Cientificos comparan la potencia del cerebro humano con los superordenadores mas rapidos del mundo

Por TARA MACISAAC
05 de Diciembre de 2022 7:59 PM Actualizado: 06 de Diciembre de 2022 12:11 PM

Es una lección de humildad darse cuenta, en esta era de la información, de que nuestro cerebro humano sigue siendo un enigma.

Mientras gastamos millones en desarrollar superordenadores cada vez más sofisticados y gastamos enormes cantidades de energía en alimentar nuestros dispositivos, el siempre manejable, eficiente y asequible cerebro humano supera a nuestra tecnología de punta en una letanía de aspectos. He aquí algunas.

1. Un superordenador necesitó 82,944 procesadores y 40 minutos para simular un solo segundo de actividad cerebral humana

En los últimos años, el superordenador K fue utilizado por investigadores del Okinawa Institute of Technology Graduate University de Japón y del Forschungszentrum Jülich de Alemania en un intento de simular un solo segundo de actividad cerebral humana.

En aquel momento, el ordenador podía albergar un modelo de red de 1,730 millones de células nerviosas (neuronas). El cerebro humano, sin embargo, tiene unos 100,000 millones de neuronas. Para ponerlo en perspectiva, el cerebro humano tiene tantas neuronas como estrellas hay en la Vía Láctea.

Aunque el ordenador consiguió simular un segundo de actividad cerebral, tardó 40 minutos en lograrlo.

El superordenador K fue el ordenador más rápido del mundo hasta que quedó eclipsado en 2011 (se dio de baja en 2019). Pero en 2014 fue capaz de procesar 10,51 Petaflops por segundo (Petaflop/s), lo que se puede entender como unos 10,510 billones de cálculos por segundo. Como los avances en tecnología se mueven rápido, vamos a ponerlo en perspectiva. En solo tres años, el superordenador Tianhe─2 triplicó la potencia de cálculo de K al alcanzar los 33,86 Petaflop/s (33,860 billones de cálculos por segundo).

En aquel momento, la unidad gráfica de un iPhone 5s producía aproximadamente 0,0000768 Petaflop/s. Así pues, el ordenador más rápido del mundo era unas 440,000 veces más rápido que la unidad gráfica del iPhone 5s, pero seguía siendo órdenes de magnitud más lento que el cerebro humano.

Un estudio realizado por Martin Hilbert, de la Escuela Annenberg de Comunicación de la Universidad del Sur de California y publicado en la revista Science en 2011, evaluó la capacidad del mundo para computar información. Hilbert lo expresó de esta manera: “Para poner nuestros hallazgos en perspectiva, las 6,4*1018 instrucciones por segundo que la humanidad puede llevar a cabo en sus ordenadores de propósito general en 2007 están en la misma zona de juego que el número máximo de impulsos nerviosos ejecutados por un cerebro humano por segundo.”

2. El cerebro es tan barato que es gratis

Dejando a un lado los raros defectos congénitos, todos nacemos con cerebro, ¡y nos cabe justo en la cabeza! Según Forbes, la construcción de Tianhe─2 costó unos 390 millones de dólares. A su máxima potencia, consumía más de 17,6 megavatios y el complejo informático ocupaba unos 720 metros cuadrados. Otros superordenadores, considerados energéticamente eficientes, consumían unos 8 megavatios.

Para ponerlo en perspectiva, un megavatio equivale a 1 millón de vatios. Una bombilla de 100 vatios consume 100 vatios nada más encenderse, ya que “vatio” se refiere a la potencia utilizada instantáneamente. Así que el ordenador más rápido del mundo consume tanta energía como 176,000 bombillas.

El doctor Jeff Layton, tecnólogo de empresa de Dell, escribió en un blog: “Estos sistemas son terriblemente grandes, caros y hambrientos de energía”.

Por supuesto, el cerebro también necesita energía. La energía procede de los alimentos, que en nuestro sistema agrícola moderno queman combustible.

3. También es muy útil

Aunque los ordenadores que utilizamos en la vida cotidiana pueden ser bastante útiles, algunos expertos han expresado sus dudas sobre la utilidad de los superordenadores.

El South China Morning Post informaba en un artículo sobre el Tianhe─2, situado en China: “A diferencia de los ordenadores domésticos, que pueden realizar diversas tareas, desde procesar textos hasta jugar y navegar por Internet, los superordenadores se construyen para fines muy específicos. Para explotar toda su capacidad de cálculo, los investigadores tienen que pasar meses, si no años, escribiendo o reescribiendo códigos de software para entrenar a la máquina a realizar un trabajo de forma eficiente”.

