Tại sao máy tính tân tiến nhất cũng không sánh nổi bộ não con người

*Ảnh minh họa một con chíp máy tính và bộ não người từ Shutterstock

Hơn thế nữa, khi chúng ta tiêu tốn hàng triệu đô la để phát triển các siêu máy tính bự chảng và sử dụng lượng năng lượng khổng lồ (từ các nguồn tài nguyên không thể phục hồi) để chạy các thiết bị, thì bộ não con người nhỏ bé, hiệu quả, và kinh tế này lại vượt trội hơn những chiếc máy tinh tốt nhất trên rất nhiều phương diện.

Cần đến 82.944 bộ xử lý và 40 phút để một chiếc siêu máy tính mô phỏng lại chỉ một giây hoạt động của não bộ con người.

Năm ngoái, siêu máy tính K đã được các nhà nghiên cứu tại Học viện Công nghệ Okinawa ở Nhật Bản và Trung tâm Nghiên cứu Forschungszentrum Jülich ở Đức sử dụng nhằm mô phỏng lại một giây hoạt động của não bộ con người.

Chiếc máy tính này có thể điểu khiển một mẫu mạng lưới gồm 1,73 tỷ nơ-ron (tế bào thần kinh). Tuy nhiên, não bộ con người có đến 100 tỷ nơ-ron. Tức là, não bộ con người có số tế bào nơ-ron nhiều tương đương số ngôi sao trong Dải Ngân Hà.

Mặc dù chiếc siêu máy tính này đã thành công trong việc mô phỏng lại một giây hoạt động của não bộ con người, nhưng nó vẫn cần đến 40 phút.

Siêu máy tính K là máy tính nhanh nhất trên thế giới tính đến năm 2011. Nó có thể xử lý 10,51 Petaflops mỗi giây (Petaflop/s), hoặc có thể hiểu là khoảng 10.510 nghìn tỷ phép tính mỗi giây. Vì sự phát triển trong công nghệ rất mau chóng, nên chúng tôi sẽ đặt nó trong bối cảnh năm 2014. Hiện nay siêu máy tính K là chiếc máy tính có tốc độ nhanh thứ 4 trên thế giới, với vị trí dẫn đầu thuộc về siêu máy tính Tianhe-2 với 33,86 Petaflop/s (33.860 nghìn tỷ phép tính mỗi giây). Vậy là chúng ta đã nhân ba khả năng xử lý của chiếc máy tính tân tiến nhất trong vòng ba năm.

Nói theo cách dễ hiểu, bộ xử lý đồ họa bên trong chiếc iPhone 5s sản xuất khoảng 0.0000768 Petaflop/s. Vì vậy, chiếc máy tính nhanh nhất thế giới có tốc độ xử lý nhanh hơn 440.000 lần so với bộ xử lý đồ họa bên trong chiếc iPhone 5s, nhưng lại chậm hơn não bộ con người.

Một nghiên cứu nhằm đánh giá khả năng xử lý thông tin của thế giới được chỉ đạo bởi Martin Hilbert thuộc trường Truyền thông Annenberg của Đại học Southern California, đã được xuất bản trên tạp chí Khoa Học vào năm 2011. Hilbert đã nói như sau: “Nói dễ hiểu, số lượng 6,4*1018 chỉ dẫn mỗi giây mà nhân loại có thể tiến hành trên tất cả các máy tính thông thường trong năm 2007 là tương đương với số lượng tối đa các xung thần kinh được tiến hành bởi não bộ con người mỗi giây.”

Não bộ của bạn rất rẻ, nó hoàn toàn miễn phí.

Ngoại trừ trong các trường hợp dị tật bẩm sinh hiếm gặp, thì mỗi người chúng ta đều được sinh ra với một bộ não, và chúng nằm bên trong cái đầu của chúng ta! Theo Forbes, siêu máy tính Tianhe-2 tiêu tốn khoảng 390 triệu USD để lắp ráp. Vào lúc cao điểm, siêu máy tính này tiêu thụ hơn 17,6 megawatt, và khu phức hợp máy tính chiếm dụng khoảng 720 m² . Một số máy tính, được cho là có hiệu suất năng lượng hiệu quả, tiêu thụ khoảng 8 megawatt.

Nói dễ hiểu, một megawatt bằng 1 triệu watt. Một bóng đèn 100-watt tiêu thụ 100 watt ngay khi được bật lên, vì “watt” ám chỉ năng lượng sử dụng tức thời. Vì vậy chiếc máy tính nhanh nhất trên thế giới tiêu thụ năng lượng tương đương với khoảng 176.000 bóng đèn điện.

Tiến sĩ Jeff Layton, một chuyên gia công nghệ của Dell, đã viết một nhận xét trên blog như sau: “Những hệ thống này lớn, đắt tiền, và tiêu tốn năng lượng khủng khiếp.”

Tất nhiên, bộ não cũng cần năng lượng. Nguồn năng lượng này đến từ thực phẩm, mà được dùng để đốt nhiên liệu trong hệ thống nông nghiệp hiện đại của chúng ta.

Nó cũng rất tiện lợi.

Mặc dù các máy tính chúng ta sử dụng trong cuộc sống thường ngày có thể rất hữu ích, nhưng một số chuyên gia đã bày tỏ lo ngại về tính hữu dụng của siêu máy tính.

Tờ South China Morning Post (Nam Hoa Tảo báo) đã nhận xét trong một bài viết về siêu máy tính Tianhe-2 được đặt tại Trung Quốc như sau: “Khác với máy tính gia đình với khả năng xử lý các nhiệm vụ khác nhau, từ soạn thảo văn bản đến chơi trò chơi và lướt web, các siêu máy tính được xây dựng cho các mục đích rất cụ thể. Để khai thác tối đa tính năng của chúng, các nhà nghiên cứu phải dành hàng tháng, có khi hàng năm trời, để viết hoặc viết lại các mã code phần mềm để huấn luyện cỗ máy thực hiện hiệu quả một công việc.”

Một nhà khoa học kỳ cựu tại Trung tâm Điện toán Bắc Kinh, mà tờ Nam Hoa Tảo báo không nêu tên, nhận định: “Bong bóng siêu máy tính còn tồi tệ hơn cả bong bóng bất động sản. Một tòa nhà sẽ đứng vững trong hàng thập kỷ sau khi được xây dựng, nhưng một chiếc máy tính, không kể nhanh cỡ nào hiện nay, cũng sẽ trở thành đồ phế liệu trong vòng 5 năm tiếp theo.”

Băng thông não bộ của bạn so với một chiếc modem thì như thế nào?

Nhiều nhà khoa học đã cố gắng xác định giới hạn của một thông số để đo lường tốc độ xử lý của tâm trí con người. Các kết quả họ đưa ra khác nhau phụ thuộc vào phương pháp chọn dùng. So sánh băng thông của modem với “băng thông” của não bộ không phải là một môn khoa học chính xác.

Đầu tiên, chúng ta sẽ xem xét số lượng bit mỗi giây (bps) mà não bộ có thể xử lý, sau đó chúng ta xem xét số lượng bps một modem thông thường có thể xử lý. Bạn có thể hình dung thuật ngữ này khi so sánh thời gian đăng một bức ảnh lên mạng Internet, so với thời gian xử lý những thứ bạn nhìn thấy trước mắt.

Theo Đại Kỷ Nguyên