Разница между мозгом человека и компьютером. Сравнение человека и компьютера

Актуальность нейронных сетей

Исследования по искусственным нейронным сетям связаны с тем, что способ обработки информации человеческим мозгом в корне отличается от методов, применяемых обычными цифровыми компьютерами. Мозг представляет собой чрезвычайно сложный, нелинейный, параллельный компьютер. Учеными доказано, что мозг состоит из огромного числа структурных компонентов – нервных клеток, называемых также нейронами. Нейрон создает соединения с другими нейронами, количество которых может составлять от 10 до 100 000 в точках сопряжения. Сигналы, распространяемые по нейронной сети, управляют активностью мозга в течение короткого интервала, а также становятся причиной долговременных изменений состояния самих нейронов и их соединений.

Мозг человека обладает способностью организовывать работу нейронов, так, чтобы они могли выполнять конкретные задачи (такие как распознавание образов, обработку сигналов органов чувств, моторные функции) во много раз быстрее, чем могут позволить самые быстродействующие современные компьютеры. Примером такой задачи обработки информации может служить обычное зрение. В функции зрительной системы входит создание представления окружающего мира в таком виде, который обеспечивает возможность взаимодействия с этим миром. Более точно, мозг последовательно выполняет ряд задач распознавания (например, распознавание знакомого лица в незнакомом окружении). На это у него уходит около 100-200 миллисекунд, в то время как выполнение аналогичных задач даже меньшей сложности на компьютере может занять несколько дней.

Другим примером может служить локатор летучей мыши, представляющий собой систему активной эхо-локации. Кроме предоставления информации о расстоянии до нужного объекта этот локатор предоставляет информацию об относительной скорости объекта, о его размерах и размерах его отдельных элементов, а также об азимуте и высоте движения объекта. Для выделения этой информации из получаемого сигнала крохотный мозг летучей мыши проводит сложные нейронные вычисления. Эхо-локация летучей мыши по своим характеристикам качества и быстродействия превосходит самые сложные приборы, созданные инженерами.

Разработка искусственных нейронных сетей началась в начале ХХ века, но только в 90-х годах, когда вычислительные системы стали достаточно мощными, нейронные сети получили широкое распространение. Создание нейронных сетей было вызвано попытками понять принципы работы человеческого мозга и, без сомнения, это будет влиять и на дальнейшее их развитие. Однако, в сравнении с человеческим мозгом нейронная сеть сегодня представляют собой весьма упрощенную модель, но несмотря на это весьма успешно используются при решении самых различных задач. Хотя решение на основе нейронных сетей может выглядеть и вести себя как обычное программное обеспечение, они различны в принципе, поскольку большинство реализаций на основе нейронных сетей «обучается», а «не программируется»: сеть учиться выполнять задачу, а не программируется непосредственно.

Сравнение производительности человеческого мозга и компьютера

Мозг и цифровой компьютер выполняют совершенно разные задачи и имеют различные свойства. В типичном мозгу человека имеется в 1000 раз больше нейронов, чем логических элементов в процессоре типичного компьютера высокого класса. В соответствии с законом Мура и с учетом того, что по некоторым расчетам, количество нейронов в мозгу должно удваиваться примерно через каждые 2-4 миллиона лет, может быть сделан прогноз, что количество логических элементов в процессоре станет равным количеству нейронов в мозгу примерно к 2020 году. Безусловно, эти прогнозы мало о чем говорят; кроме того, это различие в отношении количества элементов является незначительным по сравнению с различием в скорости переключения и степени распараллеливания. Микросхемы компьютера способны выполнить отдельную команду меньше чем за наносекунду, тогда как нейроны действуют в миллионы раз медленнее. Но мозг сторицей восполняет этот свой недостаток, поскольку все его нейроны действуют одновременно, тогда как большинство современных компьютеров имеет только один процессор (но с несколькими ядрами) или небольшое количество процессоров. Таким образом, даже несмотря на то, что компьютер обладает преимуществом более чем в миллион раз в физической скорости переключения, оказывается, что мозг по сравнению с ним выполняет все свои действия примерно в 100 000 раз быстрее.

