La capacidad del cerebro

Datos recientes de diferentes investigaciones, son capaces de hacer una estimación relativamente precisa de la capacidad de proceso de un cerebro humano. Dicho datos, estiman un margen de error de un orden de magnitud:
Velocidad de cálculo: 10 TFlops.
Capacidad de almacenamiento: 10^15 bits (114 Tb) en base a 10^14 sinapsis con 1000 conexiones cada una.
Consumo: 30 W.
Tamaño: 900 cm3.
Peso: 1500 g.

Naturalmente a lo anterior, habría que sumar nuestra memoria ROM, esto es, la información contenida en el ADN del genoma, que se cifra en unos 400 Mb.

Comparativamente, veamos los datos de un PC puntero de hoy en día:
Velocidad de cálculo: 55 GFlops (AMD Phenom 9950).
Capacidad de almacenamiento: 8 Gb.
Consumo: 140 W.
Tamaño: 285 mm2.
Peso: 50 g.

Como curiosidad, una GPU de última hornada como sería la ATI 4870 X2, obtiene un rendimiento cercano a los 2 TFlops.

Así que llevándolo a valores relativos, el cerebro sigue en ventaja:
Velocidad de cálculo: 180 veces más potente.
Capacidad de almacenamiento: 15.000 veces más capacidad.
Consumo: 5 veces menor consumo.

Vemos que termodinámicamente, el cerebro es una máquina eficiente, con una capacidad y rendimientos que superan con creces a los diseños de los ingenieros, al mismo tiempo que ofrece un parco consumo de energía.

La capacidad de almacenamiento, es francamente enorme, aunque en aquí está por ver si a nivel teórico toda la capacidad disponible sería aprovechable.

La velocidad de cálculo, siendo todavía muy superior a la de un ordenador doméstico, si la Ley de Moore no falla, en el año 2020 deberíamos tener máquinas que lo superasen.

Llegado el momento, ¿cómo nos lo tomaremos?



4 comentarios en “La capacidad del cerebro”

  1. ¿De donde salió la cifra de 10 Tb de ROM?

    El ADN humano tiene aprox. 3,2 x 10^9 pares de bases http://en.wikipedia.org/wiki/Genome. Si bien hay 4 bases, solo 2 pares son posibles por lo que cada par equivale a log2 2 = 1 bit. Entonces cada célula tiene ~3,2 x 10^9 * 1 bit = ~400 millones de bytes = 370-390 Mb. Hay muchas células pero todas ellas contienen exactamente la misma información (excepto los gametos que tienen la mitad) así que la capacidad no se incrementa.

  2. Guillermo, obtuve esa medida de espacio que se da para el genoma humano, aunque todo depende de como lo codifiques digitalmente.

    Efectivamente si solo guardas las bases, en unos cientos de megas, lo tendrías. Ocurre que puede que además quieras almacenar posiciones de cada una de las moléculas, y entonces la cantidad de espacio necesario aumente. Sin embargo, llevas razón en que la cantidad útil de información está en ese rango, así que actualizaré el artículo con ello.

  3. "Llegado el momento, ¿cómo nos lo tomaremos?"

    ¿Le estás preguntado a la generación reggaeton? Ésos ya fueron superados por las calculadoras de bolsillo.

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