Un archivio di dati denso e affidabile per le scansioni cerebrali umane?

Aug 18 2020

Un'idea, a cui mi piace pensare, è reimpostare il mondo come punto/svolta della trama.

Poiché si tratta di un riavvio graduale che ripristina il pianeta all'ultimo file di salvataggio noto, penso di poterne passare la maggior parte con le nanomacchine. Ma c'è una cosa che mi preoccupa, riportare in vita i morti . Per fare ciò, ho "inventato" la mia versione dei registri Akashici , un server che ospita le scansioni cerebrali raccolte di ogni persona sul pianeta.

Ancora una volta, ho fatto la scansione del cervello con le nanomacchine, tutto quello che devo fare ora è conservarle. Ma questo spazio di archiviazione deve realizzare diverse cose:

  • Accesso rapido : poiché non abbiamo un Death Note con noi, non possiamo sapere quando un essere umano muore e poiché il processo di scansione del proprio cervello richiede tempo, i registri Akashici aggiornano la loro "sezione attiva" (persone che sono ancora vivo) tutti i giorni.
  • Resistenza ai danni : sebbene il server si trovi nel luogo più fortificato di sempre, è comunque importante che il sistema di archiviazione dei dati non si guasti, poiché i dati persi sarebbero quasi impossibili da recuperare.
  • Alta densità di informazioni: quante informazioni sono memorizzate e possono essere memorizzate nel cervello? Quanto è qualcosa che puoi copiare e incollare tra umani? Voglio dire, perché archiviare animazioni di camminata quando puoi calcolarle o memorizzarle una volta e inserire collegamenti nel file? Lo spazio di archiviazione inutilizzato può essere utilizzato per la ridondanza e quando la capacità richiesta può variare così tanto, preferiresti non correre rischi.

Quindi, che tipo di tecnologia di memorizzazione dei dati dovrebbero usare i registri Akashici?

Risposte

2 JBH Aug 18 2020 at 13:00

In 3001: The Final Odyssey , l' autore Arthur C. Clarke postulò che il cervello umano richiedesse circa un petabyte (2 50 byte). Rispetto alla tecnologia odierna, ad esempio un comune disco rigido da 2 TB, avresti bisogno di 500 dischi rigidi per memorizzare un modello del cervello umano.

Quanti di questi sono dati ripetibili? I neurologi si affrettano a sottolineare che il cervello umano non è (non, non, non, non, non) niente come un disco rigido... o una CPU... o una GPU... o qualsiasi altro aspetto di informatica digitale. E questo nonostante il fatto che non sappiamo davvero come il cervello immagazzina le informazioni in primo luogo.

Ciò significa che potrebbero esserci alcune inefficienze incredibilmente elevate quando si tratta di convertire i modelli cerebrali in modelli digitali, non diversamente dal dolore associato all'utilizzo di un convertitore analogico-digitale per memorizzare audio o video. Lo ignoreremo, ma potrebbe essere un elemento interessante per la storia.

Quindi, per amor di discussione, assumiamo alcune condizioni completamente arbitrarie, tirate fuori dal nulla.

  1. Il 15% del cervello è l'elaborazione automatica. Ciò include il controllo motorio, il battito cardiaco, l'equilibrio termico e le migliaia e migliaia di altre cose francamente magiche che il cervello fa senza alcun pensiero cosciente.

  2. Il 25% del cervello è elaborazione subconscia. Ciò include l'elaborazione di informazioni visive, uditive, tattili e gustative. È anche la nostra capacità di camminare (inclusa la "memoria muscolare") e di muovere i muscoli in altro modo senza tener conto di ciò che, esattamente, stiamo facendo. (Chiunque abbia guidato da qualche parte e si sia reso conto di non avere un ricordo significativo di come esattamente ha guidato l'auto, preso le decisioni sulla direzione, ecc., saprà esattamente di cosa sto parlando.) Ciò includerebbe anche l'elaborazione inconscia (ovvero, sognare e qualunque cosa stia realmente accadendo tra le nostre orecchie quando dormiamo).

