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惊人的人脑 ——仍然是地球上最先进的计算机

如今,人工智能 (AI) 风靡一时。ChatGPT、DALL-E 2 和其他 AI 系统似乎能够完成语言、艺术等方面的惊人壮举。虽然人工智能能力的快速发展确实令人印象深刻,但我们不应忽视目前存在的最复杂的计算设备——人脑。

大脑是生物工程中令人震惊的一部分,科学家们仍在努力完全理解它。以下是使人脑成为地球上最先进的“计算机”的一些特征:

海量存储容量

大脑可以存储大量数据,据估计其容量约为 2.5 PB。这相当于超过 250 万 GB!大脑使用分子和细胞机制来编码神经元之间连接的记忆和信息。我们并不完全理解存储架构,但它远远超过了现有的任何合成数据存储技术。

强大的处理能力

据估计,大脑的处理能力约为 1 exaFLOP,比当今最好的超级计算机的处理能力高出 9 个数量级以上。大脑通过一个由超过1000亿个神经元组成的互连网络来实现这一点,每个神经元可以建立数千个连接并并行处理信息。没有人造计算机能接近这种同步信息处理的水平。

先进的操作系统

人类的“操作系统”控制着高级执行功能,如计划、推理、情绪调节、集中注意力以及协调内部心理过程和外部行为。它做到了这一点,同时无缝地整合了感官输入、记忆、潜意识处理以及大脑在精确到毫秒级的时间上所做的一切。对于计算机科学家和工程师来说,在硅中复制大脑操作系统的功能优雅仍然是一个巨大的挑战。

与生俱来的模式识别和学习能力

与当代人工智能不同,人类大脑具有与生俱来的能力,可以在有限的训练数据下识别模式和学习新概念。向一个人展示一些新事物或想法的例子,他们通常可以推断出一个非常好的心智模型。当前的人工智能需要接触数量级以上的示例来训练高精度的计算机视觉或语言系统。大脑固有的学习能力建立在亿万年的进化之上,仍然更有效率。

虽然神经科学家、心理学家和哲学家仍在积极研究和辩论人脑的内部运作,但有一点是明确的——它代表了计算中功能复杂性的黄金标准。当我们考虑人工智能进步的影响时,我们应该记住,早在硅计算被构思出来之前,大脑就已经在解决视觉对象识别、语音处理和运动控制等问题。

大脑证明了能力出众且节能的计算是可能的。随着工程师和科学家努力揭开大脑的更多秘密,仿生计算可能是开发人工智能系统的关键,这些系统具有人类认知特征的更通用的智能和灵活性。与其被人工智能淘汰,不如了解我们自己的大脑如何用如此少的能量和硬件取得如此多的成就,这可能是将人工智能提升到新水平的关键。

因此,尽管人工智能系统似乎正在赶上甚至超越人类智能,但大脑在感知、推理、创造力和学习的许多方面仍然占据着至高无上的地位。人类大脑通过数百万年的进化发展了这些能力,而不是几年的工程。对于人工智能开发人员来说,真正匹配大脑是一项巨大的技术挑战。因此,下次您阅读有关人工智能进步的信息时,请花点时间欣赏一下您自己大脑的奇迹!