http://0-aura.livejournal.com/ (![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png)
0-aura.livejournal.com) wrote in ![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png)
useless_faq2014-06-23 06:46 pm
0-aura.livejournal.com) wrote in useless_faq2014-06-23 06:46 pm
Отвод тепла и другие вопросы
Человек может сносно прожить неделю, грубо говоря, на двух бутербродах в день (проверено)).
При этом как-то там передвигаться, тяжести поднимать, может, даже сексом каким-нибудь заниматься и т.п.
Теперь представим, что вместо человека - механизм, робот.
Сколько должны весить аккумуляторные батареи, чтобы робот мог выполнять примерно ту же работу?
Причём параметры взаимозависимы - чем тяжелее аккумуляторы, тем больше энергии нужно, чтоб их таскать на сложном механизме "ноги".
Теперь прибавим к этому умственную деятельность. Представим, что упомянутый человек - студент, готовящийся к экзаменам, или менеджер, решающий сложные многоходовые задачи.
Расход энергии намного возрастёт?
Дальше. Всем известна проблема отвода тепла от процессора. Как эта проблема решается у человека? Известны ли факты перегрева головного мозга?
С какой скоростью должна течь кровь, чтобы охлаждать мозг, если б он выделял столько же тепла, сколько компьютер, решающий те же задачи? Надо учесть, что температура крови около 36,6 °С и у человека нет чего-то похожего на радиатор. Если только кожные покровы, но там нет мощного тока крови. И вообще, не похоже, чтоб от головы кровь отливала горячей, остывая только в коже.
Куда же деваются излишки тепла? Или мозг столько тепла всё-таки не генерирует? Почему?
При этом как-то там передвигаться, тяжести поднимать, может, даже сексом каким-нибудь заниматься и т.п.
Теперь представим, что вместо человека - механизм, робот.
Сколько должны весить аккумуляторные батареи, чтобы робот мог выполнять примерно ту же работу?
Причём параметры взаимозависимы - чем тяжелее аккумуляторы, тем больше энергии нужно, чтоб их таскать на сложном механизме "ноги".
Теперь прибавим к этому умственную деятельность. Представим, что упомянутый человек - студент, готовящийся к экзаменам, или менеджер, решающий сложные многоходовые задачи.
Расход энергии намного возрастёт?
Дальше. Всем известна проблема отвода тепла от процессора. Как эта проблема решается у человека? Известны ли факты перегрева головного мозга?
С какой скоростью должна течь кровь, чтобы охлаждать мозг, если б он выделял столько же тепла, сколько компьютер, решающий те же задачи? Надо учесть, что температура крови около 36,6 °С и у человека нет чего-то похожего на радиатор. Если только кожные покровы, но там нет мощного тока крови. И вообще, не похоже, чтоб от головы кровь отливала горячей, остывая только в коже.
Куда же деваются излишки тепла? Или мозг столько тепла всё-таки не генерирует? Почему?
no subject
Влияние массы аккумуляторов на расход энергии можно посчитать только зная вес робота и сколько он расходует энергии на единицу дополнительной массы.
По расходу энергии на умственную деятельность были где-то данные в сети.
Охлаждается мозг в том числе и током крови, кровеносные сосуды в коже есть и много.
no subject
Пот. А когда не помогает, тепловой/солнечный удар. Порой с очень печальными последствиями для нервной системы вплоть до паралича.
Что касается мозга, то он, кмк, работу не выполняет, и греться ему не от чего. По нему текут электрические токи, которые являются сигналами нервной системы.
no subject
no subject
no subject
no subject
no subject
no subject
no subject
no subject
А если бы мозг грелся как процессор, недолго бы он проработал.
А в целом терморегуляция именно радиатор, через кожу в основном.
Хотя вот только что прочитал, что зевота - в том числе и охлаждение для мозга.
no subject
касательно же мощностей, то можно прикинуть примерно так:
человеку в сутки нужно около 2500 ккал, то есть потребляемая человеком мощность составляет примерно 104 ккал/ч или 0,121 Вт, это условно, потому что потребление сильно зависит от занятия человека в данный момент
но тем не менее, потребляемая человеком мощность сравнима в электрической лампочкой
no subject
no subject
странные у вас лампочки
no subject
no subject
no subject
Человек может прожить какое-то время на внутренних запасах. Эти "два бутерброда" - чтобы приглушить чувство голода.
> Дальше. Всем известна проблема отвода тепла от процессора. Как эта проблема решается у человека?
У человека нет "гонки тактовой частоты". Аналогия абсолютно неверная технически, но можно сказать, что вместо тупого наращивания частоты единственного ядра, у человека очень очень многоядерный процессор, работающий на сравнительно небольшой частоте.
А в животном мире роль "радиатора на процессоре" выполняют уши. Чем жарче климат - тем больше уши. Например, фенек:
no subject
no subject
no subject
бутерброд корректнее сравнивать с бензином
no subject
no subject
В необычных становится проблема перегрева — скафандры для открытого космоса, где нет условий для работы радиатора (кожи), оборудованы системой трубок для охлаждения.
В общем, выделение тепла является общей проблемой для любого работающего процессора.
no subject
Пока картина складывается такая:
Из-за отсутствия ""гонки тактовой частоты"" количество тепла, выделяемого головным мозгом в процессе работы, не намного больше, чем количество тепла, выделяемое телом человека в среднем, поэтому нет отдельной проблемы "отвода тепла от мозга".
И всё-таки хотелось бы вернуться к вопросу об энергоэффективности человеческого организма - намного ли лучше удаётся человеку накапливать и расходовать энергию в сравнении с современными "небиологическими" технологиями, или всё-таки технологии пока от био сильно отстают?
no subject
Но вопрос про вес аккумов не совсем точный - сильно зависит от типа, а положительная обр. связь с массой аккума зависит от вида выполняемой работы.
При прочих равных, если человек - это 120Вт/ч, то это примерно 20-24 кг литий-ионного аккумулятора (удельная энергоемкость - 110-200Вт/ч * кг), либо 24-28 кг LiFePo, либо 40-55 кг свинцового, либо около 50 кг NiCd.
no subject
no subject
no subject