Даже если мы сможем на одном процессоре полномасштабно моделировать работу 1000 нейронов со скоростью порядка 100 000 000 арифметических операций в секунду, то для моделирования в реальном времени всего мозга человека понадобится 15 000 000 таких процессоров. Пока что такая задача при решении ее «в лоб» непосильна даже для самых могучих на сегодня компьютеров».
Заметьте, автор допускает возможность на одном кристаллическом процессоре моделировать работу аж тысячи (!) нейронов. Савельев, знакомый с работой мозга немного лучше киевского физика, утверждает, что на каждый нейрон понадобится отдельный процессор, то есть количество процессоров возрастет на три порядка. Правда, и его оценка может оказаться чересчур оптимистической, если углубиться в литературу:
«Отдельный нейрон не есть элементарная единица обработки информации. Это скорее нервный центр. Дело в том, что отдельные участки дендритов и аксонов нейронов могут вступать в связи с участками мембран других нейронов, образуя локальные сети. Поэтому единицей обработки информации могут быть отдельные участки мембран дендритов и аксонов. В этом случае тело нейрона лишь поддерживает функционирование этих участков мембраны. То, что нейрон может выступать в качестве сложной информационной машины, вытекает из данных транссиноптической индукции энзимов. В этом случае входной сигнал «записывается» на молекуле ДНК в виде специфической экспрессии генов. Такая молекулярная память пока не нашла прямой реализации в нейрокомпьютерах».
В общем, путь до электронной модели мозга неблизкий. К тому же у меня есть некоторые сомнения, которыми я с вами хочу поделиться. Вот смотрите…
Представьте себе мозг, это невероятное хитросплетение нервных клеточек, напоминающих спрута, щупалец у которого тысячи, и они еще и ветвятся… Нейрон – ретрансляционная станция. Но не простая. Этот спрут не просто передает полученный сигнал – в этом нет большого смысла – он его обрабатывает. Может передать, как есть. Может на один пришедший сигнал выдать серию импульсов и наоборот – вместо полученной серии отправить дальше одиночный всплеск. Может преобразовать сигнал, то есть отправить на выход не совсем то, что пришло на вход. От чего это зависит?
От свойств разных участков мембраны в момент приема-передачи. А свойства эти, в свою очередь, зависят от веществ, плавающих во внеклеточном пространстве (они называются медиаторами), от самого приходящего импульса, от времени суток. Сигнал может измениться и по мере своего движения по аксону, то есть аксон – не просто кабель, но сложная часть оборудования.
Но нейроны не думают! Они просто получают электрохимический сигнал, после чего в них начинают идти сложные биохимические процессы, молекулы носятся, реагируют, в результате обработанный сигнал ретранслятором нейрона пересылается дальше…
Нейроны не думают. Ни один. А я думаю. Ими, недумающими. Как это возможно?
Когда стакан воды собирается каплями, я понимаю происходящее, потому что каждая капля – это чуть-чуть воды. А по чуть-чуть и океан собрать можно! Но как из ничего собрать что-то? Если нейрон не думает, и в нем всего лишь бурлит суп сложнейших молекулярных реакций, как это происходит в кастрюле на кухонной плите, из чего же складывается полный «стакан» моих мыслей?
В организме полно разных сложных и простых молекул – всякие там моносахариды, иммуноглобулины и другие огромные молекулярные коряги, которые ежесекундно вступают в реакции, синтезируются, разваливаются; для передачи сигнала в синапсе включаются ионные натриевые и калиевые механизмы, работает ацетилхолин, раскрываются синаптические пузырьки, для обеспечения всего этого энергией идут процессы окисления в мириадах митохондрий с генерацией аденозинтрифосфата, излучаются и поглощаются кванты электромагнитного излучения, электроны меняют орбиты… Но где в этом молекулярном аду находится «стол», о котором я думаю?
С возбуждения какого именно из 150 миллиардов нейронов начинается моя мысль о голубом небе? И как оно вообще получается, это самое голубое небо из каши квантовых мельтешений? А главное, Я-то здесь при чем? Ведь Я – это не куча биохимических реакций. Я в них даже не разбираюсь. Я – не их сумма. Я – нечто большее. И к ним несводимое. Я могу о них думать. А они обо мне – нет.
