得有月球大小。總之,目前的晶片技術連3%的大腦都趕不上,別談仿照人體大腦。
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3 # 紫金書院
現有晶片技術與人腦相比可以說還差十萬八千里的!晶片只是一個三維資訊存取靜止死載體而已,而人腦除了是一個萬維變化的資訊活載體外,還能收發、運算、推理、判斷眼耳鼻舌身意各種資訊!現在的晶片,連人的鼻舌感覺意識功能都無法造出,很難趕上有機會生物化的人腦!
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4 # 小新在吃瓜
目前世界上的科學框架是建立在伽利略的模型理論體系之上的,即我們認識世界都是基於一堆條件下,用模型來描述和形式化表達。
你的問題涉及三個層次的問題:
1是人腦描述的能不能問題,人腦的執行模式能否有模型來清淅明確的描述,或者說人腦的機理能否被我們所認知了解,這就像維特根斯坦《羅輯哲學論》裡說的可說或不可說的認知邊界問題。
2是計算機能不能解決的問題,如果人腦可以用某個模型進行描述的話,接下來就是在技術上怎麼做的問題。如果在技術上一定要使用計算機和晶片來解決的話,這涉及一個叫計算複雜度的問題,目前的計算機只能解決複雜度低一些的問題,這是著名的P等或不等NP?的千禧年難題之一,解決了拿個圖靈獎應該不是問題,即使人腦能描述,在計算機理論體系下也不一定搞得定。
3是晶片要多大的問題,如果人腦可描述,也能建模,計算複雜度也能降到能解決的程度。就開始進入題主的晶片要多大的問題,目前晶片主要有帶CPU的晶片和不帶CPU的晶片,前者如電腦CPU後者如FPGA。前者我們有個指標叫指令週期,這關係主頻和CPU架構。後者我們有個指標叫羅輯門數量。這些指標影響到解決問題的效能層面。至於題主說的多大的問題,我認為涉及晶片的工藝製程問題,用130nm和7nm製程,相同大小的晶圓能蝕刻的電路數量也不一樣,比方現在的i7CPU效能比幾年前的至強CPU還好,所以晶片的尺寸不是限制和解決模擬人腦的因素。
回覆列表
個人認為,以現在的技術還難以做出仿造人腦的晶片。
人腦最獨特的是思維意識。就目前的世界頂級科學家們也無法得知人的思維意識是怎樣產生的。可現在的電腦想要做到那種程度要過多長時間還是個未知數。而人腦和電腦最大的差別就在於,人腦的進化速度要比電腦的進化速度快多了。
人類大約有幾百億個腦細胞,每個腦細胞大約有幾百條腦神經,每條神經上大約有幾百個突觸,每個突觸有幾百到幾千個蛋白質,一個腦細胞的作用大約相當於一臺大型計算機,一個突觸的作用大約相當於計算機的一塊晶片。可以很簡單地推算出來,人的大腦相當於上千億塊或上萬億塊晶片。人類目前最大型的平行計算機,美國的白色戰略加速計算機(White ASCI)也不過8000塊晶片,和人類的大腦比,相差大約一億倍,也就是差8到9個數量級。計算機的運算能力一般用一秒鐘能做多少次加法運算來統計,目前最快的是中國的“天河二號”,以峰值計算速度每秒5.49億億次、持續計算速度每秒3.39億億次雙精度浮點運算的優異效能位居榜首。由於人腦是超級巨大的並行運算系統,所有突觸以及每個突觸上的所有蛋白質,都可以瞬間同時運動,蛋白質之間又只有幾奈米距離,電流在這個距離上一秒可執行幾千億次,人腦運算速度的數量級就大得沒法形容,大約1後面跟27個零到30個零。要知道,40億次,才不過是4後面跟9個零而已,差了大約20個數量級。所以,如果用計算機來模擬人類大腦的功能,以目前研究進展的速度而言,大約還要一百年才能實現。因為根據著名的“摩爾定律”,計算機的運算速度每18個月提高一倍,也就是每年大約提高0.67倍,要提高20個數量級就需要100多年。另外還有一個因素沒有考慮,計算機就兩種電路狀態,開或關,而腦細胞、腦神經、突觸、蛋白質以及組成蛋白質的氨基酸都有很多種,運動起來遠比電路複雜得多了。所以人類搞清人腦功能的時間還要推後。科學家從人腦的功能原理上,受到了啟發,研製成功了電子計算機。電子計算機是20世紀最重大的發明之一。它具有非凡的計算能力,現代最快的計算機在1秒鐘內,能完成上億次運算,這樣的計算速度和計算過程的可靠性,是人工計算望塵莫及的。計算機還能模仿人的某些感覺和思維功能,按照一定的規則進行判斷和推理,代替人的部分腦力勞動。正因為這樣,計算機受到了人們的高度重視,被稱之為“電腦”,而且在各個領域裡得到了廣泛的應用。現代計算機總是按照人規定的程式進行工作的。在這些程式中,人要為計算機預見到一切可能發生的情況,並安排好計算機該如何作出反應。一旦出現了意料之外情況,計算機也會暈頭轉向,束手無策。英國《獨立報》14日報道說,研究人員首次計算出了人腦的記憶容量,發現人腦在這方面的能力超過所有的電腦。那些預言電腦的能力將超過人腦的人已經能夠被證明是絕對錯誤的。報道說,在《大腦與思維》雜誌發表了上述計算結果的科學家們說,儘管最大的電腦的記憶容量是1,000,000,000,000個位元組(10的12次,即方),人腦的記憶容量的位元組數則大到10後面跟8432個零。研究人員說,記憶是自然智慧的基礎,而人腦的記憶容量至今還是個謎,因為沒人能建立合適的計算模型將其測算出來。人腦中神經元的數量是已知的,大約為1000億個,許多分析家以此為基礎提出了電腦不久將超過人腦的觀點。但是研究人員並不侷限於這個角度,他們運用一系列運演算法則,計算出了人腦的記憶總量,其中包括不同神經網路的龐大數量,這項發現可能會改變電腦設計的思路。今後的電腦可能不是增加位元組,而是模仿人腦,特別是更加註重神經網路。人腦子裡儲存的各種資訊,可相當於美國國會圖書館的50倍,即5億本書的知識。所以說即使能夠造出跟人腦差不多的晶片,那它的體積將大的驚人!