Wieviel Gigahertz hat eigentlich ein Gehirn?
Könnte mir gut vorstellen, dass auch Antworten kommen wie "du kannst nicht Äpfel mit Birnen, also ein Gehirn mit einem Prozessor bzw. CPU vergleichen". Aber was solls. :)
Vielleicht sind es ja sogar nur Megahertz??
6 Antworten
Ein Gehirn hat keine Taktrate wie ein Prozessor. Eingehende Signale werden unabhängig von der Zeit direkt verarbeitet. Und auch nur diese Signale. Am ehesten ist das mit einem interrupt basiertem System vergleichbar, wie man es bei PS2-Tastaturen am PC kennt. Das System wartet nur auf ein Signal und wenn es kommt, wird es sofort umgesetzt.
Ein Gehirn arbeitet "asynchron" und hat keinen festen Takt.
Nervenzellen arbeiten chemisch. Chemische Reaktionen erzeugen dabei elektrische Ladungen die dann andere Chemische Reaktionen beeinflussen. Deswegen gibt es ja Medikamente und Drogen die das Gehirn beeinflussen. Hier wird dann die Gehirnchemie verändert so dass die chemischen Prozesse in den Nerven anders ablaufen. Verschiedene Nervenzellen reagieren anders auf chemische Einflüsse. So zum Beispiel können Schmerz verarbeitende Nerven gehemmt werden, das kennt man ja von Schmerztabletten.
Das Gehirn ist also alles andere als Digital. Nur so kannst Du nicht nur Hell und Dunkel unterscheiden sondern auch viele Helligkeiten dazwischen und Muskeln mit unterschiedlicher stärke ansteuern.
Die Geschwindigkeit mit der Nervenzellen Signale weiter leiten können ist stark unterschiedlich. Bestimmte Nervenzellen sind besonders schnell, andere wiederum besonders langsam.
Aber auch die allerschnellsten Nervenzellen können Signale oberhalb von 20 Hz, also 0,00000002 Ghz nicht mehr erfassen. Deswegen kann man Musik auch nicht fühlen.
Das Ohr besitzt Sinneszellen die auf Resonanz reagieren. Wenn eine passende Freaquenz an der Sinneszelle an liegt, dann ist der Nerv erregt und meldet, dass diese Freauenz da ist. Die eigentliche Frequenz geht nicht durch den Nerv. Für jede "Volle Note" die es in der Musik gibt, gibt es einen Satz Sinneszellen im Ohr. Die Frequenz auf die diese Sinneszellen abgestimmt sind reichen von 20Hz bis 20kHz. Nur so kann man Töne und geräusche überhaupt erfassen. Die Haut zum Beispiel kann hörbare Frequenzen gar nicht fühlen. Erst unter ca. 16Hz kann man Vibrationen richtig fühlen. Einfach weil die Nerven das dann direkt übertragen müssen.
Weil Nerven so langsam sind, funktioniert auch das Fernsehen. Super-8 Filme benutzen das Minimum an Bildern pro Sekunde die die Nerven nicht mehr einzeln übertragen können und sich die Reize so überlagern, dass man ein permanentes, sich flüssig bewegendes Bild erkennt. Das sind 18 Bilder pro Sekunde. 18 Hz sind also schon zu viel für den Sehnerv.
Aber auch wenn Signale von bis zu 12Hz noch als richtige Pulse übertragen werden können, "kriechen" die Ladungen sehr langsam über den Nerv. Dadurch entsteht eine heftige Verzögerung. Die verhindert, dass das Gehirn synchron arbeiten kann.
Das Problem bei Computern ist nicht so sehr wie schnell die Transistoren schalten können sondern ob alle Signale auch rechtzeitig am Ziel ankommen. Eine Radioröhre schafft locker viele Megaherz. Funkgeräte und Radios benutzen die ja schon lange bevor Computer erfunden wurden. Aber wenn Signale zu weit durch den Computer reisen müssen, dann kommen die zu spät an.
Bei der Zuse Z22 schaffen die verwendeten Radioröhren viele MHz, eigentlich sogar schon GHz Signale zu übertragen. Aber da die Drähte die alles verbinden teilweise sehr lang sind, kann dieser Computer nur 140kHz erreichen bevor einzelne Signale zu spät ankommen.
Das ist auch eine der Besonderheiten am Cray Computer. Der wurde als Säule gebaut damit die einzelnen Teile des Computer mit möglichst kurzen Drähten miteinander verbunden werden können.
https://de.wikipedia.org/wiki/Cray-1
Dadurch, dass die längste Verbindung zwischen zwei Komponenten nur 1,2 Meter betrug, konnte man 80 MHz erreichen.
Während Strom mit praktisch Lichtgeschwindigkeit durch Drähte fließt, laufen die Signale durch Nerven sozusagen nur mit Schrittgeschwindigkeit. Die Geschwindigkeit hängt hier wieder von der Art des Nerves ab, aber typisch sind 1 bis 100 Meter pro Sekunde. Mit Nerven statt Kupferdrähten ausgestattet würde die Cray-1 also nur noch 0,8 bis 80 Hz schaffen, je nach verwendetem Nervenzellentyp.
Das ist ja der Grund, warum man bei den CPUs immer kleinere Strukturen herstellen muss um die Taktrate steigern zu können. Das hängt vor allem davon ab wie viele Zentimeter ein Signal kreuz und quer durch die Struktur des Chips reisen muss. Je kleiner die Struktur, desto kleiner die Wege und damit desto höher die Taktrate die man "fahren" kann damit alle Signale rechtzeitig ankommen.
Da die meisten Signale im Gehirn mehrmals durch ganz viele Nervenzellen durch müssen, kann man sagen, dass der "Takt" mit dem das passiert weit unter 1Hz liegt.
Der Trick beim Gehirn ist, dass man Millionen "Schaltkreise" hat die "Nebenläufig" arbeiten. Teils unabhängig, teils mit einfacher Beeinflussung und teils direkt voneinander abhängig. Das kann man mit einem Computer ganz und gar nicht vergleichen!
Bei manchen Menschen vermutlich auch mal weniger als 1GHz
Vielleicht sind es ja sogar nur Megahertz??
Nö. Das Gehirn funktioniert rein analog, daher gibt es da so etwas wie eine Taktfrequenz nicht.
NULL
so funktioniert ein Gehirn NICHT
es gibt aber wohl Leute die denken so langsam, daß selbst ein 286SX16 damals um Welten schneller gewesen wäre
Sogar so schnell, dass die Games für den 8086er nicht mehr gespielt werden konnten...
Dafür gab es an vielen Systemen den "Turbo" Button, der die Taktfrequenz an den 8086 angepasst hat. Obwohl einige User beim Druck auf "Turbo" eine Beschleunigung erwartet haben ;)
Hey - nix gegen 286er - die waren sauschnell. Sogar so schnell, dass die Games für den 8086er nicht mehr gespielt werden konnten, weil sie so rasend schnell abliefen - da erinnerte ich mich an eine UBoot-Simulation (Ich meine so ähnlich wie Silent Hunter oder so).
Abgesehen davon hast du recht - ein Gehirn ist mit Computern nicht wirklich vergleichbar - genau deshalb hab ich auch meine Zweifel an der Diskussion um die KI.