www.aiportal.ru

Славянский Род - Человек и компьютер

Поиск по сайту

Календарь

Буквица

Электронные книги

Для начала соберём аналогичные "устройства" человека и компьютера

(For the beginning we shall collect similar "devices" of the person and a computer)

	ЧеловекThe person	КомпьютерComputer
1	Мозг (как платформа) (Brain (as a platform))	Материнская плата (Parent payment)
2	Отдел мозга, обрабатывающий информацию (The department of a brain processing the information)	Процессор (The processor)
3	Память сознательная (Memory conscious)	Оперативная память компьютера (Operative memory of a computer)
4	Нервные волокна (Nervous fibres)	Тоководы (провода) (Current of prowater)
5	Кора головного мозга (Bark of a brain)	Считывающее/записывающее устройство жёсткого диска (Reading / recorder of a hard disk)
6	Память (Memory)	Жёсткий диск (Hard disk)
7	Тело (Body)	Устройство вывода информации (The device of a conclusion of the information)
8	Органы чувств (Sense organs)	Устройства ввода информации (Devices of input of the information)

Теперь немного разложим по полочкам.

1. Так же как в компьютере на материнской плате монтируются различные устройства, мозговая платформа может считаться мат.платой на/или в которой расположены различные "устройства" мыслящей части человеческого организма. Не секрет, что мозг человека состоит из различных нервных клеток, выполняющих различные функции. В данном пункте очевидно, речь идёт о тех клетках и волокнах головного мозга, которые являются эквивалентом компьютерной материнской платы (т.е. база, тоководы, устройства и элементы сопровождающие коммуникацию установленных на ней узлов)

2. Головной мозг человека содержит блок нервных клеток, определенного вида, занимающихся обработкой информации (являются подобием регистров (состоящих из триггеров - утрировано) процессора). Они позволяют обрабатывать информацию, поступающую из... А вот здесь дилемма - извне организма при помощи органов чувств - это одно, а вот откуда поступает информация уже существующая в организме (попавшая из вне ранее, может быть обработанная и записанная в память, об этом чуть ниже).

3. Есть в человеческом мозге клетки, способные запоминать информацию, как и в процессоре есть кеш-память, да и отдельное устройство - оперативная память. Т.е. узел, в котором хранится оперативная (используемая в данный момент) информация.

4. С нервными волокнами, осуществляющими перенос информации, я думаю, и так всё ясно, эквивалент компьютерных тоководов/проводов.

5. А вот теперь интересно: кора головного мозга, по моему мнению, является считывающим (а попутно и записывающим) устройством, аналогия записывающей головки жёсткого диска (да любого диска в компьютере). Кора представляет собой множество рецепторов, распределённых по всей поверхности головного мозга, способных как воспринимать, так и передавать информацию аналогично устройствам считывания дисков, которое переносит информацию как к соответствующему устройству обработки, так и от него обратно на жёсткий диск или другой постоянный носитель памяти. Загадка, где то устройство, на которое производится запись и, соответственно, считывание информации. Идём далее...