  3. Il 25% del cervello è un'elaborazione cosciente. Questa è la parte del cervello che ci permette di accarezzarci la testa e massaggiarci la pancia allo stesso tempo. È ciò che consente acrobazie e pensieri. È ciò che ci permette di imparare. Questa parte del cervello potrebbe essere dove risiede il dono divino della ragione. Forse.

  4. Questo ci lascia il 35% che è l' archiviazione dei modelli. Questo è importante. Il cervello non immagazzina i bit. Memorizza modelli. Ciò che in realtà significa è ben oltre il mio grado di paga, ma ha tutto a che fare con l'archiviazione audio / video / gusto tradizionale, nonché con il riconoscimento dei simboli e il ricordo attivo del motivo per cui ti è piaciuto segretamente Baywatch.

A partire da questa linea di base del tutto inaffidabile (non preoccuparti di lamentarti, ti indicherò solo questa parte della risposta), quello che potremmo, forse essere in grado di affermare è...

  • Il componente di elaborazione automatica è ripetibile al 100% tra esseri umani. Oh, ci sono quelle strane piccole modifiche come l'aritmia cardiaca, la tendenza all'artrite o la sociopatia in piena regola di noi-amiamo-Sherlock che potrebbero esistere - ma se ci pensi, quelli sono solo quadranti che vengono girati in modo un po' casuale nelle nostre vite. 1

Vale la pena notare che se hai questa capacità, hai anche la capacità di curare o causare ogni condizione mentale conosciuta. È interessante, non trovi?

  • La parte di elaborazione subconscia è, probabilmente (e IMO), anche completamente ripetibile. Ciò significa che hai anche il controllo su come le persone percepiscono il gusto, la luce, il suono, ecc.

Dove le cose si fanno rischiose sono quelle ultime due percentuali. Alcuni di #3 potrebbero essere ripetibili, ma #4 è unico al 100%.

Tranne...

Ricorda che il cervello sembra immagazzinare schemi. Quei modelli saranno, necessariamente, basati sui comportamenti inconsci del cervello. In altre parole, le informazioni memorizzate nella testa di Sherlock hanno tanto a che fare con la sua sociopatia quanto con le sue capacità di addestramento e apprendimento.

Il che significa che potresti non essere in grado di ripetere affatto i punti 2 e 3.

In effetti, c'è un'argomentazione filosofica da sostenere secondo cui se i tuoi ricordi sono basati su percezioni consce e subconsce, allora si baserebbero anche sulle percezioni automatiche. Come il ricordo di correre a tutto gas per 60 secondi lasciandoti sbuffare e sbuffare, che ha molto a che fare con il numero 1.

Mi sono appena convinto che praticamente nulla del cervello umano potrebbe essere "ripetuto" o duplicato tra le persone senza danneggiare la memoria fondamentale che definirebbe "penso, quindi sono".

Quindi, hai bisogno di tutti i 500 dischi rigidi per persona. 7,5 miliardi di persone sul pianeta: 3,75 trilioni di dischi rigidi. E questo non presuppone alcuna crescita. La crescita è il tuo nemico.

A proposito, presumo che tu stia solo conservando "istantanee" e non "backup incrementali". Hai un problema se stai cercando di archiviare backup incrementali.

Ora che conosciamo un punto di riferimento, cosa possiamo fare al riguardo?

Hai bisogno di una tecnologia di archiviazione molto migliore di quella che abbiamo oggi. Stanford suggerisce che hai bisogno di ~ 35fJ per archiviare un bit su un SSD oggi . Sono 2,6e11 Joule o 0,26 terawatt di potenza. Se ci pensi, nel 2014 il mondo ha consumato circa 109.613 TWH di energia . Hai bisogno che i tuoi terawatt funzionino 24/7/365, quindi hai bisogno (sto facendo bene i conti, gente?) Circa 2.300 TWH per far funzionare il tuo server o il 2% del consumo energetico totale del pianeta.

