Likheterna mellan den mänskliga hjärnan och en CPU

Vissa författare beskriver en dators centralenhet, eller CPU, som maskinens "hjärna". Även om detta är något av en överdrift eftersom CPU: n inte tänker som du gör, finns det några verkliga likheter mellan den och den mänskliga hjärnan. CPU: n jämför information, gör aritmetik och har olika typer av minne. Och precis som din hjärna kan den "omskolas" för att hantera olika aktiviteter.

En CPU kör programmerade instruktioner för att lägga till, jämföra och flytta data. Det handlar direkt om information. De andra delarna av en dator tjänar till att lagra data eller föra dem in i eller ut ur CPU: n, men CPU: n arbetar aktivt med data. Den mänskliga hjärnan, liksom CPU: n, använder data som samlas in av sinnena för att hjälpa kroppen att överleva. Dess syfte är att hantera information, och den använder resten av kroppen för att samla in information och agera utifrån den.

Hjärnan innehåller många strukturer som är specialiserade för att hantera minne, abstrakt tänkande, känslor och kommunikation med kroppen. Det fungerar lika bra som det gör på grund av den finjusterade karaktären hos dessa delar. En dators CPU består av underdelar som kallas den aritmetiska och logiska enheten, eller ALU; register, slumpmässigt åtkomstminne; och andra funktioner. Varje del arbetar på bitar av data och skickar dem vidare till de andra delarna på ett organiserat sätt.

Datorer har flera typer av informationslagring, allt från fast static random access memory (SRAM) till stora mängder relativt långsam bulk lagring, såsom flash-RAM och data-DVD-skivor. CPU: n har minnesenheter som kallas register, där den utför omedelbara uppgifter som att jämföra två tal. Den har andra typer av minne som den får sin programmering från, och ett "scratchpad"-minne som kallas cache, där den lagrar senaste data. Hjärnor har kort- och långtidsminne, såväl som förmågan att hantera omedelbara problem.

Din hjärna kommer med fast programmering för åtgärder som att andas, nysningar och reglera ditt hjärta. Utöver dessa funktioner har du en enorm förmåga att få nya förmågor genom att lära dig. Genom att ladda olika program i minnet kan CPU: n utföra en lång rad olika uppgifter. Varje program är en lista med instruktioner hämtade från den uppsättning som är tillgänglig för en viss CPU; olika processorer har olika, men likartade, instruktionsuppsättningar. En lista med instruktioner lägger till en uppsättning siffror; en annan låter dig läsa e-post. CPU: ns allmänna ändamål och programmerbara natur gör den till ett värdefullt och mångsidigt verktyg.

Medan datorer kan utföra imponerande bedrifter, som att slå stormästarspelare i schack, är det fortfarande ett avlägset mål att demonstrera den allmänna, anpassningsbara intelligensen hos ett 5-årigt barn 2011. Problemet är förmodligen inte själva processorn, utan den sofistikerade programmeringen. Forskare som arbetar inom området artificiell intelligens (AI) förstår ännu inte fullt ut alla aspekter som gör att intelligens fungerar för mänskliga hjärnor.