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试想一下,如果全世界所有人都停下手头的工作开始做计算,那么计算能力到底有多强呢?这些计算能力和现代的计算机或智能手机相比谁更厉害呢?
首先要明白白一点,人和计算机的思维方式不同,所以拿他们比较好比问先救老婆还是先救老妈一样,让人头疼
但是如果改成老婆和老妈谁水性更好,那就有的比了,同理咱们比不了人和电脑哪个算力更强,但是可以比一下谁算的更快
比如说观察下边这幅图,问一个小学生,这幅图里讲的是什么?他肯定会不假思索的回答:“小孩儿把花瓶打碎了,喵星人正在查看这只花瓶。”
而且他还会否定一些假设,包括:喵星人弄倒了花瓶栽赃孩子,固定花瓶的绳子断了,喵星人正试图把它放回去,喵星人被制成木乃伊放进了花瓶里,当孩子用具有魔力的绳子碰了一下后喵星人复活了之类的
回答这种问题计算机分分钟被小朋友虐菜,究其原因主要是我们给计算机编程时,并没有告诉计算机要怎么解决这种问题,但是我们的大脑则已经接受了上百万年进化的训练,遇到这种问题早都有一套成熟的处理机制了
不过这种对人类很有优势的项目比较起来可以说毫无意义,所以我们来看一下,在计算机的地盘PK会是什么样的结果
芯片的复杂度
这次PK不需要搞得太过花哨,只需让人类进行计算机上常用的基准测试就行。这种测试一般包括像浮点数计算、存储和回忆数字、调整字符串以及一些基本的逻辑运算这样的内容。
根据计算机科学家汉斯·莫拉维克的说法,一个人如果用纸笔进行计算机上的芯片基准测试,那么他的速度为每1.5分钟执行一条完整指令。
这样算下来,一部中端手机的处理器的计算能力完全秒杀人类,因为它是全球人口加起来的运算能力的70倍左右,而一台高性能台式机的芯片则能将这个比值提高到,想想世界领先的神威太湖之光,我的眼前一黑
那是从什么时候开始,一台普通的台式机的计算能力超过了所有人类的计算能力总和呢?
年
年全世界总人口为55亿人,这意味着根据基准测试,人类的总计算能力约为65MIPS5。同年英特尔发布了风靡一时的DX芯片,在默认配置下这块芯片每秒能够处理55~60MIPS。截至年,英特尔的新“奔腾”芯片的基准测试成绩达到了每秒70~80MIPS,已经把人类抛在了后头。
如果还不满意,我们还可以再来一次人机大战,比较一下世界上所有的计算机个人类的运算力
这个比较起来有些难,如果要给计算机性能打分还比较容易,现在各种跑分软件多的是,但是这东西无法量化成适用于人类的标准,总不能拿跑分软件测试一下人的性能是多少吧
为了避免这种问题,我们可以通过数晶体管的数目来粗略估计全球所有计算设备的总计算能力。20世纪80年代的处理器和今天的处理器的晶体管数目与MIPS的比值大致相同——这个比值大约为每秒每条指令需要30个晶体管,数据可能误差一个数量级。
著名的摩尔定律的发现者戈登·摩尔,发表的一篇论文中给出了自20世纪50年代以来每年生产的晶体管总量。
有了这些比值,我们就能把晶体管总数折算成总计算能力。这意味着一台基准测试结果为几万MIPS的现代普通笔记本电脑的计算能力超过年全球总人口的计算能力。按照这种算法,计算机的总运算能力在年就已经超越全人类的总计算能力了。
神经的复杂度无需多言,只有“天才”才能想出让人类拿纸笔做CPU基准测试来得出人类的计算能力,从复杂度上来看,我们的大脑比任何一台超级计算机都要复杂
如今好多科学实验室用超级计算机来完整模拟大脑单独一个突触的功能。如果我们能看到这些实验动用了多少处理器和时间,我们就能大致猜测出要媲美人类全脑复杂度需要多少个晶体管。
年日本“京”超级计算机经过测试得出的结果是,每个人脑相当于10^15个晶体管。这样算下来,直到年全世界所有的逻辑电路加在一起才能抵得上一个人类大脑的复杂度……
而与所有人脑加在一起的复杂度比起来,这些电路的总复杂度根本不值一提。如果摩尔定律预测的趋势持续保持下去的话,根据这些模拟结果,计算机要在年才能超过人类,不过最近人们已经发现,摩尔定理基本已经走到尽头了
荒诞的结论
这两种不同的人脑基准测试得出了两个完全相反的结论。
第一个纸笔基准测试要求人类模拟计算机芯片上执行的单个指令,得出的结果为人脑的得分仅为0.01MIPS左右。
第二个超级计算机神经元模拟项目让计算机模拟人类大脑中单个突触的行为,得出的结果为人脑得分高达亿MIPS。
稍微好一些的做法是把两个结果合并在一起,但还是感觉怪怪的。如果我们认为计算机程序模拟人脑和人脑模拟计算机芯片的行为都一样不利索,那么稍微公平一点,人脑基准结果也许是这两个数字的几何平均值。
这样得到的结果是人脑的执行效率约为3万MIPS,差不多和我现在正在打字用的计算机性能是一个水平。这同时也说明全球计算机的总计算能力在年就已经超过所有人类的总计算能力了。
蚂蚁
戈登·摩尔在《摩尔定律迈入40周年》一文中提出了一个很有意思的发现。他指出,根据生物学家E.O.威尔逊的说法,全世界有10^15~10^16只蚂蚁。
相比之下,年全世界一共有约10^20个晶体管,也就是说平摊下来每只蚂蚁能分到几万个晶体管。
蚂蚁的大脑可能有25万个神经元,每个神经元上又有几千个突触,这意味着全世界所有蚂蚁大脑的总复杂度已经和所有人类大脑的总复杂度相当。所以我们没必要太在意什么时候计算机会在复杂度上击败我们。毕竟,我们追上了蚂蚁,但蚂蚁一点也没着急嘛。
当然了,虽然我们看上去现在主宰了地球,但如果一定要我从灵长类动物、计算机和蚂蚁之中选出一个能在几百万年后依然存在的东西的话,聪明人肯定不会选计算力,你们觉得呢?欢迎留言评论!
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