Некоторые теоретики описывают #мозг в сравнении с компьютером (ЭВМ), указывая на многие схожие черты в их устройстве и работе. Разумеется, речь идёт не о прямом сравнении мозга и компьютера, а об образном сравнении на самом общем уровне.
Например, мозг работает по определённым программам также как и компьютер. Или мозг имеет долговременную память, наподобие винчестера (жёсткого диска) компьютера и т.п
Критики высмеивают такой подход, утверждая, что мозг не может идти ни в какое сравнение с компьютером по многим причинам.
Одни из них утверждают, что не только компьютеры, но и любые искусственные системы не способны обучаться или, например, не способны излечивать самих себя в случае незначительных повреждений в отличие от того, как это может делать мозг.
Я не согласен с такими утверждениями, так как в наши дни существуют искусственные системы, созданные человеком, способные как обучаться, так и в какой-то степени излечивать самих себя.
Другое дело, что мозг не может идти ни в какое сравнение с искусственно созданными системами, как по своей сложности организации материи, так и по сложности своей работы.
Как бы то ни было, одним из главных и принципиальных отличий работы мозга от работы компьютера является умение мозга самореорганизовывать самого себя на материальном уровне в процессе работы, в отличие от умения компьютеров на базе самообучающихся программ, самореорганизовывать самих себя только на программном уровне.
Если самообучающиеся программы способны сами себя перепрограммировать в процессе обучения, то мозг может не только перепрограммировать сам себя, но и изменять схемы, на базе которых реализуются эти программы.
Такое свойство делает мозг более гибким и более живучим в сравнении с компьютером. Если компьютер частично повреждается, то он не в состоянии сам себя отремонтировать, в отличие от мозга, который при незначительном, а иногда даже и очень значительном повреждении ремонтирует сам себя.
Это основное фундаментальное свойство не только мозга, но и всей живой материи, которое кардинально отличает её от неживой материи. Если бы современные компьютеры обладали подобными свойствами, то это бы означало, что компьютер мог бы не только перепрограммировать сам себя, но и изменить внутреннюю архитектуру своих схем.
Увы, наука пока ещё не дошла до такого уровня развития, чтобы микросхемы могли сами себя восстанавливать в случае незначительных повреждений, хотя некоторые зачатки таких способностей уже имеются.
Например, в процессорах, состоящих из нескольких миллиардов элементов, как правило, выход из строя нескольких элементов или даже нескольких десятков элементов схемы не приводит к выходу из строя всего процессора.
Производители процессоров специально придумывают внутренние программы работы процессора таким образом, чтобы они могли учитывать количество рабочих элементов и в случае выхода из строя одного или нескольких из них заменять их другими элементами схемы, которые изначально изготовляются в избытке и находятся в резерве.
Однако элементы, которые могут выйти из строя и быть заменены другими элементами схемы - это, как правило, однообразные элементы схемы, выполняющие функции ячеек памяти, жёстко привязанных к определённым областям микросхемы.
Эти элементы заменяются другими элементами схемы в случае выхода их из строя, но не изменяют своего функционального назначения. Мозг же работает совершенно иначе.
В отличие от компьютера мозг состоит не из жёстких элементов схемы, а элементов могущих изменять, как своё функциональное назначение, так и своё строение. Например, нейрон, который часто называют структурно-функциональной единицей мозга, может изначально быть зрительным, а впоследствии стать слуховым.
К тому же эти элементы связаны между собой гибкими связями, способными не только ослабляться или усиливаться, но и образовывать новые связи между другими элементами схемы.
Например, нейрон может связаться с нейроном, с которым он ранее не имел ни какой связи, образуя, таким образом, новую «схему» или так называемую новую нейронную сеть мозга. Причём новая связь нейрона с другим нейроном, как показывают исследования, образуется в том случае, когда оба нейрона одновременно возбуждаются.
Поэтому современные электронно-вычислительные системы, способные сами себя «излечивать» в случае небольших механических повреждений, не могут идти ни в какое сравнение со способностями живой материи делать это.
Ещё одним кардинальным отличием мозга от компьютера является умение мозга ставить перед собой цели. Современные компьютеры на базе искусственного интеллекта пока не умеют этого делать; они лишь способны достигать целей, поставленных перед ними человеком.