Un científico senior del Centro de Computación de Pekín, a quien el Post no nombró, dijo: “La burbuja de los superordenadores es peor que una burbuja inmobiliaria. Un edificio se mantendrá en pie durante décadas después de su construcción, pero un ordenador, por muy rápido que sea hoy, se convertirá en basura en cinco años”.

4. ¿Cómo se compara el ancho de banda del cerebro con el de un módem?

Muchos científicos han intentado establecer una medida de la velocidad de procesamiento de la mente humana. Las cifras a las que han llegado varían según el enfoque. Comparar el ancho de banda de un módem con el “ancho de banda” de un cerebro no es una ciencia exacta.

Primero veremos cuántos bits por segundo (bps) puede procesar el cerebro y después cuántos bps puede procesar un módem medio. Podemos comparar el tiempo que tardamos en subir una foto a Internet con el que tardamos en procesar lo que vemos ante nuestros ojos.

Tor Nørretranders, profesor adjunto de Filosofía de la Ciencia en la Copenhagen Business School, escribió un libro titulado “The User Illusion: Cutting Consciousness Down to Size” (La ilusión del usuario: cómo reducir la conciencia). , en el que afirma que la mente consciente procesa unos 40 bps, mientras que la mente subconsciente procesa 11 millones de bps.

El físico teórico austriaco Herbert W. Franke afirma que la mente humana puede absorber conscientemente 16 bps y puede retener conscientemente en la mente a la vez unos 160 bps. Curiosamente, señala que la mente puede así reducir la complejidad de cualquier situación a 160 bits.

Fermín Moscoso del Prado Martín, psicólogo cognitivo de la Universidad de Provenza (Francia), determinó que el cerebro humano puede procesar unos 60 bps. En un comentario a un artículo de Technology Review sobre su trabajo, señaló que no ha determinado un límite superior, lo que significa que no puede afirmar con certeza que el cerebro sea incapaz de procesar más allá de 60 bps.

Veamos ahora la velocidad de su módem doméstico.

Un megabit por segundo (Mbps) equivale a 1 millón de bps; los módems domésticos pueden funcionar entre 50 Mbps y varios cientos de Mbps. Eso es millones de veces más rápido que tu mente consciente y al menos cinco veces más que tu subconsciente. Un punto para los ordenadores, que superan a los cerebros en este aspecto. Por supuesto, todavía se sabe tan poco sobre el subconsciente que estas cifras distan mucho de ser seguras.

Y aunque seamos relativamente lentos a la hora de asimilar datos, es asombroso cómo los procesamos.

5. Aprendemos, inventamos

La inteligencia artificial (IA) avanza en el desarrollo de ordenadores creativos. Sin embargo, la IA más avanzada está muy por detrás del cerebro humano, tal y como era incluso hace muchos miles de años.

En un artículo escrito para MakeUseOf.com, el ingeniero eléctrico y escritor independiente Ryan Dube comentó la siguiente afirmación del autor Gary Marcus: “La diferencia fundamental entre los ordenadores y la mente humana está en la organización básica de la memoria.”

Dube escribió: “Para recuperar datos, el ordenador utiliza ubicaciones lógicas de almacenamiento. El cerebro humano, en cambio, recuerda dónde está almacenada la información basándose en pistas. Esas pistas son otras piezas de información o recuerdos conectados a la información que necesita recuperar.

“Esto significa que la mente humana puede conectar un número casi ilimitado de conceptos de diversas maneras y, a veces, desconectar o recrear las conexiones en función de la nueva información. Esto permite al ser humano salirse de los límites de lo ya aprendido, dando lugar a nuevas artes y nuevos inventos que son la marca de la raza humana”.

6. El cerebro sigue siendo poco conocido, y aún podemos descubrir beneficios insondables

National Geographic ilustró lo grandiosa que es la tarea de cartografiar con precisión el cerebro humano. En su edición de febrero de 2014, titulada “La nueva ciencia del cerebro”, informaba de que los científicos habían creado un modelo tridimensional de una parte del cerebro de un ratón del tamaño de un grano de sal. Para cartografiar con precisión esta diminuta parte del cerebro de ratón, utilizaron un microscopio electrónico para obtener imágenes en 200 secciones, cada una tan gruesa como un cabello humano. “Un cerebro humano visualizado con este nivel de detalle requeriría una cantidad de datos equivalente a todo el material escrito de todas las bibliotecas del mundo”, escribió National Geographic.

En 2005, investigadores de Caltech y UCLA descubrieron que solo unas pocas de los 100,000 millones de neuronas del cerebro se utilizan para almacenar información sobre cualquier persona, lugar o concepto. Por ejemplo, descubrieron que cuando se mostraban a los sujetos imágenes de la actriz Jennifer Aniston, una neurona concreta del cerebro respondía. Otra neurona estaba dedicada a la actriz Halle Berry.t


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