Рад приветствовать на канале "Облака Мыслей".
Для ответа на вопрос в заголовке воспользуемся комбинаторным правилом умножения (см. статью автора о нём). Сразу отмечу, что указанный далее подсчёт весьма грубый.
Количество нейронов (N1)
В головном мозге человека в среднем 85 млрд нейронов (обозначим это число N1=85 000 000 000).
Виды нейронов (N2)
Существуют разные виды нейронов. Для данной оценки примем число видов, равное 10 (N2=10).
Примеры: униполярный, биполярный, мультиполярный, веретенообразный (нейроны Экономо) и др.
Число связей с другими нейронами (N3)
Каждый из нейронов образует около 5 тыс. связей (синаптических контактов) с другими. N3=5000.
Прочность связи с другими нейронами (N4)
Прочность связи определяется площадью синаптических контактов; последняя разнится от связи к связи. Чем прочнее связь, тем эта площадь больше, и тем, соответственно, сильнее один нейрон способен "атаковать" другой нейромедиаторами. Пусть возможно 1000 состояний для прочности связи ("количества" динамической стереотипии по И. П. Павлову). N4=1000.
Вид используемого нейромедиатора (N5)
Для каждой из возможных связей также разнится вид используемых нейромедиаторов (разные связи внутри отдельных нейросетей используют разные нейромедиаторы, но допустим, что каждая из них использует 10 наиболее распространенных).
Вообще, используемых нейромедиаторов много, причём чем больше мы понимаем устройство мозга, тем сильнее осознаём неимоверную сложность представленных в нём структур с точки зрения используемых нейромедиаторов. Так, например, отдельный возбуждающий нейромедиатор в некоторых нейросетях может иметь тормозные эффекты.
Для определённости возьмём число нейромедиаторов, равное 10 (N5=10).
Подсчёт количества возможных состояний мозга (т.е. "энтропии" мозга):
Согласно комбинаторному правилу умножения "энтропия"* мозга равна W (ГМ) = N1*N2*N3*N4*N5 = 42 500 000 000 000 000 000 возможным состояниям.
(*ссылка на статью об энтропии и о её расширительном применении).
Сколько бит будет достаточно для кодирования состояний мозга?
1 бит кодирует 2 состояния чего-либо (например: вкл/выкл). 2 бита кодируют 4 состояния (2*2=4). N битов кодируют 2^N различных состояний.
Решая уравнение: W(ГМ)=2^N, получим, что N находится между 58 и 59 (можем взять 60 бит, которых с учётом требований выше будет достаточно с большим запасом).
Таким образом, с точки зрения компьютерной архитектуры головной мозг за один ход может обработать 58-59 битов, трансформируя их по определённым правилам за каждый из "ходов" (нейронных разрядов) и приходя к тем или иным психическим содержаниям, осознаваемым / и не осознаваемым в разной степени.
В свою очередь, большинство современных компьютеров имеют 64-битную архитектуру, что означает, что процессор способен за одну команду по определённым правилам трансформировать 64 нулей/единиц в другие 64 нулей/единиц, выдавая тем самым другие состояния себя, а следовательно и подключённой к нему периферии (например монитора, пикселей на нём и т.п.).
Подводя итог, головной мозг человека, допуская около 43*10^18 состояний себя, приблизительно имеет 60 битную архитектуру.
Подписывайтесь на канал, оставляйте комментарии и лайки.