การจัดเก็บข้อมูลที่หนาแน่นและเชื่อถือได้สำหรับการสแกนสมองของมนุษย์?
ความคิดหนึ่งที่ฉันชอบคิดคือการรีเซ็ตโลกเป็นจุดพล็อต / บิด
เนื่องจากนี่คือการรีบูตแบบนุ่มนวลที่คืนค่าดาวเคราะห์ให้เป็นไฟล์บันทึกสุดท้ายที่รู้จักฉันคิดว่าฉันสามารถใช้นาโนแมชีนได้มากที่สุด แต่มีสิ่งหนึ่งที่ปัญหาผมนำคนกลับมาตาย เพื่อที่จะทำสิ่งนั้นให้สำเร็จฉัน "คิด" ขึ้นมาพร้อมกับบันทึก Akashicเวอร์ชันของฉันซึ่งเป็นเซิร์ฟเวอร์ที่รวบรวมการสแกนสมองของทุกคนบนโลกใบนี้
อีกครั้งฉันโบกมือสแกนสมองด้วยเครื่องนาโนสิ่งที่ฉันต้องทำตอนนี้คือเก็บไว้ แต่การจัดเก็บข้อมูลนี้ต้องทำหลายสิ่งให้สำเร็จ:
- การเข้าถึงด่วน : เนื่องจากเราไม่มี Death Note ติดตัวเราจึงไม่สามารถรู้ได้ว่าเมื่อใดที่มนุษย์ตายและเนื่องจากกระบวนการสแกนสมองต้องใช้เวลาบันทึกของ Akashic จึงอัปเดต "ส่วนที่ใช้งานอยู่" (คนที่ยังอยู่ มีชีวิตอยู่) ทุกวัน
- ความต้านทานความเสียหาย : แม้ว่าเซิร์ฟเวอร์จะอยู่ในสถานที่ที่มีการป้องกันมากที่สุด แต่ก็ยังคงเป็นสิ่งสำคัญที่ระบบจัดเก็บข้อมูลจะไม่ล้มเหลวเนื่องจากข้อมูลที่สูญหายจะไม่สามารถกู้คืนได้
- ความหนาแน่นของข้อมูลสูง: ข้อมูลถูกจัดเก็บและสามารถจัดเก็บไว้ในสมองได้มากแค่ไหน? คุณสามารถคัดลอกและวางระหว่างมนุษย์ได้มากแค่ไหน? ฉันหมายถึงทำไมต้องเก็บภาพเคลื่อนไหวการเดินเมื่อคุณสามารถคำนวณหรือจัดเก็บครั้งเดียวและใส่ลิงก์ในไฟล์ได้ พื้นที่เก็บข้อมูลที่ไม่ได้ใช้สามารถนำมาใช้เพื่อความซ้ำซ้อนและเมื่อความจุที่ต้องการสามารถเปลี่ยนแปลงได้มากขนาดนี้คุณก็ไม่ต้องใช้โอกาสใด ๆ
ดังนั้นเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลประเภทใดที่ควรใช้บันทึก Akashic?
คำตอบ
ในปี3001: The Final Odysseyผู้เขียน Arthur C. Clarke ตั้งสมมติฐานว่าสมองของมนุษย์ต้องการประมาณหนึ่งเพตะไบต์ (2 50ไบต์) เมื่อเทียบกับเทคโนโลยีในปัจจุบันเช่นฮาร์ดไดรฟ์ 2 TB ทั่วไปคุณต้องมีฮาร์ดไดรฟ์ 500 ตัวเพื่อเก็บรูปแบบสมองของมนุษย์
ข้อมูลที่ทำซ้ำได้มากแค่ไหน? นักประสาทวิทยาชี้ให้เห็นอย่างรวดเร็วว่าสมองของมนุษย์ไม่ได้เป็นอะไรเลยเช่นฮาร์ดไดรฟ์ ... หรือซีพียู ... หรือ GPU ... หรือด้านอื่น ๆ ของ คอมพิวเตอร์ดิจิทัล และนั่นคือแม้ว่าตอนนี้เราจะไม่ได้จัดเก็บข้อมูลอย่างไรตั้งแต่แรก
นั่นหมายความว่าอาจมีความไร้ประสิทธิภาพสูงอย่างไม่น่าเชื่อเมื่อต้องแปลงรูปแบบสมองเป็นรูปแบบดิจิทัลซึ่งไม่ต่างจากความเจ็บปวดที่เกี่ยวข้องกับการใช้ตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิทัลเพื่อเก็บเสียงหรือวิดีโอ เราจะเพิกเฉยต่อสิ่งนี้ แต่อาจทำให้องค์ประกอบของเรื่องราวที่น่าสนใจ
