الشبكات العصبية - مقدمة

مقارنة بين سرعة المخ والكمبيوتر

إذا قارن المرء سرعة دماغ الإنسان بسرعة الكمبيوتر الحديث ، فإن المرء يتوصل إلى استنتاج مذهل مفاده أن الكمبيوتر يجب أن يكون في الواقع متفوقًا على الدماغ وفقًا للأداء النظري العام. كما يتضح من الجدول 1 ، فإن الكمبيوتر متفوق على الدماغ بسبب وقت تبديل عناصره الفردية (الترانزستورات مقابل الخلايا العصبية) وهو أقصر بستة مرات. حتى إذا كان من المثير للجدل بين علماء الأعصاب مقارنة معالجة المعلومات الأكثر تعقيدًا للخلايا العصبية بوظيفة التحويل الأبسط للترانزستور ، فمن الواضح من الجدول أن أداء الدماغ يكمن في المقام الأول في المعالجة المتوازية الهائلة التي يتم فيها جزء كبير يعمل الدماغ في جميع الأوقات ، بينما في أجهزة الكمبيوتر التقليدية يتم تخصيص معظم عناصر المعالجة للذاكرة (السلبية) ، في حين أن معالجات محطات العمل الحديثة حاليًا تقريبًا. ${10}^6$ حتى ${10}^7$ على سبيل المثال ، يتم استخدام الترانزستورات للذاكرة الرئيسية لمحطة عمل $128\text{ميجابايت}$ على الاكثر ${10}^9$ الترانزستورات اللازمة للتخزين. هذا ليس بعيدًا عن العدد المقدر تقريبًا. ${10}^{11}$ الخلايا العصبية في الدماغ البشري. ومع ذلك ، في حين أن معظم الخلايا العصبية في الدماغ نشطة في جميع الأوقات ، في الكمبيوتر الكلاسيكي von Neumann ، يكون المعالج فقط نشطًا بشكل دائم ، في حين أن جميع الترانزستورات الموجودة في الذاكرة تقريبًا لا تعالج أي معلومات في أي وقت. لهذا السبب ، يتم الوصول إلى الحد الأقصى من الأداء النظري تقريبًا في الدماغ ، بينما في هذا التحليل البدائي للكمبيوتر ، يوجد بالفعل حوالي ثماني قوى من عشرة بين الأداء النظري والأداء الفعلي.

تعد هذه المقارنة الموجزة إشكالية لعدة أسباب: من ناحية ، فإن عدد التعليمات أو أوامر الآلة أو عمليات تبديل الترانزستور في برنامج ما لا تقول شيئًا على الإطلاق عن جودته أو أدائه ؛ من ناحية أخرى ، لا يمكن مقارنة الترانزستورات والخلايا العصبية بشكل مباشر . ومع ذلك ، توضح المقارنة حقيقة أن التوازي الهائل لبنات البناء الأساسية ضروري لتحقيق أداء إجمالي عالٍ لنظام معالجة المعلومات.

علامة التبويب .1

مقارنة بين الدماغ والكمبيوتر

فيديو: Introduction to Neural Networks Part 1 - مقدمة الى الشبكات العصبية (أغسطس 2022).