Что касается сложности организации материи мозга и компьютера, то даже в количественном соотношении мозг на несколько порядков содержит большее количество рабочих элементов, по сравнению с современными даже очень продвинутыми компьютерами, например, суперкомпьютерами.
#Головной мозг человека содержит около 100 млрд. нейронов, хотя некоторые учёные оспаривают эту цифру, утверждая, что на самом деле нейронов несколько меньше, около 85 млрд. Возможно разница в цифрах возникает из-за различных способов подсчёта нейронов.
Например, в одном случае учёные могут считать вместе с нейронами, так называемые «служебные клетки» или глиальные клетки мозга, которые составляют практически половину от числа всех клеток мозга, а в другом случае их не учитывать.
Как бы то ни было даже цифра в 85 млрд. нейронов огромна. Но главное не только количество нейронов, а количество связей между ними, которое в итоге определяет количество возможных схем, на которых могут быть реализованы те или иные программы мозга.
Соответственно чем большее количество связей имеют между собой нейроны (один нейрон может образовать до 20 тысячей связей с другими нейронами), тем большее количество схем имеет мозг и, тем соответственно, большее количество программ он способен выполнять.
Конечно проведение аналогии между компьютером и мозгом для объяснения устройства и принципа работы последнего, может дать лишь сильно упрощённое и искажённое представление об этом.
Но оно становиться ещё более искажённым, когда «теоретики», начинают сравнивать структурно-функциональные единицы, находящиеся на разных уровнях организации материи, например, сравнивая нейрон с транзистором.
Кроме того что эти элементы сильно отличаются друг от друга размерами и совершенно разной структурой, они также имеют различный уровень интеграции рабочих элементов, из которых состоят.
#Нейрон – это клетка величиной от 3 до 130 мкм, состоящая из огромного количества (нескольких миллиардов) более мелких элементов, размеры которых не более 5 нм, имеющая тысячи, а то и десятки тысяч выводов, соединяющих её с другими клетками.
Транзистор же, в современном его исполнении – это ячейка кристалла, размером в несколько десятков нанометров, состоящая всего из нескольких более мелких элементов, представляющая собой электронный ключ, имеющий всего три постоянных вывода, который может принимать всего два положения – быть включенным или отключенным, что эквивалентно логическим значениям «да» или «нет».
Как видите, разница, что называется на лицо: нейрон – это сложно организованная система, имеющая тысячи, даже десятки тысяч выводов, а транзистор это простейший ключ, имеющий всего три вывода.
Поэтому если нейрон и следует сравнивать с элементами искусственно созданных электронно-вычислительных систем, то хотя бы в качестве подходящих для сравнения элементов следует брать не один транзистор, а высоко интегрированные микросхемы, например, микропроцессоры, состоящие из нескольких миллиардов таких транзисторов.
Правда и такое сравнение будет слишком упрощённым, поскольку нейроны мозга в отличие от микропроцессоров имеют намного большее количество «проводников», связывающих их с другими элементами мозга, которое к тому же способно изменяться.
Но даже и при таком упрощённом сравнении рисуется совершенно иная картина: получается, что мозг состоит не из 100 млрд. транзисторов (как многим это кажется), а из 100 млрд. высоко интегрированных микропроцессоров.
Для сравнения самый «мощный» суперкомпьютер в 2016 году Sunway TaihuLight, работающий в национальном суперкомпьютерном центре Китая, использует около 10,5 миллиона процессорных ядер, что в грубом приближении эквивалентно 10,5 миллионам микропроцессорам, которых в 100 тыс. раз меньше, чем в мозге.
Отсюда становится вполне понятно, почему учёные говорят, что мозг по своей сложности организации не может сравниться ни с каким суперкомпьютером.
Однако никто не утверждает, что в будущем, пусть даже и очень отдалённом будущем, искусственные вычислительные системы, становясь всё более сложными с каждым поколением, не смогут достичь уровня сложности, сопоставимого с уровнем сложности мозга, преодолев пока, что кажущиеся непреодолимыми барьеры.
Вполне возможно, что такое будущее даже не за горами. Вопрос только в том, что если машины научатся думать также как и мы, не захотят ли они уничтожить нас, как это показывают во многих фантастических боевиках? Боюсь, что на этот вопрос пока нет однозначного ответа.
С уважением, Долгоновский Александр!
