Сложность одного нейрона головного мозга
Обработка информации, которая каким-то образом должна происходить в нашем мозге, очевидно, сопряжена с большой сложностью. Обычно считается, что эта сложность в значительной степени обусловлена способами, которыми огромное количество нейронов (нервных клеток) могут соединяться и взаимодействовать друг с другом. Все чаще признается, что для многих ключевых типов нервных клеток мозга отдельные нейроны сами по себе являются «высокосложными устройствами обработки информации ввода/вывода (I/O)».
Beniaguev et al.1 использовали достижения в области машинного (компьютерного) обучения, а именно глубокие искусственные нейронные сети, которые имитируют взаимодействие наших нейронов друг с другом, чтобы имитировать операции ввода-вывода «биологической» модели нейрона. Это включало в себя его сложную архитектуру и другие свойства, а также «большое количество возбуждающих и тормозящих входов, которые бомбардируют нейрон».
Как сообщает Whitten,2 исследование показало, что для представления вычислительной сложности одной такой модели нейрона требуется «около 1000 искусственных нейронов для всего одного биологического нейрона». Уиттен упомянул, что вычислительный нейробиолог Грейс Линдсей предупредила, что исследование «только сравнивает модель с моделью». В настоящее время невозможно «записать полную функцию ввода-вывода реального нейрона». Модель нейрона, вероятно, не отражала всего. «Другими словами, реальные нейроны могут быть еще более сложными».
В нашем мозге насчитывается примерно 86 миллиардов нейронов, каждый из которых взаимодействует с другими в сложных сетях. И, как и все клетки, нейроны представляют собой мир структурной и биохимической сложности. Трудно поспорить с часто цитируемой фразой о том, что человеческий мозг является самой сложной организацией материи во всей известной вселенной. Тем не менее, широко распространено мнение, что он эволюционировал без какого-либо творческого замысла, плана или цели.
