Bộ não người và siêu máy tính: cái nào mạnh hơn?

Ngay cả đến thế kỷ 21, khoa học vẫn phải thừa nhận bộ não con người vẫn còn là một bí ẩn lớn. Tuy nhiên thay vì việc đầu tư nghiên cứu giải mã bộ não người, các nhà khoa học lại đi theo một hướng người ta gọi là “dùi sừng bò” khi đầu tư hàng triệu đô la phát triển các siêu máy tính. 

Liệu các siêu máy tính ngày càng tinh vi hơn và tiêu tốn một lượng năng lượng khổng lồ hiện nay đã thật sự vượt trội bộ não người vốn tiện dụng, hiệu quả và giá cả phải chăng chưa? Nghiên cứu so sánh dưới đây sẽ trả lời một phần câu hỏi này.

Một siêu máy tính phải mất 82.944 bộ xử lý và 40 phút để mô phỏng 01 giây hoạt động của bộ não người

Trước năm 2011, siêu máy tính K được các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Okinawa Nhật Bản và Forschungszentrum Jülich Đức sử dụng để mô phỏng 01 giây hoạt động của bộ não người.

Máy tính K lúc ấy có thể chứa một mô hình mạng gồm 1,73 tỷ tế bào thần kinh (neuron). Tuy nhiên, não người có khoảng 100 tỷ tế bào thần kinh. Nói một cách dễ hiểu, não người có số lượng tế bào thần kinh nhiều bằng số ngôi sao trong dải Ngân hà.

Mặc dù thành công trong việc mô phỏng 1 giây hoạt động của não bộ, nhưng máy tính K phải mất 40 phút. Siêu máy tính K từng là máy tính nhanh nhất thế giới cho đến khi nó bị lu mờ vào năm 2011 và ngừng hoạt động vào năm 2019. Năm 2014, nó đã có thể xử lý 10,51 Petaflop mỗi giây (Petaflop/s), bạn có thể hiểu là khoảng 10,510 nghìn tỷ phép tính mỗi giây. Sau đó, thế hệ siêu máy tính tiếp theo- Tianhe-2 đã tăng gấp ba lần sức mạnh tính toán của K khi đạt được 33,86 Petaflop/s (33,860 nghìn tỷ phép tính mỗi giây).

Vào thời điểm đó, đơn vị đồ họa bên trong iPhone 5s tạo ra khoảng 0,0000768 Petaflop/s. Do đó, máy tính nhanh nhất thế giới nhanh hơn khoảng 440.000 lần so với đơn vị đồ họa bên trong iPhone 5s. Nhưng nó vẫn chậm hơn bộ não con người.

Bộ não người quá rẻ vì nó miễn phí

Loại trừ những khuyết tật bẩm sinh hiếm gặp, tất cả chúng ta đều được sinh ra với bộ não trong đầu! Tức là nó miễn phí.

Còn theo Forbes, siêu máy tính Tianhe-2 tiêu tốn khoảng 390 triệu USD để chế tạo. Để vận hành nó ở công suất cực đại, nó đã tiêu thụ hơn 17,6 megawatt điện và tổ hợp máy tính cần một diện tích khoảng 720 m2. Một số siêu máy tính khác, được coi là tiết kiệm năng lượng hơn, thì tiêu thụ khoảng 8 megawatt điện (1 megawatt bằng 1 triệu watt). Một bóng đèn 100 watt sẽ tiêu thụ 100 watt ngay khi nó được bật vì “watt” dùng để chỉ năng lượng được sử dụng ngay lập tức. Vì vậy, máy tính nhanh nhất trên thế giới sử dụng năng lượng bằng 176.000 bóng đèn.

Jeff Layton, Tiến sĩ, một nhà công nghệ doanh nghiệp của Dell, đã viết trong một bài đăng trên blog của mình rằng : “Những hệ thống này cực kỳ lớn, đắt tiền và ngốn điện.”

Tất nhiên, bộ não cũng cần có năng lượng. Năng lượng ấy đến từ thực phẩm, hẳn cũng không đắt đỏ bằng điện năng.

So sánh sự hữu dụng giữa bộ não và siêu máy tính

Dù máy tính ngày nay giúp ích rất nhiều cho cuộc sống của con người, nhưng nhiều chuyên gia vẫn nghi ngờ tính hữu dụng của nó.

Tờ South China Morning Post đã viết trong một bài báo về Tianhe-2, được đặt tại Trung Quốc như sau: “Không giống như máy tính gia đình có thể xử lý nhiều tác vụ khác nhau, từ xử lý văn bản đến chơi game và duyệt web, siêu máy tính được chế tạo cho những mục đích rất cụ thể. Để khai thác hết khả năng tính toán của chúng, các nhà nghiên cứu phải dành hàng tháng, nếu không muốn nói là hàng năm, để viết hoặc viết lại mã phần mềm và huấn luyện máy thực hiện công việc một cách hiệu quả.”

Một nhà khoa học cấp cao tại Trung tâm Điện toán Bắc Kinh, người mà Post không nêu tên, cho biết: “Bong bóng siêu máy tính còn tồi tệ hơn bong bóng bất động sản. Một tòa nhà sẽ tồn tại hàng chục năm sau khi nó được xây dựng, nhưng một chiếc máy tính, cho dù ngày nay có nhanh đến đâu, cũng sẽ trở thành rác thải sau 5 năm.”

Còn bộ não người chỉ hết hạn khi người ta chết đi.

Băng thông của não bộ so với modem máy tính

Nhiều nhà khoa học đã cố gắng xác định một thước đo cho tốc độ xử lý của trí óc con người . Các số liệu họ đưa ra rất đa dạng, tùy thuộc vào cách tiếp cận. So sánh băng thông của modem với “băng thông” của bộ não chưa phải là xác đáng nhất, nhưng cũng có thể tham khảo như dưới đây.

