O cérebro humano contra supercomputadores … Qual deles ganha?

Alguma vez você já tentou combinar inteligência com um computador? Talvez você tenha tentado jogá-lo em um jogo de xadrez ou correu para realizar um cálculo antes de seu laptop poderia cuspir a resposta correta. Você provavelmente perdeu o jogo de xadrez e o computador definitivamente bateu na corrida de matemática.

Se você tivesse posado essa mesma questão algumas décadas atrás, não haveria nenhuma pergunta … o cérebro humano poderia executar círculos em torno de computadores, mas isso ainda é verdade? A tecnologia começou a alcançar o órgão mais notável e inspirador no corpo humano?

Desde o início dos primeiros computadores, tem havido uma comparação direta entre essas “máquinas computacionais” eo cérebro humano. Uma das frases comuns que tem preso ao longo de décadas, e que incentiva a idéia de um cérebro vs computador argumento, é “cérebros são analógicos, os computadores são digitais”. Isso faz parecer que os computadores são superiores, mas na verdade, o cérebro humano é muito mais avançado e eficiente, e possui mais poder computacional bruto do que os supercomputadores mais impressionantes que já foram construídos.

No momento da redação deste artigo, o supercomputador mais rápido do mundo é oTianhe-2em Guangzhou, China, e tem uma velocidade máxima de processamento de 54.902 petaFLOPS. Um petaFLOP é um quadrillion (mil trilhões) de cálculos de ponto flutuante por segundo. Isso é uma enorme quantidade de cálculos, e ainda, que nem sequer chegar perto da velocidade de processamento do cérebro humano.

Em contraste, nossos cérebros milagrosos operam na próxima ordem mais elevada. Embora seja impossível de calcular com precisão, postula-se que océrebro humano funciona a uma exaflop, o que é equivalente a um bilhão de mil milhões de cálculos por segundo.

Em 2014, alguns inteligentespesquisadores no Japãotentou combinar o poder de processamento em um segundo de um por cento do cérebro. Isso não soa como muito, e ainda assim levou o 4º supercomputador mais rápido do mundo (o Computador K) 40 minutos para esmagar os cálculos de um único segundo de atividade cerebral!

Quando discutimos computadores, estamos nos referindo a máquinas meticulosamente projetadas que são baseadas em lógica, reprodutibilidade, previsibilidade e matemática. O cérebro humano, por outro lado, é uma confusão emaranhada, aparentemente aleatória, de neurônios que não se comportam de maneira previsível.

A biologia é uma coisa bonita, e a própria vida é muito mais inteligente do que os computadores. Por exemplo, o cérebro é hardware e software, enquanto que há um diferente inerente em computadores. As mesmas áreas interligadas, ligadas por bilhões de neurônios e talvez trilhões de células gliais, podem perceber, interpretar, armazenar, analisar e redistribuir ao mesmo tempo. Os computadores, por sua própria definição e design fundamental, têm algumas partes para processamento e outras para memória; O cérebro não faz essa separação, o que o torna extremamente eficiente.

Os mesmos cálculos e processos que podem levar um computador a alguns milhões de passos podem ser alcançados por algumas centenas de transmissões de neurônios, exigindo muito menos energia e desempenho com uma eficiência muito maior. A quantidade de energia necessária para os cálculos de energia pelo supercomputador mais rápido do mundo seria suficiente para alimentar um edifício; O cérebro humano alcança as mesmas velocidades de processamento a partir da mesma energia que é necessária para carregar uma lâmpada fraca. Os processos biológicos têm bilhões de anos para desenvolver órgãos perfeitos e eficientes que substituem a tecnologia, e estamos começando a chegar a essas “limitações” artificiais.

Uma das coisas que realmente diferencia os cérebros, além de sua clara vantagem no poder de computação bruta, é a flexibilidade que ele exibe. Essencialmente, o cérebro humano pode rewire-se, uma façanha mais formalmente conhecida como neuroplasticidade. Os neurônios são capazes de se desconectar e reconectar-se com os outros, e até mudar suas características básicas, algo que um computador cuidadosamente construído não pode fazer.

Vemos esse incrível feito transformador em uma ampla variedade de funções cerebrais, como as formações de memória, aquisição de conhecimento, desenvolvimento físico e até mesmo recuperação de danos cerebrais. Quando o cérebro identifica uma maneira mais eficiente e eficaz para calcular e função, pode-se transformar e alterar a sua estrutura física e neuronal, daí o termo ”plasticidade“. Até que consigamos a verdadeira Inteligência Artificial (na qual os computadores deveriam teoricamente ser capazes de se refazer), a neuroplasticidade sempre manterá o cérebro humano pelo menos um passo à frente dos supercomputadores “estáticos”.

Se há uma coisa sobre seres humanos, é que nós não gostamos de ser dito que algo é impossível. Portanto, agora que temos um objetivo claro que está quase à vista (um computador que opera no nível exaFLOP), começamos a prestar mais atenção (e gastar mais dinheiro) para alcançá-lo.

Por exemplo, oProjeto Cérebro humanotem o objetivo final de alcançar a computação exascale (computação ao mesmo poder de processamento e velocidade que o cérebro humano; um cérebro artificial, por assim dizer). Lançado em 2013, o Projeto Cérebro Humano já forneceu bilhões de euros para este projeto, o que poderia ter ramificações extremamente importantes em muitas indústrias diferentes.

Os supercomputadores mais rápidos criados até agora (como o visto acima) nem sequer infringiram a marca de 50 petFLOP, que ainda é 20 vezes mais lenta do que a velocidade de processamento do cérebro humano, para não mencionar … eles são enormes!

Especialistas acreditam quea computação exascalepoderia ser possível até 2020, mas a Intel, uma das maiores empresas de tecnologia do mundo, se gabou de que eles vão ter alcançado essa capacidade em 2018. Com a criação de uma modelagem cérebro artificial legítima, seremos capazes de explorar reais Simulações de tempo de atividade do cérebro humano – um grande avanço.

Além disso, interesses importantes que vão desde engenharia e pesquisa básica até agências de segurança nacional e gigantes de telecomunicações estão ansiosos para ver o que esse sonhado nível de avanço tecnológico trará.

No entanto, como explicamos acima, existem alguns problemas sérios com a obtenção deste nível de sofisticação técnica, nomeadamente energia, memória e restrições físicas. Mesmo com novos avanços nos transistores de grafeno e as complexas possibilidades da computação quântica, um cérebro puramente artificial a par com a coisa real parece fora de alcance – por enquanto.

A recente parada em qualquer supercomputador novo no topo da “lista mais rápida” fez algumas pessoas questionar as possibilidades, mas esses novos avanços podem pagar em uma maneira importante, que nos lançaria em uma nova geração. Se e quando isso acontecer, a resposta a “quem ganharia, o cérebro humano ou um supercomputador” pode ser diferente!