Onestamente, questo dovrebbe farti venire voglia di pisciarti addosso. Quello era SOLO i dischi rigidi.

Conclusione:  dopo aver mormorato alcuni suoni arcani e aver sfogliato alcuni antichi tomi, invochi con successo la magia di Clarke e fai esattamente quello che vuoi, nel modo in cui lo vuoi, senza doversi preoccupare affatto delle limitazioni dell'anno 2020.

Perché, piccola, se usiamo la centrale nucleare di Ginna come riferimento, ha generato circa 4,7 MWH nel 2018. Ciò significa che avresti bisogno di quasi 500.000 centrali nucleari solo per far funzionare i dischi rigidi.

Non avrei potuto fare correttamente quei calcoli. 500.000 centrali nucleari? L'unico problema è che ho le fonti per il consumo mondiale di energia nel 2014 e la produzione dell'impianto di Ginna nel 2018. Quindi, a meno che non mi sia perso un fattore di 1.000 da qualche parte... qualcuno mi dica che ho perso un fattore di 1.000 da qualche parte...


1 Ho avuto questa idea da un caro amico molti anni fa che ha tenuto un corso sull'autismo ad alcuni adolescenti. Ovviamente sta semplificando per il suo pubblico, ma la cosa interessante che ha detto è che puoi considerare tutti autistici. L'autismo, spiega, era qualcosa come un mucchio di quadranti impostati troppo in alto. Troppa sensibilità alla luce, al suono, ecc. Tutti noi siamo, in un modo o nell'altro, "autistici" e ciò che definiamo "autismo" nella società è in realtà le circostanze peggiori della condizione umana molto naturale. Ho trovato quella spiegazione molto umanizzante e compassionevole (che fosse giusta o sbagliata). Comunque, è da lì che è nata l'idea.

Ash Aug 18 2020 at 13:37

Ci sono 86 miliardi di neuroni nel cervello, secondo Google.

Sono collegati insieme a un grafico ponderato, presumo che sia diretto, quindi farò solo alcune ipotesi e poi calcolerò come memorizzerei queste informazioni come qualsiasi altro grafico. 2 tabelle dense di dati, una per i vertici, una per i bordi.

Stimando qui che ogni neurone è collegato in media ad altri 20 neuroni, ogni connessione è ponderata e diretta, e i dettagli interni di ciascun neurone (carica, dimensione, orientamento, varianza di posizione ecc.) possono essere riassunti in 20 byte.

Il collegamento dei neuroni non è veramente uno a nessuno, non attraverseranno l'intero cervello in un gigantesco pasticcio di pura casualità, proverranno da un piccolo gruppo di pari vicini. Supponiamo che da un neurone ci siano circa 10 milioni di potenziali neuroni vicini con cui collegarsi. Anche con il mega gesto della mano non posso giustificare la compressione di un collegamento neurale a 64 bit. Semplicemente non sembra avere abbastanza dati. Quindi probabilmente 10 byte per descrivere un collegamento (5 byte per from index, 3 per to index, 2 byte per weight).

L'accuratezza della relazione tra due neuroni qualsiasi è ora in incrementi di 1:65535. Sembra abbastanza alto, ma se le prime menti a girare intorno a questo sistema escono lamentandosi di avere una canzone bloccata nella loro testa e di averne dimenticato l'ultima riga, questo è il numero da alzare nella versione 2.

Sono 1,6 terabyte per le informazioni sui neuroni. 20 * 86 miliardi * 10 byte per le connessioni, 17,2 terabyte.

Chiamalo 20 terabyte totali non compressi. Mi aspetto che si comprima ragionevolmente bene, forse 8 tb.

Teoricamente due cervelli umani adiacenti l'uno all'altro si comprimerebbero ancora meglio. Entrambi conoscono l'inglese. Entrambi possono camminare. Ecc, è ridondante. ma mi aspetto che sottili differenze nel modo in cui queste abilità sono state apprese influenzino la loro implementazione, che apparirebbe come una raccolta casuale di neuroni in ogni persona, impedendo a questa compressione di funzionare.