ดังนั้นเพื่อประโยชน์ในการโต้แย้งสมมติว่ามีเงื่อนไขบางอย่างแบบดึงมันออกจากอากาศโดยพลการ
15% ของสมองคือการประมวลผลอัตโนมัติ ซึ่งรวมถึงการควบคุมมอเตอร์หัวใจเต้นสมดุลความร้อนและอีกหลายพันอย่างจากสิ่งมหัศจรรย์อื่น ๆ ที่สมองทำโดยไม่ต้องคิดอะไรเลย
25% ของสมองคือการประมวลผลของจิตใต้สำนึก ซึ่งรวมถึงการประมวลผลข้อมูลภาพการได้ยินการสัมผัสและรสชาติ นอกจากนี้ความสามารถในการเดินของเรา (รวมถึง "ความจำของกล้ามเนื้อ") และการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อโดยไม่คำนึงถึงสิ่งที่เรากำลังทำอยู่ (ใครที่ขับเคลื่อนอยู่ที่ไหนสักแห่งและตระหนักว่าพวกเขาไม่ได้มีหน่วยความจำอย่างมีนัยสำคัญของว่าวิธีการที่พวกเขาขับรถรถทำให้การตัดสินใจทิศทาง ฯลฯ จะรู้ว่าสิ่งที่ผมพูดถึง.) นอกจากนี้ยังจะรวมถึงการประมวลผลไม่ได้สติ (aka ฝันและ สิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างหูของเราเมื่อเรานอนหลับ)
25% ของสมองกำลังประมวลผลอย่างมีสติ นี่คือส่วนของสมองที่ให้เราตบหัวและลูบท้องได้ในเวลาเดียวกัน เป็นสิ่งที่ช่วยให้เกิดการแสดงผาดโผนและการคิด มันเป็นสิ่งที่ทำให้เราเรียนรู้ สมองส่วนนี้อาจเป็นที่ที่มีของประทานแห่งเหตุผลจากพระเจ้า อาจจะ.
นั่นทำให้เรา 35% นั่นคือการจัดเก็บรูปแบบ นี้เป็นสิ่งสำคัญ. สมองไม่เก็บบิต มันเก็บรูปแบบ สิ่งที่หมายถึงนั้นดีเกินกว่าระดับการจ่ายเงินของฉัน แต่มีทุกอย่างที่เกี่ยวข้องกับที่เก็บเสียง / วิดีโอ / รสนิยมแบบดั้งเดิมรวมถึงการจดจำสัญลักษณ์และจดจำว่าทำไมคุณถึงแอบชอบBaywatch
เริ่มต้นด้วยพื้นฐานที่ไม่น่าไว้วางใจทั้งหมดนี้ (อย่ากังวลกับการบ่นฉันจะชี้ให้คุณเห็นส่วนนี้ของคำตอบ) สิ่งที่เราอาจจะสามารถยืนยันได้คือ ...
- ส่วนประกอบการประมวลผลอัตโนมัติสามารถทำซ้ำได้ 100% ระหว่างมนุษย์ โอ้มีการปรับแต่งเล็กน้อยแปลก ๆ เช่นหัวใจเต้นผิดจังหวะแนวโน้มที่จะเป็นโรคข้ออักเสบหรืออาการทางสังคมที่เรารัก - เชอร์ล็อกเต็มไปหมดที่อาจมีอยู่ - แต่ถ้าคุณคิดเกี่ยวกับเรื่องนี้สิ่งเหล่านี้เป็นเพียงหน้าปัดที่หมุนไปในชีวิตของเราแบบสุ่ม 1
เป็นที่น่าสังเกตว่าหากคุณมีความสามารถนี้คุณยังมีความสามารถในการรักษาหรือทำให้เกิดอาการทางจิตที่เป็นที่รู้จักได้ทุกอย่าง ที่น่าสนใจคุณไม่คิดเหรอ?
- ส่วนการประมวลผลของจิตใต้สำนึกอาจเป็น (และ IMO) ซึ่งสามารถทำซ้ำได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถควบคุมวิธีที่ผู้คนรับรู้รสชาติแสงเสียง ฯลฯ ได้
สิ่งที่ได้รับคือสองเปอร์เซ็นต์สุดท้าย บางส่วนของ # 3 อาจทำซ้ำได้ แต่ # 4 ไม่ซ้ำกัน 100%
ยกเว้น...
