A ineficiência do cérebro humano é prova da sua natureza analógica?
fonte: https://bit.ly/2O9QY2S
trecho:
Em 2017, um grupo de pesquisadores publicou um artigo fascinante na Philosophical Transactions of the Royal Society no qual eles calcularam explicitamente a eficiência termodinâmica dos processos biológicos.
Notavelmente, eles descobriram que a eficiência da tradução de proteínas é várias ordens de magnitude melhor do que os melhores supercomputadores, em alguns casos tão melhor quanto um milhão de vezes.
Mais notavelmente, eles descobriram que a eficiência é apenas uma ordem de magnitude pior do que o limite mínimo teórico de Landauer. Em outras palavras, a evolução fez um baita trabalho na otimização da eficiência termodinâmica dos processos biológicos.
Mas nem todos os processos biológicos.
Voltando aos processos de pensamento do pequeno demónio de Maxwell, como é que esta eficiência se compara à eficiência do cérebro humano?
Surpreendentemente, acontece que processos neurais como o disparo de sinapses são estimados como muito piores do que a tradução de proteínas e mais comparáveis à eficiência dos supercomputadores.
À primeira vista, o cérebro humano parece, portanto, ser pior do que outros processos biológicos. No entanto, esta aparentemente baixa eficiência computacional do cérebro deve ser comparada à sua estrutura e função complexas.
O cérebro pesa apenas cerca de um cinquenta do peso de um humano comum, mas gasta 20% da energia do corpo. Pode parecer que simplesmente não estamos a ter o maior estrondo pelo nosso dinheiro, com um cérebro sedento de energia a proporcionar baixa eficiência computacional.
O que explicaria esta ineficiência e este paradoxo?
O meu palpite é que o cérebro foi projetado para ser ineficiente através de uma combinação de acidente evolutivo e design e que a eficiência é a métrica errada para avaliar o desempenho do cérebro.
A eficiência é a métrica errada porque pensar no cérebro em termos digitais é a métrica errada.
O cérebro surgiu através de uma série de invenções modulares respondendo a novos ambientes criados tanto pela biologia quanto pela cultura.
Agora sabemos que prosperar nesses ambientes precisava de uma combinação de funções analógicas e digitais. ; por exemplo, os impulsos nervosos que controlam a pressão arterial são digitais enquanto a mudança real na pressão é contínua e analógica.
É provável que o disparo neuronal digital seja construído sobre um substrato analógico de matéria húmida, e que as funções analógicas de ordem superior possam ser formas emergentes de disparo neuronal digital.
Já nos anos 50, von Neumann conjecturou que precisaríamos de modelar o cérebro como analógico e digital para o compreendermos. Na altura em que Bennett estava a trabalhar a termodinâmica da computação, dois matemáticos chamados Marian Pour-El e Ian Richards provaram um teorema muito interessante que mostrou que, em certos casos, existem números que não são computáveis com computadores digitais mas são computáveis com processos analógicos; computadores analógicos são assim mais poderoso nesses casos.
Se os nossos cérebros são uma combinação de digital e analógico, é muito provável que sejam desta forma para que possam abranger uma gama muito maior de computação. Mas esta gama maior viria à custa da ineficiência no processo de computação analógica.
Para saber mais ... (162) O Demônio de Maxwell - YouTube (Link)
TIRINHA DO DIA
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