M�zg jako pendrive

Start

Pogranicza

...czyli ile megabajt�w danych mo�e pomie�ci� nasza pami��? Od momentu, w kt�rym ludzie u�wiadomili sobie, �e organem odpowiedzialnym za pami�� jest m�zg, zacz�to stawia� pytania o mechanizm zapami�tywania oraz o ilo�� informacji, kt�r� jeste�my w stanie zapami�ta�.

Wraz z poznaniem neuronalnej budowy m�zgu i specyfiki dzia�ania kom�rek nerwowych zacz�to tworzy� koncepcje pami�ci oparte o sieci neuronalne, czyli formacje wzajemnie po��czonych neuron�w, pomi�dzy kt�rymi przep�ywaj� impulsy elektryczne. Wraz z takim przedstawienie budowy organu odpowiedzialnego za pami�� zosta�a przedstawiona teza, �e ka�de nowe po��czenie pomi�dzy kom�rkami nerwowymi powoduje rozszerzenie pami�ci.

Wraz z nastaniem ery spo�ecze�stwa informatycznego, nasta�a r�wnie� epoka patrzenia na wszystko przez pryzmat komputer�w i zwi�zanych z nimi poj��. Tak te� dzisiaj pytaj�c o rozmiar zdj�cia dostaniemy odpowied�: cztery megabajty. Chwal�c si� swoj� p�ytotek� nie powiemy, �e mamy 300 p�yt, ale �e ju� przekroczyli�my pi��dziesi�t gigabajt�w. W zwi�zku z powszechn� "bajtyzacj�" wielu dziedzin �ycia, postawione zosta�o tak�e pytanie: Jak� pojemno�� w megabajtach ma ludzka pami��?

Odpowied� na powy�sze pytanie wymaga najpierw dok�adnego zdefiniowania, w jaki spos�b dane mog� by� zapisywane przy pomocy neuron�w. Chc�c pokaza� jak wielkie mo�liwo�ci zapami�tywania mo�e mie� m�zg, przedstawi� koncepcj� modelu impulsowego, wedle kt�rego ka�dy impuls elektryczny przechodz�cy przez konkretne �cie�ki sieci neuronalnej jest no�nikiem pojedynczej informacji.

Dla uproszczenia i ze wzgl�du na biologi� przekazywania impuls�w zak�adamy, �e impuls nie mo�e zawraca� i tylko raz mo�e pokona� ka�d� z kraw�dzi. Pojedyncz� informacj� zdefiniujemy, czerpi�c z informatyki, jako jeden bit, czyli 0 lub 1, a �ci�le rzecz bior�c przebiegni�cie impulsu pomi�dzy kom�rkami lub jego brak. Pojawianie lub niepojawianie si� impulsu na poszczeg�lnych drogach przebiegaj�cych zgodnie z okre�lon� kolejno�ci�, tworzy ci�g wyraz�w mog�cych przyj�� warto�� 0 lub 1. Zgodnie z owym za�o�eniem, gdy wyszukamy i uszeregujemy wszystkie mo�liwe drogi w pl�taninie neuron�w, uzyskamy maksymaln� ilo�� bit�w, kt�re mo�emy zapisa� przy pomocy takiej sieci.

Gdy spojrzymy, �e w m�zgu cz�owieka jest oko�o 5*10^13 synaps stanowi�cych po��czenia pomi�dzy kom�rkami nerwowymi, mo�na stwierdzi�, �e liczba mo�liwych dr�g wykorzystuj�cych owe synapsy jest praktycznie niesko�czona. Co za tym idzie ilo�� mo�liwych do zapisania bajt�w tak�e jest niepoliczalna. Zgodnie zatem z przedstawionym modelem zapisu danych, przy pomocy neuron�w, nasz m�zg ma nieograniczon� pojemno��.

Skoro tak, to dlaczego nie zapami�tujemy wszystkiego, a cz�sto przyswojenie nawet niewielu informacji jest k�opotliwe? Przedstawiona koncepcja oblicza tylko fizyczn� mo�liwo�� zapisu danych, jednak aby by�o ona zrealizowana, wymaga bardzo dobrego o�rodka sterownia mog�cego panowa� nad ilo�ci� dr�g i nad przebiegiem impuls�w. Nadz�r nad tak� sieci� jest na tyle skomplikowany, �e prawdopodobnie istnieje wiele o�rodk�w w m�zgu za to odpowiedzialnych. Stopie� wykorzystania dost�pnej pami�ci zale�y, wi�c od sprawno�ci dzia�ania i wytrenowania systemu obs�ugi pami�ci, dlatego te� przy pomocy odpowiednich �wicze� i pracy nad sob� mo�emy zwi�ksza� swoje mo�liwo�ci pami�ciowe.

Na koniec wracaj�c do tytu�u "M�zg jako pendrive? chcia�bym na przyk�adzie pokaza�, ile danych mogliby�my zapisa� w pami�ci sk�adaj�cej si� z 4 neuron�w i 4 po��cze� pomi�dzy nimi.

Ca�o�� przyk�adowej sieci prezentuje poni�szy schemat.

Najpierw policzmy, ile jest wszystkich mo�liwych dr�g w przedstawionej, przyk�adowej sieci. Przyk�adowo zaczynaj�c od neuronu A, mo�liwe s� nast�puj�ce �cie�ki: A-B; A-B-C; A-B-D; A-B-C-D; A-B-C-D-B; A-B-D-C; A-B-D-C-B. Gdy zliczymy wszystkie �cie�ki oka�e si�, �e jest ich 32.

Jako, �e ka�da �cie�ka mo�e reprezentowa� 0 lub 1, czyli jedn� z dw�ch warto�ci, ��czna ilo�� danych mo�liwych do zapisania wynosi dwa do pot�gi r�wnej ilo�ci �cie�ek, czyli 2^32 bit�w. St�d ju� �atwo mo�emy podzieli� ow� warto�� przez 8 uzyskuj�c bajty, a nast�pnie dwa razy przez 1024, �eby uzyska� megabajty. Ostateczny wynik wynosi 512 MB. Efekt wydaje si� nieprawdopodobny, p� gigabajta danych mo�na zapisa� jedynie przy pomocy sieci sk�adaj�cej si� z czterech po��czonych ze sob� kom�rek nerwowych.

Miejmy nadziej�, �e kiedy� uda nam si� skonstruowa� kontroler mog�cy zapanowa� nad sieci� zbudowan� z �ywych neuron�w. Rozpoczniemy wtedy now� er� pami�ci komputerowych opartych o zespo�y kom�rek nerwowych, a problem braku miejsca na dysku zostanie rozwi�zany na zawsze.

Micha� 'MICH' Chili�ski - supermozg.gazeta.pl

To by sie zgadzalo.
Znam kilka osob o niesamowitej wprost pamieci

Wątki

Template provided by Designs by Darren Opracowanie Marketing w Internecie dla Pogranicza