6. Вполне логично предположить, что если устройство считывания-записи находится на поверхности головного мозга, то само устройство находится вне мозга (как и жёсткий диск компьютера, который может находиться даже вне системного блока - была бы связь с ним). По логике вещей, так же, очевидно, что, поскольку кора мозга представляет собой площадь, то передача информации идёт не по нервным волокнам (иначе зачем площадь поверхности). Скорее всего информация передается посредством какого-то поля, а само устройство локализуется вокруг коры мозга, как бы омывая её (т.н. аура), (возможно так же, что кора мозга является своеобразным локатором, передающим и принимающим информацию с какого-то далёкого центра (сервера)), при этом волосы могут играть роль резонаторов, т.е. чем они длиннее и так сказать здоровее, тем увереннее и чище сигнал. Исходя из выше сказанного, постоянная память человека базируется вне тела и представляет собой, возможно, какой-то информационно-энергетический сгусток (неизвестной пока для большинства природы поле), в котором можно записывать колоссальное количество информации. Могу предположить, что это и есть так называемый дух (это, кстати, объясняет, почему люди, под гипнозом, как бы помнят события прошлых жизней своего "духа" в другом теле, т.к. информация записывается абсолютно вся, до мелочей и хранится вне тела и не зависима от какого-то определённого тела. В некоторых ужастиках по сюжету монстр, олицетворяющий дьявола, забирает дух кого-то и становится сильнее. Возможно, сила - это тот опыт, знания, если хотите, информация, записанная в том духе. Теперь рассмотрим, что же за информация записана в духе: это аналоги, а в общем плане файлы и программы, их обрабатывающие, только писали их те процессоры (пункт 2) при определённых обстоятельствах. Например: первобытный человек, не имеющий опыта общения с хищниками (самое начало существования), не знающий какую опасность они несут, попадает в пасть крупному хищнику, информация записывается в "духе" (возможно соответственно обрабатывается, составляя программу действий - аналог компьютерной программы) и, родившись в другом теле, может на подсознательном уровне влиять на ход событий в плане осторожности общения с крупными хищниками (в данном случае имеет место программирование - жизнь собственно организма, конкретный крупный хищник, конкретная опасность - это файлы, защищаться от таких хищников каким-либо способом - это программа. Есть ещё более удивительный пример: рецепторы человеческого тела, например вкусовые, могут воспринимать не только вкус продукта (это мы воспринимаем сознательно), но и полный химический состав его (уже подсознательно, т.е. записывается информация о том, что за продукт, из чего состоит и для чего нужен. Вся эта информация на сознательном уровне не может быть воспринята исходя из скорости и/или объёма обрабатываемой информации сознанием (отсюда и предположения, что мы используем, сознательно, только от 10 до 30% возможностей мозга, но в этом я могу и ошибаться), да и нет в этом жизненной необходимости, подсознательно это делается быстрее и чётче. Исходя из данного примера, наши желания мотивируются на подсознательном уровне (в организме не хватает железа, об этом сообщают рецепторы, при этом "процессор" обращается к своей памяти, в которой записано, что яблоко содержит некоторое количество железа и выдает "нам хочется, сознательно, яблоко") и так со всеми процессами, связанными с поддержанием жизни в организме.

7. Устройствами вывода информации у человека являются речь, действия, выделения организма и, вполне вероятно, мысль.

8. У человека есть три вида восприятия информации - зрение (видео), слух (звук), осязание (в т.ч. вкус, запах, ощущения внешних покровов, а так же воспринимаемые рецепторами внутренних органов). Эквивалент компьютерных устройств - видеокамера, микрофон, клавиатура-мышь (и иже с ними, включая порты ввода-вывода, блю-тузы и пр.)

Более детальное рассмотрение человеческой сущности

Now we shall a little classify.

1. Just as in a computer on a parent payment various devices are mounted, the brain platform can be considered as a parent payment on / or in which various "devices" of a conceiving part of a human body are located. Not the secret, that a brain of the person will consist of the various nervous cages which are carrying out various function. In the given point obviously, the question is those cages and fibres of a brain which are an equivalent of a computer parent payment (i.e. base, electricity cables, devices and elements accompanying the communications of the sites established by her)

2. The brain of the person contains the block of the nervous cages, the certain kind, engaged in processing of the information (are similarity of registers (consisting of triggers - it is exaggerated) the processor). They allow to process the information acting from... And here dilemma - from the outside an organism by means of sense organs is one, and the information already existing in an organism (got from outside of earlier, can be processed and written down in memory, of it hardly is lower) whence acts.

3. Is in a human brain of the cage, capable to remember the information, as well as in the processor there is a kesh-memory, and the separate device - operative memory. I.e. the site, in which it is kept operative (used at present) the information.

4. With the nervous fibres which are carrying out carry of the information, I think, and so all is clear, an equivalent of computer electricity cables /wires.

