白大脑比超级计算机还,和超级计算机相比,人类的大脑很弱吗
(文章來源:網絡整理)
縱觀人類的發(fā)展史,電子
計算機
(也稱電腦)絕對是一個劃時代的產物,憑借著強大、精準的計算能力,電子計算機一舉將人類從繁復、枯燥的工作中解脫出來,使科現(xiàn)代科技的發(fā)展進程得到了極大的提升。時至今日,大到探索宇宙,小到我們的衣食住行,人類社會的各個領域已經和電子計算機密不可分。
電子計算機的計算能力有多厲害?可以這么說,隨便拿一臺現(xiàn)在的普通電腦,它的計算速度都是以每秒種多少億次來計算的。看到這里,也許有人會奇怪電腦這么強的計算能力,到底用到了什么地方了?這里舉個例子來說明。
就拿我們平常愛玩的電腦游戲來講,我們在電腦屏幕上看到的游戲畫面,其實是由很多極小的點組成,這些點就被稱之為像素。電腦屏幕上每一個固定的游戲畫面,叫做一幀,通常每一幀都是由上百萬個像素組成。我們之所以看到游戲畫面是動態(tài)的,就是電腦在一幀一幀的播放這些畫面,這個道理和以前的動畫片一樣。一般來講,電腦需要每秒鐘播放至少30幀,我們才可以看到流暢的畫面。
我們可以看到,當我們在玩電腦游戲的時候,電腦在每一秒鐘都需要處理數(shù)量以千萬計的像素,除此之外電腦在處理圖像的同時,還要處理其他的很多數(shù)據,比如聲音、游戲里的邏輯運算以及與操作系統(tǒng)的協(xié)調等等。如此龐大的計算量,也只有現(xiàn)代的電子計算機能夠勝任。
而將電腦的計算能力用于單純的計算,那就顯得很恐怖了,比如說一些科研領域需要的復雜計算,如果用人工計算的話,可能需要幾年甚至幾十年,但是對于電腦來說,也就是分分鐘的事。注意,以上所講的只是普通的電腦,而超級計算機的運算速度是普通電腦的上百萬倍!根據相關資料,目前世界上最強的超級計算機“頂點”,它由4608臺頂級電腦服務器組成,其浮點運算速度高達每秒鐘20億億次!
而在日常生活中,我們的大腦要進行一些簡單的加減乘除都考慮半天,如果數(shù)字多了,或者是數(shù)字的位數(shù)多了,我們還很容易出錯。不要說和超級計算機相比,就算是比超級計算機弱百萬倍的普通的電腦,我們的大腦也無法與之相比。這似乎說明了,我們的大腦比超級計算機要弱很多,但是事實真的是這樣嗎?我們接著再來講。
先看看我們的大腦的結構,大腦由大約1000億個腦細胞組成,每一個腦細胞大概有幾百條腦神經,每一條腦神經上又有幾百個突觸,而每一個突觸上面,又有幾百上千個可以用來交換信息的蛋白質。如果以每一個突觸與一個電腦的
晶體管
相比的話,我們的電腦至少集成了幾千億的
晶體
管,而目前高檔的電腦
CPU
(中央處理器),也僅僅是集成了幾十億的晶體管。
再來看看計算速度,根據研究,人腦的所有突觸上的蛋白質都可以同時運動,這也就意味著我們的大腦是一套并行計算系統(tǒng)。因為突觸上的蛋白質之間平均距離僅有幾納米,所以在這個距離上,生物電可以在一秒鐘之內運行幾千億次之多。因此,理論上來講,我們大腦的計算速度至少為每秒鐘 1 x 10^27 次,直觀一點,是每秒鐘 1,000,000,000,000,000,000,000,000,000 次!
怎么樣,被我們的大腦震撼了吧?然而這還沒完!我們知道,電腦的
電路
狀態(tài)只有“開”和“關”這兩種狀態(tài),也就是說目前的電腦其實只認識 0 和 1 的,從本質上說,電腦就是通過對0 和 1 這兩個數(shù)字的組合進行計算的,比如我們要電腦執(zhí)行一條簡單的指令,就必須把這和指令翻譯成很多的 0 和 1組成的機器語言,才能得到電腦的執(zhí)行,反之亦然。
電腦的這種特性,大大的降低了電腦計算的效率,而我們大腦里的“電路狀態(tài)”就不一樣了,組成蛋白質的氨基酸,會在大腦里形成很多種狀態(tài),這無疑使我們的大腦的計算效率有了本質上的不同。美國加州大學的物理學家馬修.菲舍爾(Matthew Fisher),曾在他發(fā)表在《物理學年鑒》的論文中指出,我們的大腦其本質就是一臺非常強大的
量子計算機
。
量子計算機機有多強,大家肯定是知道的,雖然我們的科學家們在這方面做了很多的努力,但是到現(xiàn)在為止,并沒有任何真正意義上的量子計算機問世。事實上,很多科學家都估計,當人類
制造
出量子計算機后,人類的文明必將出現(xiàn)一個飛躍。
(責任編輯:fqj)
總結
以上是生活随笔為你收集整理的白大脑比超级计算机还,和超级计算机相比,人类的大脑很弱吗的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: 目前有量子计算机,中国“祖冲之”刚刚成为
- 下一篇: 英语口语智能测试软件,口语易英语口语智能