Trước tiên, chúng ta sẽ xem bộ não của bạn có thể xử lý bao nhiêu bit mỗi giây (bps), so với một modem máy tính trung bình.

Tiến sĩ Tor Nørretranders , phó giáo sư Triết học Khoa học tại Trường Kinh doanh Copenhagen, đã viết một cuốn sách có tựa đề “Ảo tưởng của người dùng: Cắt giảm ý thức theo kích thước”, trong đó ông tuyên bố rằng ý thức xử lý khoảng 40 bps, trong khi tiềm thức tâm trí xử lý 11 triệu bps.

Nhà vật lý lý thuyết người Áo Herbert W. Franke tuyên bố rằng tâm trí con người có thể hấp thụ một cách có ý thức 16 bps và có thể giữ trong tâm trí một cách có ý thức tại một thời điểm khoảng 160 bps. Thật thú vị, ông lưu ý rằng tâm trí có thể giảm độ phức tạp của bất kỳ tình huống nào xuống còn 160 bit.

Fermin Moscoso del Prado Martin, một nhà tâm lý học nhận thức từ Đại học Provence ở Pháp, đã xác định rằng bộ não con người có thể xử lý khoảng 60 bps. Trong một bình luận trên một bài báo trên tạp chí Technology Review, ông lưu ý rằng giới hạn trên là chưa chắc chắn, nghĩa là không thể nói chắc chắn rằng bộ não không thể xử lý hơn 60 bps.

Bây giờ, hãy xem modem gia đình của bạn nhanh như thế nào. Một megabit trên giây (Mbps) bằng 1 triệu bps; modem gia đình có thể hoạt động ở mọi nơi từ 50 Mbps đến vài trăm Mbps. Điều đó nhanh hơn hàng triệu lần so với ý thức của bạn và ít nhất năm lần so với tiềm thức của bạn.

Có vẻ ở điểm này thì máy tính thắng thế bộ não. Tất nhiên, vẫn còn rất ít hiểu biết về tiềm thức nên những con số này còn lâu mới chắc chắn. Và ngay cả khi bộ não tiếp thu dữ liệu tương đối chậm, thì cách nó vẫn xử lý dữ liệu thật tuyệt vời.

Bộ não so với AI

Trí tuệ nhân tạo (AI) đang đi đầu trong việc phát triển các máy tính sáng tạo. Nhưng , AI tiên tiến nhất còn thua xa bộ não con người thậm chí từ hàng nghìn năm trước.

AI tiên tiến nhất còn thua xa bộ não con người. (Ảnh: Shutterstock)

Trong một bài báo viết cho MakeUseOf.com, kỹ sư điện và nhà văn tự do Ryan Dube đã nhận xét về lời phát biểu sau đây của tác giả Gary Marcus: “Sự khác biệt cơ bản giữa máy tính và trí óc con người là ở cách tổ chức cơ bản của bộ nhớ” như sau:

Dube đã viết: “Để truy xuất dữ liệu, máy tính sử dụng các vị trí lưu trữ hợp lý. Mặt khác, bộ não con người ghi nhớ nơi lưu trữ thông tin dựa trên các tín hiệu. Những tín hiệu đó là những mẩu thông tin hoặc ký ức khác được kết nối với thông tin bạn cần truy xuất. Điều này nghĩa là tâm trí con người có thể kết nối một số lượng gần như không giới hạn các khái niệm theo nhiều cách khác nhau, và sau đó đôi khi ngắt kết nối hoặc tạo lại các kết nối dựa trên thông tin mới. Điều này cho phép con người bước ra ngoài ranh giới của những gì đã được học—dẫn đến sáng tạo nghệ thuật mới và những phát minh mới vốn là bản năng của loài người.”

Chúng ta hiểu biết quá ít về bộ não người để có thể khai thác nó tối đa

Tờ National Geographic đã minh họa độ phức tạp của việc lập bản đồ não con người với độ chính xác cao trong một ấn bản tháng 2 năm 2014 có tiêu đề “Khoa học mới về não bộ”. Trong đó, các nhà khoa học đã tạo ra mô hình 3-D của một phần não chuột có kích thước bằng một hạt muối. Và để lập bản đồ chính xác phần nhỏ bé này của não chuột, họ đã sử dụng kính hiển vi điện tử để chụp ảnh nó thành 200 phần, mỗi phần dày như một sợi tóc người. National Geographic viết: “Một bộ não con người được hình dung ở mức độ chi tiết này sẽ cần một lượng dữ liệu tương đương với tất cả các tài liệu bằng văn bản trong tất cả các thư viện trên thế giới.”

Năm 2005, các nhà nghiên cứu tại Caltech và UCLA đã phát hiện ra rằng chỉ một số ít trong số 100 tỷ tế bào thần kinh của não người được sử dụng để lưu trữ thông tin về bất kỳ người, địa điểm hoặc khái niệm cụ thể nào. Ví dụ, họ phát hiện ra rằng khi các đối tượng thử nghiệm được cho xem ảnh của nữ diễn viên Jennifer Aniston, một tế bào thần kinh đặc biệt trong não sẽ phản ứng. Và một tế bào thần kinh khác phản chiếu đến nữ diễn viên Halle Berry.

Có thể nói, hoạt động của bộ não người cho tới nay vẫn luôn là một bí ẩn khó giải với khoa học. Sự hiện diện của các siêu máy tính suy cho cùng vẫn là sản phẩm của bộ não người. Như vậy có thể thấy được tính vượt trội tuyệt đối của bộ não người.

Theo Epochtimes

Lê Na biên dịch

Bạn bình luận gì về tin này?