Friday, 03 Feb 2023
(Shuttestock - Anton Balazh/3dartists/Blue Andy)

Wetenschappers onthullen hoe krachtig het menselijk brein is vergeleken met de snelste supercomputers ter wereld

Het is vernederend om in dit informatietijdperk te beseffen dat ons menselijk brein nog steeds een raadsel is.

Terwijl wij miljoenen uitgeven aan de ontwikkeling van steeds geavanceerdere supercomputers en enorme hoeveelheden energie verbruiken om onze apparaten aan te drijven, overtreft het altijd handige, efficiënte, en betaalbare menselijke brein onze toptechnologie op een groot aantal manieren. Hier zijn er een paar.

1. Een supercomputer had 82.944 processoren en 40 minuten nodig om één seconde menselijke hersenactiviteit te simuleren.

De afgelopen jaren werd de supercomputer K gebruikt door onderzoekers van het Okinawa Institute of Technology Graduate University in Japan en het Forschungszentrum Jülich in Duitsland in een poging om één enkele seconde menselijke hersenactiviteit te simuleren.

De computer kon toen een netwerkmodel van 1,73 miljard zenuwcellen (neuronen) bevatten. Het menselijk brein heeft echter ongeveer 100 miljard neuronen. Om dat in perspectief te plaatsen: het menselijk brein heeft ongeveer evenveel neuronen als er sterren zijn in de Melkweg.

Hoewel de computer erin slaagde één seconde hersenactiviteit te simuleren, duurde het 40 minuten.

De K-supercomputer was de snelste computer ter wereld totdat hij in 2011 werd overschaduwd (hij werd in 2019 buiten gebruik gesteld). Maar in 2014 kon hij 10,51 Petaflops per seconde (Petaflop/s) verwerken, wat je kunt begrijpen als ongeveer 10.510 biljoen berekeningen per seconde. Aangezien de vooruitgang in de technologie snel gaat, zullen we dat in perspectief plaatsen. In slechts drie jaar verdrievoudigde supercomputer Tianhe-2 de rekenkracht van K door 33,86 Petaflop/s (33.860 biljoen berekeningen per seconde) te bereiken.

Op dat moment produceerde de grafische eenheid in een iPhone 5s ongeveer 0,0000768 Petaflop/s. De snelste computer ter wereld was dus zo’n 440.000 keer sneller dan de grafische eenheid in de iPhone 5s, maar nog altijd vele malen langzamer dan het menselijk brein.

In een studie van Martin Hilbert van de Annenberg School of Communication van de universiteit van Zuid-Californië, gepubliceerd in 2011 in het tijdschrift Science, werd het vermogen van de wereld om informatie te berekenen geëvalueerd. Hilbert verwoordde het als volgt: “Om onze bevindingen in perspectief te plaatsen: de 6,4*1018 instructies per seconde die de mensheid kan uitvoeren op haar algemeen doelgerichte computers in 2007 liggen in dezelfde buurt als het maximale aantal zenuwimpulsen dat per seconde door één menselijk brein wordt uitgevoerd.”

2. Je brein is zo goedkoop, het is gratis.

Afgezien van zeldzame geboorteafwijkingen worden we allemaal geboren met hersenen, en die passen precies in ons hoofd! Volgens Forbes kostte de bouw van de Tianhe-2 ongeveer 390 miljoen dollar. Op volle kracht verbruikte hij meer dan 17,6 megawatt en het computercomplex besloeg ongeveer 720 vierkante meter. Sommige andere supercomputers, die als energiezuinig worden beschouwd, verbruikten ongeveer 8 megawatt.

Om dat in perspectief te plaatsen: een megawatt is gelijk aan 1 miljoen watt. Een gloeilamp van 100 watt verbruikt 100 watt zodra hij wordt aangezet, omdat “watt” verwijst naar het vermogen dat onmiddellijk wordt verbruikt. De snelste computer ter wereld verbruikt dus evenveel stroom als 176.000 gloeilampen.

Jeff Layton, Ph.D., een bedrijfstechnoloog van Dell, schreef in een blogpost: “Deze systemen zijn verschrikkelijk groot, duur en energieverslindend.”

Natuurlijk hebben de hersenen ook energie nodig. De energie komt van voedsel, dat in ons moderne landbouwsysteem brandstof verbrandt.

3. Het is ook erg handig.

Terwijl de computers die wij in het dagelijks leven gebruiken heel nuttig kunnen zijn, hebben sommige deskundigen hun twijfels geuit over het nut van supercomputers.

De South China Morning Post berichtte in een artikel over de Tianhe-2, die zich in China bevindt: “In tegenstelling tot thuiscomputers die verschillende taken aankunnen, gaande van tekstverwerking tot gaming en surfen op het web, zijn supercomputers gebouwd voor zeer specifieke doeleinden. Om hun volledige rekencapaciteiten te benutten, moeten onderzoekers maanden, zo niet jaren, besteden aan het schrijven of herschrijven van softwarecodes om de machine te trainen om een taak efficiënt uit te voeren.”

Een senior wetenschapper van het Beijing Computing Centre, die de Post niet bij naam noemt, zei: “De supercomputerzeepbel is erger dan een vastgoedzeepbel. Een gebouw blijft nog tientallen jaren staan nadat het is gebouwd, maar een computer, hoe snel hij vandaag ook is, wordt binnen vijf jaar afval.”

4. Hoe is de bandbreedte van je hersenen te vergelijken met een modem?

Verschillende wetenschappers hebben getracht een maatstaf vast te stellen voor de verwerkingssnelheid van de menselijke geest. De cijfers waarmee ze kwamen varieerden, afhankelijk van de benadering. De bandbreedte van een modem vergelijken met de “bandbreedte” van een brein is geen exacte wetenschap.