5. And now it is interesting: The bark of a brain, in my opinion, is reading (and in passing and writing down) the device, analogy of the writing down head of a hard disk (yes any disk in a computer). The bark represents set of the receptors distributed{allocated} on all surface of a brain, capable both to perceive, and to pass the information similarly to devices of reading of disks which transfers the information both to corresponding device of processing, and from it back to a hard disk or other constant carrier of memory. A riddle in, where that device on which recording and, accordingly, reading of the information is made. We go further

6. It is quite logical to assume, that if the device of reading - recording is on a surface of a brain the device is outside of a brain (as well as a hard disk of a computer which can be even outside of the system block - there would be a connection with it). On logic of things as, it is obvious, that as the bark of a brain represents the area transfer of the information goes not on nervous fibres (differently what for rather big area of a surface). Most likely the information is passed by means of any field, and the device is located around of a bark of a brain, as though washing her{it} (so-called aura), (it is possible as, that the bark of a brain is the original locator passing and accepting the information from any far center (server)). Proceeding from above said, constant memory of the person is based outside of a body and represents, probably, any information -power clot (unknown while nature a field) in which it is possible to write down enormous amount of the information. I can assume, what is it and there is a so-called soul (it, by the way, explains, why people, under hypnosis, as though remember events of the last lives of "soul" in the other body since the information enters the name absolutely everything, up to trifles and it is kept outside of a body and is not dependent on any certain body. In some horror films on a plot the monster personifying a devil, takes away soul someone (usually strong) and becomes stronger. Probably, force is that experience, knowledge if want, the information which has been written down in that soul. Now we shall consider, that for the information is written down in soul: these are analogues, and in a general plan files and programs, their processing, only wrote their those processors (item{point} 2) under the certain circumstances. For example: the primitive person who is not having experience of dialogue with predators (the beginning of existence), not knowing they bear{carry} what danger, gets in a mouth to a large predator, the information enters the name in "soul" (probably accordingly it is processed, making the program of actions - analogue of the computer program) and, having been born in the other body, can influence at a subconscious level a course of events by way of care of dialogue with large predators (in this case takes place programming - a life actually an organism, a concrete large predator, concrete danger are files to be protected from such predators by any way is a program. There is even more surprising example: receptors of a human body, for example flavouring, can perceive not only taste of a product (we perceive it meaningly), but also full his{its} chemical compound (already subconsciously, i.e. the information that for a product of what will consist and for what is necessary enters the name. All this information at a conscious level cannot be perceived{recognized} proceeding from speed and-or volume of the processable information by consciousness (from here and assumptions, that we use, meaningly, only from 10 up to 30 % of opportunities of a brain, but in it I can and be mistaken), and there is no in it a vital necessity, subconsciously it is done{made} fastly and more precisely. Proceeding from the given example, our desires are based at a subconscious level (in an organism there is no iron, on it inform receptors, thus "processor" addresses to the memory in which it is written down, that the apple contains a quantity of iron and gives out " to us it would be desirable, meaningly, an apple ") and so with all processes connected to maintenance of a life in an organism.

7. Devices of a conclusion of the information at the person are speech, actions, allocation of an organism and. Quite probably, an idea.

8. The person has three kinds of perception of the information - sight (video), hearing (sound), touch (including taste, a smell, sensations of external covers, and as perceived by receptors of internal bodies). An equivalent of computer devices - a videocamera, a microphone, the keyboard - mouse (and with them, including ports of input-output, blu-aces and so forth)

Man

Род

Мой баннер

Славянское радио

Славянское время

Статистика

Онлайн всего: 1

Гостей: 1

Пользователей: 0

slavrod.ucoz.ru

Чем отличается мозг человека от компьютера

С появлением и постоянным усовершенствованием электронно-вычислительных машин, в просторечии именуемых компьютерами, интеллектуальные способности человека как венца творения постоянно ставятся под сомнение. Высказываются даже предположения, что со временем компьютер сможет превзойти человека, особенно если будет завершена работа по созданию искусственного интеллекта. Так ли это на самом деле и чем отличается мозг человека от компьютера? Попробуем разобраться.

Определение

Мозг человека – орган тела, выполняющий функции регулировки и контроля всех жизненно важных систем организма.

Компьютер – электронное устройство для обработки информации, имеющее примитивный «мозг» (центральный процессор) и функционирующее согласно заданной программе.

к содержанию ↑

Сравнение

Передача сигналов в компьютере основана на электрических импульсах. Для этого используется простой двоичный код, при котором сигналы имеют всего два значения: или «1», или «0». А вот в мозге ведется сложная работа, основанная на множестве химических сигналов, причем каждый из них имеет свою индивидуальную характеристику. Интересно, что скорость проводимости нервного импульса из нейрона в нейрон может меняться в зависимости от существующих обстоятельств. В мозге не предусмотрено функциональных блоков.