จำไว้ว่าสมองดูเหมือนจะจัดเก็บรูปแบบ รูปแบบเหล่านั้นมีความจำเป็นขึ้นอยู่กับพฤติกรรมที่ไม่รู้สึกตัวของสมอง กล่าวอีกนัยหนึ่งข้อมูลที่เก็บไว้ในหัวของเชอร์ล็อคมีส่วนเกี่ยวข้องกับสังคมวิทยาของเขามากพอ ๆ กับการฝึกฝนและความสามารถในการเรียนรู้ของเขา
ซึ่งหมายความว่าคุณอาจไม่สามารถทำซ้ำ # 2 และ # 3 ได้เลย
ในความเป็นจริงมีข้อโต้แย้งเชิงปรัชญาที่จะทำให้เกิดขึ้นว่าหากความทรงจำของคุณตั้งอยู่บนพื้นฐานของการรับรู้ที่มีสติและจิตใต้สำนึกมันก็จะขึ้นอยู่กับการรับรู้โดยอัตโนมัติด้วยเช่นกัน เช่นเดียวกับความทรงจำที่กำลังจะหมดลงเป็นเวลา 60 วินาทีทำให้คุณหายใจไม่ออกและพองตัวซึ่งมีส่วนเกี่ยวข้องกับ # 1
ฉันเพิ่งเชื่อตัวเองว่าโดยพื้นฐานแล้วไม่มีอะไรในสมองของมนุษย์ที่สามารถ "ทำซ้ำ" หรือทำซ้ำระหว่างผู้คนได้โดยไม่ทำลายหน่วยความจำแกนกลางที่จะนิยามว่า "ฉันคิดว่าฉันเป็น"
ดังนั้นคุณต้องมีฮาร์ดไดรฟ์ทั้งหมด 500 ตัวต่อคน 7.5 พันล้านคนบนโลก - ฮาร์ดไดรฟ์ 3.75 ล้านล้านคน และถือว่าไม่มีการเติบโต การเติบโตคือศัตรูของคุณ
BTW ฉันสมมติว่าคุณเก็บเฉพาะ "สแนปชอต" ไม่ใช่ "การสำรองข้อมูลส่วนเพิ่ม" คุณมีปัญหาหากพยายามจัดเก็บข้อมูลสำรองเพิ่มเติม
ตอนนี้เรารู้จุดอ้างอิงแล้วเราจะทำอะไรได้บ้าง?
คุณต้องการเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลที่ดีกว่าที่เรามีอยู่ในปัจจุบัน สแตนฟอแนะนำให้คุณต้อง ~ 35fJ ไปที่ร้านหนึ่งบิตบน SSD ในวันนี้ นั่นเป็น 2.6e11 จูลหรือ 0.26 terawattsของการใช้พลังงาน หากคุณคิดเกี่ยวกับมันในโลก 2014 ที่บริโภคประมาณ 109,613 TWH ของการใช้พลังงาน คุณต้องการเทราวัตต์ของคุณที่ทำงานตลอด 24/7/365 ดังนั้นคุณต้อง (ฉันทำคณิตศาสตร์ถูกต้องหรือเปล่าคน?) ประมาณ 2,300 TWH เพื่อรันเซิร์ฟเวอร์ของคุณหรือ 2% ของการใช้พลังงานทั้งหมดของโลก
จริงๆแล้วนั่นน่าจะทำให้คุณอยากฉี่รดกางเกง นั่นเป็นเพียงฮาร์ดไดรฟ์เท่านั้น
สรุป: หลังจากพึมพำเสียงลึกลับบางอย่างและพลิกดูทอมโบราณบางตัวคุณก็เรียกใช้Clarkean Magic ได้สำเร็จและทำในสิ่งที่คุณต้องการในแบบที่คุณต้องการโดยไม่ต้องกังวลเลยเกี่ยวกับข้อ จำกัด ของปี 2020
เพราะที่รักถ้าเราใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Ginnaเป็นข้อมูลอ้างอิงมันจะสร้างได้ประมาณ 4.7 MWH ในปี 2018 นั่นหมายความว่าคุณต้องใช้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์เกือบ 500,000 โรงเพื่อใช้งานฮาร์ดไดรฟ์
ฉันไม่สามารถทำคณิตศาสตร์นั้นได้อย่างถูกต้อง โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ 500,000 แห่ง? ปัญหาเดียวคือฉันมีแหล่งที่มาสำหรับการใช้พลังงานของโลกในปี 2014 และผลผลิตของโรงงาน Ginna ในปี 2018 ดังนั้นถ้าฉันไม่พลาด 1,000 ที่ใดที่หนึ่ง ... มีคนบอกฉันว่าฉันพลาดปัจจัย 1,000 ที่บางแห่ง ....
