Естественные науки
Нейроны и количество информации в мозге ("Все те, кто знал тебя раньше, их можно вбить на один CD-ROM")
В каком количестве состояний (хотя бы приблизительно) может находиться нейрон мозга человека? 2? Около 10? Сотни? Гораздо больше? Какая есть экспериментальная информация на эту тему? Если около 10, верно ли будет говорить тогда, что при около 100 миллиардах нейронов в мозге человека, максимальное количество информации, которое мозг может хранить, порядка нескольких сотен гигабит? Если 10% мозга хранит информацию, это, получается, несколько десятков гигабит. Так что, мозг каждого из нас почти помещается на DVD-ROM?
А вот фиг.
Одно дело - состояние нейрона (это действительно 1 бит) , и совсем другое - ИНФОРМАЦИЯ, которая в нём записана. Пусть даже это наша память, а не наследственная информация. До сих пор толко неизвестно, КАКОВ механизм памяти. Белки это, нуклеотиды (РНК) , какие-то устойчивые связи между нейронами, или ещё какая фигня. Но в любом случае видно, что на один нейрон может приходиться НЕСКОЛЬКО КИЛОБИТ, а то и мегабит, информации. Структурная сложность белков может доходить до сотен и тысяч аминокислот, структурная сложность РНК - до миллинов нуклеотидных звеньев, количество синаптических контактов нейрона - тоже сотни и тысячи, и самих нейронов в коре головного мозга - порядка 120 миллиардов. То есть потенциально возможная информационная ёмкость мозга где-то в районе сотен терабайтов или даже петабайтов. Как-то многовато сиди-ромов потребуется...
Одно дело - состояние нейрона (это действительно 1 бит) , и совсем другое - ИНФОРМАЦИЯ, которая в нём записана. Пусть даже это наша память, а не наследственная информация. До сих пор толко неизвестно, КАКОВ механизм памяти. Белки это, нуклеотиды (РНК) , какие-то устойчивые связи между нейронами, или ещё какая фигня. Но в любом случае видно, что на один нейрон может приходиться НЕСКОЛЬКО КИЛОБИТ, а то и мегабит, информации. Структурная сложность белков может доходить до сотен и тысяч аминокислот, структурная сложность РНК - до миллинов нуклеотидных звеньев, количество синаптических контактов нейрона - тоже сотни и тысячи, и самих нейронов в коре головного мозга - порядка 120 миллиардов. То есть потенциально возможная информационная ёмкость мозга где-то в районе сотен терабайтов или даже петабайтов. Как-то многовато сиди-ромов потребуется...
Анжелика Куликова
Многовато. Меня это интересует с точки зрения теоретической возможности моделирования мозга на вычислительной технике. "Нейронные сети", вычислительные модели, используют только состояния "нейронов" для хранения информации, поэтому мне казалось, что и мозг можно моделировать подобным образом. Но если в настоящем мозге ещё и синаптические контакты содержат (а не только передают) информацию, то это будет многовато.
Антонина Ситникова
Вообще-то, в коре головного мозга всего лишь 10-14 миллиардов нейронов. Из них половина- глии (сами они не рпботают, а помогают связываться и работать нейронам), то есть, всего 5-7 миллиардов нейронов действительно "заняты". Убавим еще нейроны, ответственные за обработку информации от сенсоров, за принятие решений, самосознание, метасознание, и так далее. Получается на память явно меньше терабайта. А вообще мозг может хранить как потолок только 50 миллионов/миллиардов (не помню точно) воспоминаний.
Даже если считать, что каждый нейрон - битовая ячейка, уже получаем 100 000 000 000/8/1024/1024/1024 - примерно 11 гигабайт информации.
Каждый нейрон в мозге связан со множеством других, число этих связей может быть очень большим (тысячи) . Если даже считать, что каждая связь хранит один бит информации, то наша грубая оценка вырастает на 3 порядка. 11 терабайт, конечно, можно записать на жесткий диск, но вот эффективно обрабатывать такой объем - уже очень серьезная проблема. Вопрос о числе состояний пока открыт. Пока мы точно не знаем, как работает нейрон, дать оценку его информационной емкости очень сложно.
Но мозг это не набор ячеек памяти. Это одновременно память и процессор, в котором способ хранения и обработки совмещены.
Вы видели картинки-фракталы? А ведь набор параметров, формула и алгоритм построения такой красивой картинки занимает совсем не много места. Более того, в зависимости от масштаба, мы можем генерировать сколь угодно большой массив данных на основании крошечного начального объема информации. Т. е. способность хранить алгоритмы существенно повышает информационные способности системы.
