Системная конфигурация человеческого мозга

[irdis.livejournal.com]

А кто-нибудь пытался определить тактовую частоту мозга в гигагерцах (т.е. сколько операций в секунду он производит)? Сколько килобайт данных может вместить кратковременная память у максимально натренированного человека? А долговременная?
Какова максимальная скорость обмена данными через порты типа "рот-уши" с другими людьми?

Comments

[blak-n-wait.livejournal.com]

считаете размер памяти в дискретных единицах для аналогового устройства?

[blak-n-wait.livejournal.com]

Человек же не текст помнит, а что-то, что на мой взгляд, можно охарактеризовать как "образ"

[eterevsky.livejournal.com]

Ну символ текста -- это сокрее 5 бит, а не байт. К тому же, если человек помнит, скажем, страницу текста, это не значит, что он помнит 2000 символов или сколько там. Скорее он помнит её как последовательность слов или даже небольших часто встречающихся словосочетаний. Соответсвенно, занимает она у него в памяти раз в 10 меньше места.

[potan.livejournal.com]

Как это не греется? Система охолождения мозга достаточно сложна. Спасает только значительный объем, в котором происходит тепловыделение, по сравнению с современными процессорами.

вопрос поста о тактовой частоте - бессмыслица в квадра

[panchul.livejournal.com]

Во-первых, мозг не является фон-Неймановской машиной
http://en.wikipedia.org/wiki/Von_Neumann_architecture

Во-вторых, мозг не является синхронным дизайном с clock-ом
http://en.wikipedia.org/wiki/Sequential_logic

Поэтому вопрос поста о тактовой частоте - бессмыслица в квадрате.

Насчет остального - дело более тонкое, но я иду спать.
Кратковременная память человека может одновременно оперировать 7 плюс-минус 2 объектами.
Но "объект" может быть довольно сложным.

Тактовая частота - эталон быстродействия.

[potan.livejournal.com]

Для современных суперскалярных архитектур тактовая частота тоже сомнительный показатель. Процессоры могут выполнять десятки команд за один такт.
Но "мегагерцы" в разговорном языке являются показателем быстродействия. Точнее говорить про FLOPS, MIPS и транзакции в секунду, но не каждый может въехать в эти термины...

суперскалярные процессоры - все равно фон-Неймановски

[panchul.livejournal.com]

Суперскалярные процессоры - все равно модификация фон-Неймановской машины.
Когда я говорю о не-фон-нейманновской машине, я имею в виду,
что в железе можно имплементировать миллионы параллельно работающих юнитов.

Процессор компьютера - это ничтожное подмножество того, что можно имплементировать в железе.

Для того, чтобы пояснить вам, как это работает, мне нужно знать вашу степень
осведомленности с программированием и hardware design-ом
(тогда я могу рекомендовать вам что читать).

Я занимаюсь много лет стредствами автоматизации электронного дизайна
(в числе моих клиентов были Intel, Hitachi, Fujitsu и многие другие компании).

Например, если вы не знаете, что такое Verilog, то начать можно
с Verilog-а, после чего в качестве упражнения имплементировать
примитивный конвейерный процессор используя в качестве пособия например
книжку Computer Organization and Design by David A. Patterson, John L. Hennessy
или Computer Architecture, Fourth Edition: A Quantitative Approach
by John L. Hennessy and David A. Patterson. В процессе этого вы поймете,
насколько гибко может быть hardware.

Re: суперскалярные процессоры - все равно фон-Неймановс

[potan.livejournal.com]

Я занимаюсь тестированием и высокоуровневым моделированием ip cores. Работаю в Институте Точной Механики - там где Эльбрус делали.
В этой области тоже чуток разбираюсь :-).

Re: суперскалярные процессоры - все равно фон-Неймановс

[panchul.livejournal.com]

Отлично, тогда два аргумента.

1. Я не люблю так называемые "искуственные нейронные сети", но чисто для целей аргумента:

Предположим, вы имплементировали большую искуственную нейронную сеть с помощью FPGA или ASIC (такие имплементации делались в частности в университетах). Правомерно ли измерять производительность такого устройства тактовой частотой клока, который используется для этого дизайна? Нет, не правомерно.

2. Есть методологии дизайна вообще без клока, зотя они слабо разработаны http://en.wikipedia.org/wiki/Asynchronous_circuit

Re: суперскалярные процессоры - все равно фон-Неймановс

[potan.livejournal.com]

Даже для суперскалярных и многоядерных процессоров измерять производительность тактовой частотой не совсем корректно. Но на глазок, за неимением других критериев - в MIPSах производительность нейронной сети тоже не очень правильно оцениветь :-).

Мы смотрели на самосинхронные системы. Они требуют почти в 2 раза больше оборудования (правда не требуют разводки clock tree, которое на современных процессорах занимает не меньше) и очень сложны в верификации и тестировании. В общем мы "не осилили", что лично мне очень обидно. Но их производительность как раз достаточно хорошо оценивается сравнением с аналогичной системой с синхронным дизайном.