И еще. Мозг не только в голове. Тоненькие провода аксонов собираются в пучки и кабельные жгуты, которые сливаются в «реки» и «вытекают» через позвоночное русло в тело, откуда потом вновь разбегаются на ручьи, дотягивающиеся кончиками до нужных мест в теле. Не только отдельные нейроны напоминают спрутов со щупальцами, но и сам мозг напоминает спрута, пустившего нитки нервов в тело и управляющего им словно марионеткой. Мозг больше головы…
Глава 2. Мозг весом в восемьдесят килограммов
Я лично и весьма неплохо знаю трех людей, которые попали в Книгу рекордов Гиннесса за интеллектуальные рекорды. Возможности их мозга далеко превосходят возможности обычных людей. Так далеко, что вещи, которые они вытворяют, кажутся удивительными, невозможными, чудесными. Ну, например, сколько иностранных слов с переводом вы можете запомнить с первого предъявления? Если запомните пять слов из двадцати, у вас неплохая память!
А вот, например, Самвел Гарибян из 1000 ранее незнакомых ему слов на разных иностранных языках запомнил 960. Слова были на арабском, урду, кхмерском, бенгали, дари, немецком, эсперанто и итальянском. Как проходил эксперимент? Ему называли слово и его перевод на русский. Через две секунды – следующее слово. Через несколько часов Самвел воспроизвел 960 слов с переводами и получил регистрационный сертификат о мировом рекорде за номером 55.
Еще раз прошу вас осознать масштаб: 960 слов из 1000! Время запоминания каждого слова 2 секунды! Это уже такой отрыв от среднечеловеческого, что возникает ощущение, будто у него там не мозг, а какое-то другое устройство.
С тем же успехом Самвел может запоминать и китайские слова, что не менее удивительно. Ведь у китайцев, да будет вам известно, слова отличаются не только по произносимым «буквам» (слово взято в кавычки, потому что букв в китайском алфавите нет, так как нет самого алфавита), но и по тону. В китайском языке четыре так называемых тона, которые различаются длительностью, интенсивностью и мелодикой. То есть одно и то же слово может иметь совершенно разные значения, в зависимости от того, с какой интонацией оно было произнесено. Например, слово «ма» может означать и «мама», и «юг», и «стоять», и «писать» – в зависимости от того, ровным тоном произнесено слово, восходящим, нисходящим или нисходяще-восходящим. Не зря говорят, что все китайцы обладают музыкальным слухом, ведь им различать мяукающие нюансы жизненно важно для понимания. Представили сложность восприятия китайского языка для европейца? Однако Самвел справился и с этим – он запоминает не только сочетания гласных и согласных в китайских словах, но и оттенки звуков. Сам воспроизвести не может, но узнает слово и дает его перевод.
Вообще, люди с уникальной памятью встречаются. Наполеон, Юлий Цезарь и Александр Македонский знали в лицо всех своих солдат (до 30000 чел.). Леонард Эйлер помнил шесть первых степеней всех чисел до ста. Советский академик Чаплыгин мог назвать номер телефона, по которому звонил 5 лет назад случайно всего один раз. А древнеримский философ и поэт Сенека мог повторить 2000 никак не связанных с собою слов, услышанных лишь раз. Наконец, психология знает одного удивительного человека по фамилии Шерешевский. Работал этот Шерешевский простым репортером в газете, но его уникальные способности целых 30 лет изучал советский психолог Александр Лурия. Лурия был сбит с толку, потому что никак не мог найти пределов памяти испытуемого. Его память вообще была беспредельной! Он запоминал такие бесконечно длинные ряды цифр и слов, какие психологу не надоедало в течение нескольких часов испытуемому диктовать. Причем он не забывал ни одного из этих контрольных упражнений ни через десять, ни через двадцать, ни через тридцать лет. Он не забывал вообще ничего и никогда.
