Lue uutinen mobiilisivustolla

Aivojen tietojenkäsittely tökkii, supertietokone tulee perässä

Kuva: Jan Schulte-Tigges / Lehtikuva

31.10.2007 (päivitetty 1.11.2007 07:50) Ihmisaivot hyödyntävät hyvin tehotonta sähkökemiallista ja digitaalisesti valvottua, mutta analogista tietojenkäsittelyä.

Suuri osa aivojen laskennasta toteutuu neuronien eli hermosolujen välillä nopeudella, joka on kussakin synapsissa, neuroneiden liitäntäkohdassa noin 200 laskutoimitusta sekunnissa. Se on noin miljoona kertaa hitaampaa kuin nykyisillä mikropiireillä.

Aivot pystyvät kuitenkin käsittelemään rinnakkaista tietoa kolmessa ulottuvuudessa, ja lopputulos ylittää minkä tahansa tietokoneen tällä hetkellä, kirjoittaa Ray Kurtzweil kirjassaan The Singularity is Near.

Esimerkiksi IBM:n kesällä julkistettu supertietokone Blue Gene /P on tehoasteikon ykköstuote. Sen yhden petaflopin eli tuhannen teraflopin teho merkitsee yli 1 000 000 000 000 000 laskutoimitusta sekunnissa. Luvussa on 15 nollaa.

Kurtzweilin mukaan aivojen toimintojen simulointi vaatii supertietokoneelta tuhannen petaflopin tehoja, mikä on saavutettavissa viiden vuoden päästä.

Sen sijaan hermosolujen emulointi ja muuntaminen onnistuu Kurtzweilin näkemyksen mukaan 2020-luvun puolissa välissä kun supertietokone pystyy tuhanteen eksaflopiin. Luvun perässä on 19 nollaa eli sellaisen tietokoneen pitäisi olla miljardi kertaa tehokkaampi kuin IBM:n Blue Gene /P.

Tämä kirjoitus on aikaisemmin julkaistu blogeissani:
http://www.omasana.fi/kalnik2000 ja http://kalnik2000.vuodatus.net/

Kalevi Nikulainen toimitus@digitoday.fi

Teksti on lisensoitu Creative Commons Nimeä-Ei muutoksia-Epäkaupallinen -lisenssillä.

Kirjoita kommentti

Kommentit (8)

0

0

Ihmisaivot hyödyntävät hyvin tehotonta sähkökemiallista ja digitaalisesti valvottua, mutta analogista tietojenkäsittelyä.

Digitoday

Lainaa Ilmoita asiaton viesti

# 1.11.2007 8:28

1

0

Conan O'Brienissä vieraili taannoin robottiasiantuntija. Hän väitti, että IBM:n tehojyrä on yhtä tehokas, kuin kissan aivopuoliska.

COB

Lainaa Ilmoita asiaton viesti

# 1.11.2007 8:28

1

0

Tuhannessa eksaflopissa on 21 nollaa, ei 19.

mik

Lainaa Ilmoita asiaton viesti

# 1.11.2007 8:41

1

0

Jokainen vähänkään koneellisen laskennan kanssa puuhaillut tietää että analoginen laskenta on paljon digitaalista tehokkaampaa.
Tässä tehokkuus tarkoittaa nopeutta suhteessa laitteiston monimutkaisuuteen tai kokoon (eli hintaan).
Artikkelin otsikko on siis päin mäntyä.
Se on tietysti totta, että aivojen kellotaajuus on matala, mutta mitä järkeä on verrata elektroniikkapiirejä aivoihin?

Markku

Lainaa Ilmoita asiaton viesti

# 1.11.2007 9:14

1

0

Se on tietysti totta, että aivojen kellotaajuus on matala, mutta mitä järkeä on verrata elektroniikkapiirejä aivoihin?

Elektroniikkapiiri tai oikeammin mikropiiri koostuu transistoreista, eli komponentista jossa on kaksi sisääntuloa ja yksi ulostulo. Kaksi sisääntuloa määrittelevät päästetäänkö jännite "läpi" transistorista ulostuloon.

Aivot koostuu neuroneista, joiden toimintaperiaate on hyvin pitkälle sama kuin transistorissa. Kaksi sisääntuloa, yksi ulostulo perustuen sisääntulojen arvoon.

Näitä ketjuttamalla syntyy mikropiirit, aivot, logiikka ja lopulta myös tietoisuus.

Ainut merkittävä ero aivojen ja mikropiirien välissä on se, että mikropiirien "neuronit" on kaksiulotteisella pinnalla, käytännössä siis voisi ajatella niiden olevan paperille rinnakkain pistettyjä pisteitä (x,y) pisteitä. Aivoissa taas neuronit on kolmiulotteisella pinnalla, eli pisteitä kuution sisällä (x,y,z).

On loogista, että näitä kahta vertaillaan ja lopuksi myös kehitetään kolmiulotteisia mikropiirejä, jotka käyttäytyvät kuin aivot, mutta ajan saatossa vielä tehokkaammin.

.

Lainaa Ilmoita asiaton viesti

# 1.11.2007 9:48

1

0

"Aivot koostuu neuroneista, joiden toimintaperiaate on hyvin pitkälle sama kuin transistorissa. Kaksi sisääntuloa, yksi ulostulo perustuen sisääntulojen arvoon."

Tosin neuroneissa noita synapseja, eli sisään- ja ulostuloja on tuhansia, joka hieman mutkistaa asiaa.

ele

Lainaa Ilmoita asiaton viesti

# 1.11.2007 11:08

1

0

Onpa ahdettu monta simppeliä virhettä lyhyeen tilaan:

1) Kuten aiemmin kommentoitu, tuhannessa eksassa on 21 eikä 19 nollaa.

2) Kyseinen luku ei ole miljardi-kertainen 15-nollaiseen (sen enempää virheellisessä kuin korjatussakaan muodossa), vaan miljoona-kertainen.

3) Mainitun kirjan kirjoittaja on nimeltään Kurzweil, ei Kurtzweil.

Aleksei

Lainaa Ilmoita asiaton viesti

# 1.11.2007 12:47

1

0

... joku aika sitten uutisoitiin IBM:n keksinnöstä, joka mahdollistaa valoon perustuvan laskennan (sähkökentällä poistetaan piihin syntyvä elektonipilvi, joka imee valon itseensä. Tämä mahdollistaa edulliset ja tehokkaat piipohjaiset laserit). Kun elektroniikka ja valo saadaan saumattomasti yhteen ja huomioidaan se, että valolla voidaan harrastaa analogista rinnakkaista laskentaa, ynnä fotonit liikkuvat vikkelämmin kuin elektronit ,jne.. summa summarum: Veikkaan tuhannen eksaflopsin koneita olevan jo paljon ennen vuotta 2020.

Ennustaja Eukko

Lainaa Ilmoita asiaton viesti

# 1.11.2007 14:59

Sivut: 1 Edellinen Seuraava

Uutiset

Seksuaalirikoksesta epäilty valmentaja löytyi kuolleena sellistä

• Pohjanlahdelta löytyi upotettu konjakkilaiva
• Miljoonien viinakokoelma myyntiin vaimon vuoksi
• Kreikkaan vaaditaan uusia vaaleja
• Tukholman teinit tilaavat vodkaa tekstiviestillä