1 ฉันได้แนวคิดนี้มาจากเพื่อนสนิทคนหนึ่งเมื่อหลายปีก่อนซึ่งสอนชั้นเรียนเกี่ยวกับออทิสติกให้กับวัยรุ่นบางคน เห็นได้ชัดว่าเธอทำให้ผู้ชมเข้าใจง่ายขึ้น แต่สิ่งที่น่าสนใจที่เธอพูดก็คือคุณสามารถพิจารณาให้ทุกคนเป็นออทิสติกได้ เธออธิบายว่าออทิสติกเป็นเหมือนจำนวนหน้าปัดที่ตั้งไว้สูงเกินไป ความไวต่อแสงเสียง ฯลฯ มากเกินไปเราทุกคนเป็น "ออทิสติก" ในระดับหนึ่งหรืออีกระดับหนึ่งและสิ่งที่เรากำหนดว่า "ออทิสติก" ในสังคมนั้นเป็นสถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุดของสภาพมนุษย์ตามธรรมชาติ ฉันพบว่าคำอธิบายนั้นดูเป็นมนุษย์และเห็นอกเห็นใจ (ไม่ว่าจะถูกหรือผิด) อย่างไรก็ตามนั่นคือที่มาของความคิด
ตามข้อมูลของ Google มีเซลล์ประสาท 86 พันล้านเซลล์
พวกมันเชื่อมโยงเข้าด้วยกันด้วยกราฟถ่วงน้ำหนักฉันคิดว่ามันถูกกำหนดทิศทางดังนั้นฉันจะตั้งสมมติฐานบางอย่างจากนั้นคำนวณว่าฉันจะจัดเก็บข้อมูลนั้นอย่างไรให้เหมือนกับกราฟอื่น ๆ ตารางข้อมูลหนาแน่น 2 ตารางหนึ่งสำหรับจุดยอดหนึ่งสำหรับขอบ
การประมาณที่นี่ว่าเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์เชื่อมโยงกับเซลล์ประสาทอื่น ๆ โดยเฉลี่ย 20 เซลล์การเชื่อมต่อแต่ละครั้งมีการถ่วงน้ำหนักและกำหนดทิศทางและรายละเอียดภายในของเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์ (ประจุขนาดการวางแนวตำแหน่งความแปรปรวน ฯลฯ ) สามารถสรุปได้เป็น 20 ไบต์
การเชื่อมโยงของเซลล์ประสาทไม่ได้เป็นสิ่งใด ๆ อย่างแท้จริงพวกมันจะไม่ข้ามสมองทั้งหมดไปในความยุ่งเหยิงของการสุ่มอย่างแท้จริงพวกมันจะมาจากกลุ่มเพื่อนที่อยู่ใกล้เคียงกลุ่มเล็ก ๆ สมมติจากเซลล์ประสาทหนึ่งเซลล์มีเซลล์ประสาทใกล้เคียงที่มีศักยภาพประมาณ 10 ล้านเซลล์เพื่อเชื่อมโยงด้วย แม้จะมีการโบกมือขนาดใหญ่ฉันก็ไม่สามารถปรับเปลี่ยนการเชื่อมโยงประสาทเป็น 64 บิตได้ ดูเหมือนจะไม่มีข้อมูลเพียงพอ ดังนั้นอาจเป็น 10 ไบต์ในการอธิบายลิงก์ (5 ไบต์สำหรับจากดัชนี 3 สำหรับดัชนีถึง 2 ไบต์สำหรับน้ำหนัก)
ตอนนี้ความแม่นยำของความสัมพันธ์ระหว่างเซลล์ประสาทสองเซลล์เพิ่มขึ้น 1: 65535 ดูเหมือนจะสูงพอ แต่ถ้าคนแรกที่คิดจะไป - กลับระบบนี้ออกมาบ่นว่าพวกเขามีเพลงติดอยู่ในหัวของพวกเขาและลืมบรรทัดสุดท้ายของมันนี่คือจำนวนที่จะเพิ่มขึ้นในเวอร์ชัน 2
นั่นคือ 1.6 เทอราไบต์สำหรับข้อมูลเซลล์ประสาท 20 * 86 พันล้าน * 10 ไบต์สำหรับการเชื่อมต่อ 17.2 เทราไบต์
เรียกว่าทั้งหมด 20 เทราไบต์โดยไม่บีบอัด ฉันคาดหวังว่ามันจะบีบอัดได้ดีพอสมควรอาจจะ 8tb
ในทางทฤษฎีสมองของมนุษย์สองตัวที่อยู่ติดกันจะบีบอัดได้ดียิ่งขึ้น ทั้งคู่รู้ภาษาอังกฤษ ทั้งคู่สามารถเดินได้ ฯลฯ ที่ซ้ำซ้อน แต่ฉันคาดหวังว่าความแตกต่างเล็กน้อยในการเรียนรู้ทักษะเหล่านี้จะส่งผลต่อการนำไปใช้ซึ่งจะปรากฏเป็นชุดเซลล์ประสาทแบบสุ่มในแต่ละคนซึ่งจะหยุดการบีบอัดนี้