По-моему где-то была информация, что современных возможностей техники едва хватает, чтобы в реальном времени воспроизвести работу "мозга" червя, имеющего меньше 1000 нейронов (если использовать нейросеть) . Вообщем ясности здесь нет на сегодняшний день нет :) И любые оценки двольно произвольны.
Каждый нейрон в мозге связан со множеством других, число этих связей может быть очень большим (тысячи) . Если даже считать, что каждая связь хранит один бит информации, то наша грубая оценка вырастает на 3 порядка. 11 терабайт, конечно, можно записать на жесткий диск, но вот эффективно обрабатывать такой объем - уже очень серьезная проблема. Вопрос о числе состояний пока открыт. Пока мы точно не знаем, как работает нейрон, дать оценку его информационной емкости очень сложно.
Но мозг это не набор ячеек памяти. Это одновременно память и процессор, в котором способ хранения и обработки совмещены.
Вы видели картинки-фракталы? А ведь набор параметров, формула и алгоритм построения такой красивой картинки занимает совсем не много места. Более того, в зависимости от масштаба, мы можем генерировать сколь угодно большой массив данных на основании крошечного начального объема информации. Т. е. способность хранить алгоритмы существенно повышает информационные способности системы.
По-моему где-то была информация, что современных возможностей техники едва хватает, чтобы в реальном времени воспроизвести работу "мозга" червя, имеющего меньше 1000 нейронов (если использовать нейросеть) . Вообщем ясности здесь нет на сегодняшний день нет :) И любые оценки двольно произвольны.
Ага, а в ДНК человека около 3 млрд нуклеотидов, число вариантов кот-рых - 4. Т. е. 6 Мбит. Выходит что всю ДНК на флоппи-диск записать можно :-)
Анжелика Куликова
На 3 порядка просчитался, volk. 3 миллиарда нуклеотидов по 2 бита каждй, --это 6 гигабит. На CD-ROM, однако, влезет.
По результатам психологических и физиологических прикидок объём нашей памяти БЕЗГРАНИЧЕН. Ведь есть еще и полевые структуры организма - мы не железо, а сложные конструкции из плоти и Некоего неподдающегося исследованию пока "Я".
Анжелика Куликова
Ссылочку на "прикидки", пожалуйста?
Это очень интересная теория. Нейрон может нахдиться в спокойном и возбужденном состоянии. Следовательно можно предположить, что мозг - двоичная система. Количество информации зависит от плотности записи (количества нейронов.
такую аналогию провести нельзя. мозг - нейронная сеть. хранение информации определяется не только количество нейронов и их состояниями, но и связями между самими нейронами. а связей этих на порядки больше, чем самих нейронов и прямой зависимости между количеством информации и количеством связей тоже нет.
бесполезное занятие одним словом
бесполезное занятие одним словом
Анжелика Куликова
Вы вот говорите: "прямой зависимости между количеством информации и количеством связей тоже нет" -- это почему? Если все возможные состояния каждого элемента системы дискретизировать, то количество информации в каждом элементе будет очень даже определено, как объяснял Норберта Винер. Как именно дискретизировать -- зависит от физиологии, о которой я мало знаю, поэтому и задаю вопрос.
"Бесполезное занятие одним словом" -- тоже бросить словом можно, но вот что надо изменить в рассуждениях, чтобы сделать это занятие "полезным" и получить оценку количества информации в могзе, даже если на несколько порядков б´льшую?
"Бесполезное занятие одним словом" -- тоже бросить словом можно, но вот что надо изменить в рассуждениях, чтобы сделать это занятие "полезным" и получить оценку количества информации в могзе, даже если на несколько порядков б´льшую?
Похожие вопросы
- Влияет ли изучение иностранных языков на стирание другой информации в мозгу?
- в каком виже хранится информация в мозге?
- Если бит единица информации в "цифровых" системах, то что является единицей информации в мозге?
- сколько гигабайт информации вмещяет мозг человека?
- где и в каком виде хранится информация в мозге?
- Количество информации во вселенной неизменно или возрастает?
- Как увеличить запоминаемость? Нужно выучить огромное количество информации за короткое время (месяц)
- В виде чего хранится информация в мозге?
- Куда исчезает информация из мозга? В никуда не должно вроде.
- Какую информацию о свойствах элемента можно получить,зная порядковый номер?