Eerst kijken we hoeveel bits per seconde (bps) je hersenen kunnen verwerken, daarna kijken we hoeveel bps een gemiddelde modem kan verwerken. Je kunt dit zien als de tijd die je nodig hebt om een foto te uploaden via internet versus de tijd die je nodig hebt om te verwerken wat je voor je ogen ziet.

Dr. Tor Nørretranders, adjunct-professor Wetenschapsfilosofie aan de Copenhagen Business School, schreef een boek getiteld “The User Illusion: Cutting Consciousness Down to Size”, waarin hij stelt dat het bewustzijn ongeveer 40 bps verwerkt, terwijl het onderbewustzijn 11 miljoen bps verwerkt.

De Oostenrijkse theoretisch natuurkundige Herbert W. Franke stelt dat de menselijke geest bewust 16 bps kan absorberen en in één keer ongeveer 160 bps bewust in de geest kan houden. Interessant genoeg merkt hij op dat de geest de complexiteit van elke situatie dus kan terugbrengen tot 160 bits.

Fermin Moscoso del Prado Martin, een cognitief psycholoog van de Université de Provence in Frankrijk, heeft vastgesteld dat de menselijke hersenen ongeveer 60 bps kunnen verwerken. In een commentaar op een Technology Review-artikel over zijn werk merkte hij op dat hij geen maximumlimiet heeft vastgesteld, wat betekent dat hij niet met zekerheid kan zeggen dat de hersenen niet in staat zijn meer dan 60 bps te verwerken.

Laten we eens kijken hoe snel uw huishoudmodem is.

Eén megabit per seconde (Mbps) is gelijk aan 1 miljoen bps; huishoudelijke modems kunnen werken met 50 Mbps tot enkele honderden Mbps. Dat is miljoenen keren sneller dan je bewustzijn en minstens vijf keer sneller dan je onderbewustzijn. Een punt voor computers; in dit opzicht presteren ze beter dan hersenen. Natuurlijk is er nog zo weinig bekend over het onderbewustzijn dat deze cijfers verre van zeker zijn.

En ook al zijn we relatief langzaam in het opnemen van gegevens, hoe we die verwerken is verbazingwekkend.

5. We leren, we vinden uit.

Kunstmatige intelligentie (AI) boekt vooruitgang bij het ontwikkelen van computers die creatief zijn. Maar de meest geavanceerde AI blijft ver achter bij het menselijk brein zoals het zelfs vele duizenden jaren geleden was.

In een artikel geschreven voor MakeUseOf.com, gaf elektrotechnisch ingenieur en freelance schrijver Ryan Dube commentaar op de volgende uitspraak van auteur Gary Marcus: “Het fundamentele verschil tussen computers en de menselijke geest ligt in de basisorganisatie van het geheugen.”

Dube schreef: “Om gegevens op te halen gebruikt de computer logische opslaglocaties. Een menselijk brein daarentegen onthoudt waar informatie is opgeslagen op basis van aanwijzingen. Die aanwijzingen zijn andere stukjes informatie of herinneringen die verbonden zijn met de informatie die je moet terughalen.

“Dit betekent dat de menselijke geest een bijna onbeperkt aantal concepten op allerlei manieren kan verbinden, en dan soms verbindingen kan verbreken of opnieuw maken op basis van nieuwe informatie. Dit stelt de mens in staat om buiten de grenzen te treden van wat al geleerd is—wat leidt tot nieuwe kunst en nieuwe uitvindingen die het handelsmerk zijn van het menselijk ras.”

6. Er is nog steeds weinig kennis over de hersenen, en we kunnen nog ondoorgrondelijke voordelen ontdekken.

National Geographic illustreerde hoe groots de taak is om het menselijk brein met precisie in kaart te brengen. In zijn editie van februari 2014, getiteld “The New Science of the Brain”, meldde het blad dat wetenschappers een 3D-model hebben gemaakt van een deel van de hersenen van een muis ter grootte van een zoutkorrel. Om dit kleine deel van het muizenbrein nauwkeurig in kaart te brengen, gebruikten zij een elektronenmicroscoop om het in 200 secties af te beelden, elk zo dik als een menselijke haar. “Een menselijk brein zo gedetailleerd in beeld brengen zou een hoeveelheid gegevens vereisen die gelijk is aan al het geschreven materiaal in alle bibliotheken ter wereld,” schreef National Geographic.

In 2005 ontdekten onderzoekers van Caltech en UCLA dat slechts enkele van de 100 miljard neuronen in de hersenen worden gebruikt om informatie op te slaan over een bepaalde persoon, plaats of concept. Zij ontdekten bijvoorbeeld dat wanneer proefpersonen foto’s te zien kregen van actrice Jennifer Aniston, één bepaald neuron in de hersenen reageerde. Een ander neuron was gewijd aan actrice Halle Berry.

Gepubliceerd door The Epoch Times (3 december 2022): Scientists Reveal How Powerful the Human Brain Is Compared to the Fastest Supercomputers in the World

Hoe u ons kunt helpen om u op de hoogte te blijven houden

Epoch Times is een onafhankelijke nieuwsorganisatie die niet beïnvloed wordt door een regering, bedrijf of politieke partij. Vanaf de oprichting is Epoch Times geconfronteerd met pogingen om de waarheid te onderdrukken – vooral door de Chinese Communistische Partij. Maar we zullen niet buigen. De Nederlandstalige editie van Epoch Times biedt op dit moment geen betalende abonnementen aan en aanvaardt op dit moment geen donaties. U kan echter wel bijdragen aan de verdere groei van onze publicatie door onze artikelen te liken en te her-posten op sociale media en door uw familie, vrienden en collega’s over Epoch Times te vertellen. Deze dingen zijn echt waardevol voor ons.