[djalba.livejournal.com]

где-то читал, что один глаз передаёт информацию со "скоростью" эквивалентной 10 мбит.

[just-ziz.livejournal.com]

Глаз вообще мало что передает. То что мы видим - в основном галлюцинация.

[irdis.livejournal.com]

Весь наш мир - коллективная галлюцинация...

[voidozer.livejournal.com]

Хотя бы небольшой кусочек картинки глаз должен передавать очень четко ,иначе зрение так сильно не портилось бы из-за нарушений фокусировки.

[just-ziz.livejournal.com]

Наверное, должен, но он ничего об этом не знает - глаз вообще картинку не передает, это не камера. Расстройства зрения связаны с невозможностью четко выделить контур, в частности.

[dmitriyl.livejournal.com]

Ээ... а что ж он передает тогда по зрительному нерву? Сетчатка глаза, насколько я помню из анатомии, работает примерно как матрица цифровика или видеокамеры. А процессинг такого уровня, как выделение контуров и движущихся объектов, происходит уже в зрительном отделе мозга - где-то даже видел статью, где было описано, как это происходит с помощью специально заточенных под это дело нейронных структур. Возможно, сразу после сетчатки и происходит какое-то "сжатие", но это примерно равносильно камере плюс MPEG2-чипу, наверное...

И разрешающая способность человеческого глаза ограничена, только меряют ее не в мегапикселях есессно :) а, по-моему, в угловых секундах.

[eterevsky.livejournal.com]

Характеристики, в общем, не впечатляющие. Скорость каждого нейрона в отельности следует исчислять -- считаные герцы, а не в гигагерцы. Эффективность достигается за счёт распараллеливания. На счёт скорости поступления информации я недавно где-то слышал оценку -- около 200 байт (или бит -- не помню) в секунду. Имеется в виду, естественно, не количество сигналов от нервных клеток в глазах и ушах -- их то как раз гораздо больше, а количество информации реально обрабатывающейся в мозгу. Так например, несмотря на то, что глазах у нас миллионы колбочек и палочек, видим мы лишь содержимое очень небольшой области, на которой сосредотачиваемся + весьма расплывачатую картину всего остального.

[hot-bird-dog.livejournal.com]

Можно для сравнения производительности компа и мозга поставить обратную задачу. Скажем, человек входит в комнату и видит предметы меблировки, что-то, лежащее на столе, книги в шкафу, стулья, посуду и т.д. Все в случайном порядке. Получив эту информацию, человек может сделать массу выводов о тех, кто живет в этой комнате, об их достатке, чистоплотности и проч. Он может впоследствии описать, скажем, те же стулья - гнутые венские, пластиковые, Людовик IV. Осмотр комнаты и анализ всей этой информации займет считанные секунды. А теперь представьте, что вы засняли эту же комнату камерой высокого разрешения и ввели в компьютер. Какой мощности потребуется компьютер, чтобы за считанные секунды выделить и распознать в графической картинке образы всех находящихся в комнате предметов, распознать их и классифицировать, сделать выводы о жильцах. уровне их культуры, чистоплотности и т.д.

[shmaltorhbooks.livejournal.com]

Можно для сравнения производительности компа и мозга поставить еще одну обратную задачу. Берем число от ~50 ну и где-то хотя бы до 100. большего даипазона не надо. и теперь давайте сравним как быстро компьютер посчитает корень из факториала этого числа и как быстро его посчитает человеческий мозг.
дело ведь не в том, как быстро происходит распознавание комнаты или расчет факториала, а в том, что мозг и процессор оперируют принципиально разными типами данных по принципиально разным алгоритмам

[hot-bird-dog.livejournal.com]

ИМХО в отношении мозга неизвестно, какими типами данных он оперирует. И об алгоритмах тоже ничего не известно. Что касается задач, то если бы для выживания человеческого рода было необходимо вычисление факториала, то это мог бы сделать любой ребенок. Сейчас такие задачи могут в уме решать отдельные уникумы. Но они существуют и пользуются все-таки мозгом. Т.е. принципиально мозг может работать и с такими данными. Просто почти никто не может этим воспользоваться.

[potan.livejournal.com]

Была оценка 2 мегабайта на нейрон на основе сравнения памяти, задействованной шахматной программой и нейронами, участвующими в машлении шахматиста во время партии.
Тактовая частота отдельного нейрона очень низкая. Но нейроны работают параллельно. И сложность операции, которую выполняет нейрон за такт сложно оценить - она может быть как очень большой, так и очень маленькой (по типу вычисления средневзвешенной суммы в перцептроне).

[nickolascrimson.livejournal.com]

Насчет мозга незнаю. Но помниться что разрешения человеческого глаза 570 с хвостиком Мегапикселей. Это какие ученые высчитали. Хз как.