Компьютер не признает «полутонов». В нем всё четко – существует или значение «1», или значение «0»; либо то, либо другое. Сила сигнала идет дискретно – только с одним или же только с другим значением. В мозге, в отличие от компьютера, сигнал способен передаваться ускоренно или плавно, также как может изменяться и чувствительность нейрона, принимающего данный сигнал.

Основной объем памяти в ЭВМ сохраняется в специально для этого предназначенных запоминающих устройствах. В мозге же не существует участков, в которых отдельно хранятся наши воспоминания. В запоминании и распознавании субъектов или каких-либо событий участвуют одни и те же нейроны.

Мозг человека обладает очень большим запасом прочности, что позволяет ему функционировать даже при опасных травмах. Это неудивительно, учитывая, что одновременно в нем обычно задействованы не более 2-3% нервных клеток. Современные компьютеры лишены способности восстанавливаться и работать при серьезных повреждениях, тогда как мозг человека от природы наделен удивительной компенсаторной способностью: при поражении даже обширных его участков работу продолжают выполнять оставшиеся неповрежденными части. Если же в программе компьютера испортить даже несколько бит или всего лишь один транзистор в процессоре – устройство мгновенно потеряет возможность функционирования, иногда даже без возможности восстановления. Мозг же способен выживать и работать, даже если ему перед этим на пять-семь минут перекрыть кислород.

Мозг, в отличие от компьютера, способен сосредотачиваться на важной для него в данный момент времени информации и не принимать во внимание несущественную. Мозг отыскивает информацию не по адресу, как компьютер, а по содержанию. Для компьютера нет никакой связи между адресом, по которому находится информация, и самой сутью этой информации, а для мозга – есть. Мозг человека способен восстанавливать информацию лишь по ее отрывочной части или же извлекать данные вследствие ассоциативного ряда. Человек мыслит, компьютер же просто обрабатывает информацию на основе алгоритмов. Компьютер работает с абстрактными символами, а мозг человека – с образами конкретных объектов. Мозгу человека присущи интуиция и воображение, а еще – желание все время получать новые впечатления, творческая активность, которая тесно связана со сном (во сне упорядочивается полученная извне информация). Компьютеру всё это недоступно. Скрытые возможности мозга поистине безграничны, в отличие от изначально заданных определенным образом системных параметров компьютера.

к содержанию ↑

Выводы TheDifference.ru

Для передачи сигналов компьютер использует простой двоичный код. В мозге человека работают множество нейронов, которые обмениваются разнообразными сигналами, меняющимися в зависимости от обстоятельств.
В компьютере есть специальное устройство, в котором хранятся данные. В мозге человека нет конкретного участка, отвечающего за память, — и запоминание, и распознавание свойственно всем нейронам.
Мозг человека, в отличие от компьютера, обладает огромной компенсаторной способностью: он может работать даже при серьезных повреждениях.
Мозг ищет информацию по содержанию и ассоциациям, компьютер – по определенному адресу. Мозг работает с образами, а компьютер – с символами.
Мозгу человека свойственны творческая активность, жажда знаний, интуиция и воображение.
Возможности мозга человека безграничны, в то время как компьютерный «мозг» зависит от заложенных в него параметров.

thedifference.ru

Можно ли сравнивать мозг с компьютером?

Раньше было (лет 50 назад) было модно сравнивать мозг с цифровым компьютером. Даже во времена моей студенческой юности преподаватель информатики любил сравнивать отдельные участки мозга с работой жесткого диска или оперативной памяти. Однако сегодня такое сравнение можно считать варварским. Подумайте сами, ведь у нас в голове нет ни центрального процессора, ни операционной системы и даже нет установленных приложений.

Очевидно, что архитектура головного мозга совершенно не похожа на архитектуру современных вычислительных устройств. Мозг - самообучается, каждый раз формируются новые нейронные связи с выполнением нового задания. Компьютер же остается таким же глупым как и вчера.

