一個(gè)突觸可存儲(chǔ)約 4.7 比特信息，人腦的硬盤容量約 910TB，在每個(gè)領(lǐng)域能掌握的概念約十萬個(gè)。題設(shè)“永遠(yuǎn)不會(huì)遺忘”會(huì)導(dǎo)致人們比現(xiàn)在更多地出現(xiàn)“某個(gè)領(lǐng)域的概念已經(jīng)裝滿”、無法在同一領(lǐng)域添加更多知識(shí)的情況，但那不太重要。
- 人腦的工作記憶（約等于寄存器）是 4，同時(shí)能跟蹤最多四個(gè)事物[1]。事物可以是人、物件、單詞、數(shù)字等等。這比計(jì)算機(jī)要弱得多。不過，四個(gè)事物的視覺與聽覺信息等附屬物可以有超過 30G 的緩存。
- 人腦的短時(shí)記憶的半衰期只有 7 秒，容量只有 7±2 個(gè)信息塊。
這些東西按題設(shè)變得“永遠(yuǎn)不會(huì)遺忘”會(huì)導(dǎo)致新輸入的信息與舊信息疊加，嚴(yán)重失真甚至無法解析。這是自然語言的問題。當(dāng)一個(gè)人聲稱想要“永不遺忘”的時(shí)候，他一般是在談“短期記憶一定變?yōu)殚L(zhǎng)期記憶、長(zhǎng)期記憶不被淡忘”，而不是“工作記憶、視覺緩存全部堆積起來”。題目中的“大腦全被開發(fā)出來”大概來自人腦開發(fā)了百分之十之類說法，是古老的誤會(huì)。腦的硬盤容量神經(jīng)細(xì)胞通過軸突和樹突相互發(fā)生聯(lián)系，傳遞信息，形成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成大腦記憶和思維的物質(zhì)基礎(chǔ)。突觸是記憶的物質(zhì)儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，每個(gè)突觸可存儲(chǔ)約 4.7 比特信息[2]，整個(gè)人腦約可儲(chǔ)存 910TB 信息（作為對(duì)比，2017 年整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)約有 500 萬 TB 信息）。神經(jīng)細(xì)胞不斷有新的突觸形成，也不斷有舊的突觸消失。動(dòng)物受到外界刺激時(shí)，突觸形成和消失的數(shù)量驟然增加。據(jù)觀察，有些突觸只存在幾個(gè)小時(shí)，而另外一些則長(zhǎng)時(shí)間存在并可能固定下來形成新的神經(jīng)線路。研究表明一個(gè)人在每個(gè)特定領(lǐng)域可以掌握約 10 萬個(gè)概念：設(shè)每個(gè)專業(yè)方面的知識(shí)占一個(gè)普通人知識(shí)總量的 1%、每個(gè)概念需要 0.1MB~1MB 來儲(chǔ)存，按照庫茲韋爾在《奇點(diǎn)臨近》里給出的估算[3]，一個(gè)普通人的知識(shí)總量約為 1.13TB，距離 910TB 的硬盤容量限制還很遙遠(yuǎn)。因此，剪枝機(jī)制的存在不是因?yàn)橛脖P容量限制。對(duì)人腦計(jì)算力的估算卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的機(jī)器人專家漢斯·莫拉維克分析了視網(wǎng)膜內(nèi)的神經(jīng)圖像處理電路。他認(rèn)為視網(wǎng)膜每秒執(zhí)行一千萬次圖像邊緣檢測(cè)和移動(dòng)檢測(cè)。基于幾十年建造機(jī)器人視覺系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，他估計(jì)每次重現(xiàn)人類的視覺檢測(cè)需要機(jī)器執(zhí)行約一百條指令，這意味著復(fù)制視網(wǎng)膜這一部分的圖像處理功能需要十億次計(jì)算每秒。視網(wǎng)膜上的神經(jīng)元總重 0.02 克，是人類大腦重量的七萬五千~十萬分之一。因此，復(fù)制整個(gè)人腦的計(jì)算能力需要每秒執(zhí)行七十五萬億~一百萬億條指令。勞埃德·瓦特和他的同事們?cè)谟糜?jì)算機(jī)模擬人類聽覺系統(tǒng)時(shí)發(fā)現(xiàn)，機(jī)器至少需要每秒計(jì)算一千億次來在接近人類的架構(gòu)下和人一樣好地確定聲源的位置。聽覺皮層約占人腦皮層的千分之一，因此人腦的總計(jì)算力在一百萬億次每秒以上。得克薩斯大學(xué)的模擬小腦區(qū)域?qū)嶒?yàn)估計(jì)，模擬每個(gè)神經(jīng)元需要一萬次計(jì)算每秒。這樣整個(gè)大腦需要約一千萬億次計(jì)算每秒。據(jù)此，有一定冗余度的估計(jì)是人腦的總計(jì)算力在一億億次每秒的程度。中國(guó)的天河二號(hào)已經(jīng)超越了這個(gè)計(jì)算力，不過目前人腦還是遠(yuǎn)比它小而節(jié)能。意識(shí)清醒的成人大腦的功率約為 20 瓦，而天河二號(hào)光是電費(fèi)就突破天際。參考- ^https:///10.1016/j.neuron.2015.07.028
- ^庫茲韋爾并不認(rèn)為一個(gè)人可以成為100個(gè)領(lǐng)域的專家，其實(shí)他認(rèn)為一個(gè)人有7個(gè)完整知識(shí)塊就了不起了，其余部分是并不完整甚至碎片化的
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