大脑VS计算机
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人脑的结构可以分为四个层次:脑干、边缘系统、皮层、额叶。所有这四层各有其独特的长处和弱点。只要能各自扮演合适的角色,它们组合起来将会所向披靡。
“脑干”部分,生活在亿万年前的爬行动物也有脑干,它为我们提供了可靠的条件反射机制,不需要意识参与即可作出反应。
“边缘系统”是人类与哺乳动物共有的。它帮助我们进行长期记忆,同时也负责处理奖励信号。其功能主要涉及情感和社会关系。
“大脑皮层”的完善程度与动物的智能成正比,例如人类的大脑皮层就发达得多。皮层使我们能够认知和思考,并且能够“站在画外看画”进而得出结论。
“额叶”使人类与其他动物不同。它让我们能异想天开,也能发明创新;让我们能据理力争,也能理解异见;让我们能计划协商,也能操纵大局。
人类的大脑每小时消耗2克葡萄糖(相当于1块方糖)、150公升血流以及3公升氧气。虽然我们的大脑只占到体重的百分之二,它却要“吃”掉百分之二十的氧气。
人脑有近一千亿个神经细胞。这些被称为神经元的细胞,通过数以百兆计的突触连接彼此沟通交流。思维轨迹的总数可能是1后面加上800个零!
电脑要与大致的人类行为相匹敌,需要的计算能力约为每秒1百万亿条指令。1997年与国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫对弈的电脑“深蓝”,其用于处理棋局的芯片速度相当于一台每秒3万亿条指令的计算机。按照当前顶级计算机处理能力提升的速度来预测,接近人脑的机器人“大脑”问世要等到2020年。
计算机在一些基本操作,单一方面的处理能力是远强于人类大脑的,比如像一些数学运算,计算机可以在几秒的时间算出来,而人脑要运算的话,有些数学运算可能要几个月的时间才能完成,这是人脑无法相比的。计算机的数学运算,可以达到每秒100亿次。
人类大脑的神经元激活最高频率是每秒1000次,神经元主要在叫做突触的轴突末梢特殊结构上释放化学神经递质,将信息传输至伴侣神经元,同时,伴侣神经元在一个叫做突触传递的过程中,将结合的神经传导物质转化为电信号。最快的突触传递大约需要1毫秒时间,因此,无论是在峰值和突触传递方面,大脑每秒最多能执行大约1千次基本运算,也就是比计算机运算速度慢10万倍。
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