Существует два подхода к моделированию работы мозга. Первый из них – сверху вниз. Он состоит в том, чтобы изначально создавать искусственный интеллект разумным, с набором множества программ. Цель такого подхода заключается в создании модуля памяти в которую были бы записаны все правила разумности. Стоит добавить этот модуль памяти к роботу, как он немедленно оживет и начнет разумно мыслить.

Однако в нашем мозгу нет ни программирования, ни программного обеспечения. Мозг состоит из сети нейронов, которая подчиняется правилу Хебба: всякий раз, когда принимается верное решение, соответствующие нейронные связи укрепляются. Нейронные сети построены на базе иного подхода – снизу вверх. Вместо того чтобы получить все правила разумности при рождении, мозг саморазвивается, натыкаясь на все подряд и обучаясь на собственном опыте с помощью проб и ошибок.

Другое отличие строения нейронных сетей от компьютера состоит в том, что если из последнего убрать любую часть, то он перестанет действовать. Но если удалить часть мозга, то он все равно будет функционировать. Функции утраченных частей возьмут на себя оставшиеся.

С другой стороны, компьютер превосходит нас в скорости вычисления. Человеческий мозг по сравнению с ним работает невероятно медленно. Нервные импульсы в мозгу движутся со скоростью 100 метров в секунду, а скорость вычисления компьютера может приближаться к скорости света. Но даже здесь мозг обгоняет компьютер. Низкая скорость вычисления с лихвой компенсируется способностью запускать огромное число параллельных процессов одновременно.

Ну и помимо всего прочего, мозг — не цифровое устройство. Компьютер использует транзисторы, которые могут либо передавать сигнал, либо нет, что соответствует 1 или 0. Нейроны же могут не только передавать сигнал, но и быть аналоговыми, т.е. передавать как дискретные, так и непрерывные сигналы.

Источник: по материалам книги"Физика будущего".Чернов Дмитрий© chernov.pro

www.4ernov.ru

Учебный проект Компьютер и человек

Материал из ИнтеВики — обучающей площадкой для проведения тренингов программы Intel

Авторы проекта

Зубарев Александр, Попов Николай

Предмет и класс

Информатика, 8 Класс

Аннотация к проекту

Проект посвящен изучению строения компьютера,основных его устройств и сходству компьютера и человека. Реализация данного проекта может осуществляться на базовом уровне. В процессе изучения этой темы учащиеся знакомятся с архитектурой ПК. По ходу проекта учащиеся выполняют исследовательскую работу заключающуюся в сравнении строения компьютера и человека, их деятельности и выявлении наиболее сходных и различных черт.

Вопросы, направляющие проект

Основополагающий вопрос

Может ли компьютер заменить человека

Проблемные вопросы

1) Что общего между человеком и компьютером?

2) В каких видах деятельности компьютер выполняет работу человека?

Учебные вопросы

1) Из каких устройств состоит компьютер?

2) Какие аналогии можно провести между компьютерными устройствами и строением человеческого тела?

3) В каких видах деятельности человека задействован копьютер?

4) Кто быстрее выполняет операции копьютер или человек?

План проведения проекта

1) Актуализация знаний учащихся.

2) Представление тем исследований.

3) Разделение на группы.

4) Обсуждение тем учащихся, поиск нужной информации.

5) Подготовка презентаций, выявление сходств и различий между компьютером и человеком.

6) Обсуждение исследования и ответ на главный вопрос.

Визитная карточка проекта

Визитка

Публикация учителя

Буклет

Презентация учителя для выявления представлений и интересов учащихся

Вводная презентация

Пример продукта проектной деятельности учащихся

презентация

Материалы по формирующему и итоговому оцениванию

наблюдение

Оценивание презентации

Тест по Архитектуре Компьютера

Материалы по сопровождению и поддержке проектной деятельности

Презентация

История развития компьютера

Полезные ресурсы

1) Сайт посвященный архитектуре компьютера 2) Сайт с историей процессоров и Архитектуры компьютера 3) Аналогии схожести человека и компьютера 4) История развития компьютера 5) Сайт для учителя

Проекты с аналогичной тематикой

Архитектура ПК

Человек и компьютер - союз XXI века

Процессор - серце компьютера

wiki.iteach.ru