شناخت فرق بین مغز و کامپیوتر در زمینه علوم شناختی و هوش مصنوعی خیلی ارزشمنده چون میشه از مغز انسان برای مدلسازی شبکه عصبی مصنوعی استفاده کرد تا یک سیستم هوشمند رو ایجاد کنیم. تفاوت اصلی بین مغز و کامپیوتر اینه که مغز میتونه بدون داده‌های ورودی کار کنه، اما کامپیوترها به حداقل چندتا داده ورودی نیاز دارن. مغز یک اندام مبتکر و خلاقه، اما کامپیوتر بدون هیچ پشتیبانی نمیتونه چیز جدیدی ایجاد کنه و برای انجام این کار به برنامه یا نرم‌افزارهای خاصی نیاز داره. مغز همچنین دارای قابلیت‌های عقل سلیم و توانایی استدلال و درک محیطیه. توی این مقاله از سایت دیفرتو به تفاوت مغز و کامپیوتر بیشتر می‌پردازیم.
مغز چیه؟
مغز انسان یک سیستم خیلی پیچیده و انتزاعیه که شامل ۱۰۰ میلیارد نورون و حدود ۱۰۱۲ سیناپس در هر سانتی متر مکعب قشر مغزه. این بخش چندتا کار رو به طور همزمان انجام میده که خیلی پیچیده هستن مثل صحبت کردن، نفس کشیدن، گوش دادن، دیدن، راه رفتن، تصور کردن، فکر کردن، لبخند زدن، لمس کردن، احساس کردن، بو کردن، یادگیری، تصمیم‌گیری، نظارت کردن و … . اینطور وظایفی به قدرت پردازش زیادی نیاز دارن.
حافظه توی مغز انسان برای رمزگذاری، حفظ، ذخیره و در نتیجه یادآوری اطلاعات و تجربیات گذشته استفاده میشه. حافظه مکانیه که توی اون تمام فرایندها و تجربیات آموخته شده از فعالیت‌ها باقی مونده. کل این فرایندها از طریق نورون‌ها به دست میان. نورون‌ها سلول‌های زنده‌ای هستن که به‌عنوان واحدهای ذخیره‌سازی توی مغز ما استفاده میشن و از سیناپس تشکیل شدن.
سیناپس یا اتصال عصبی، تکانه‌های عصبی الکتریکی رو از یک نورون به نورون دیگه منتقل میکنن. مغز ما حاوی بیش از ۱۲۵ تریلیون سیناپسه که هر نورون به ۱۰۰۰۰ یا ۱۰۰۰۰۰ نورون دیگه متصله. برای ذخیره ۱ بایت اطلاعات به ۲۰۰ میلیارد نورون نیازه، ولی باید بدونین قدرت ذخیره‌سازی مغز بی‌نهایته.
مغز انسان از هیچ توپولوژی مثل شبکه‌های کامپیوتری پیروی نمیکنه. توپولوژی خودش رو مدام تغییر میده و هر بار که فرد چیزی یاد میگیره، ارتباط جدیدی برقرار میکنه. با این حال، بازیابی اطلاعات توی مغز انسان خیلی پیچیدس، مغز جاییه که اطلاعات مربوطه ابتدا بازیابی میشن و سپس به هر شکلی نمایش داده میشن.
وقتی صحبت از سرعت پردازش مغز میشه، سرعت اون ۱۰۰ MIPS (میلیون دستورالعمل کامپیوتر در ثانیه) هست که چیزی کمتر از یک ابَر رایانه نداره، دلیل این امر هم تعداد بسیار زیاد سلول‌های عصبی و اتصالات بین اونهاس البته سرعت انتقال نورون‌های مختلف ممکنه متفاوت باشه.
کامپیوتر چیه؟
کامپیوتر وسیله‌ای الکترونیکی که از اون برای انجام محاسبات استفاده میشه و میتونه محاسبات متعددی رو توی یک ثانیه به صورت همزمان انجام بده. اما وقتی مغز انسان رو با کامپیوتر مقایسه می‌کنیم می‌بینیم کامپیوتر از انجام عملیاتی که مغز یک کودک معمولی میتونه انجام بده ناتوانه. مثل تشخیص الگوهای دست‌نوشته، صداهای مختلف، اختراع چیزهای جدید و … پس متوجه میشیم که کامپیوتر خیلی عقب موندس!
کامپیوتر از اجزای مختلف الکترونیکی مثل گیت منطقی، خازن، دیود، ترانزیستور، آی سی و … ساخته شده. این ترکیب از اجزای الکتریکی سرعت بالای پردازش رو فراهم میکنه (حتی میتونه توی نانوثانیه انجام بشه).
میزان فضای ذخیره‌سازی توی رایانه‌ها میتونه متغیر باشه پس ظرفیت حافظه کامپیوتر (هارد) در حال افزایشه و اندازه اون هم با تکامل دستگاه‌های الکترونیکی کوچک میشه. البته حافظه توی کامپیوترها میتونه به دو صورت اولیه و ثانویه وجود داشته باشه. از حافظه اولیه یا Primary برای ذخیره مقادیر موقت برای فرایندهای محاسباتی که توی اون دسترسی سریع یا به روزرسانی لازمه استفاده میشه. این نوع محتوای حافظه با قطع برق از بین میره.
درحالیکه حافظه ثانویه (مثل هارد دیسک، دیسک‌های قابل جابجایی و درایورهای نواری) برای ذخیره داده‌هایی که باید به طور دائم ذخیره بشن مثل برنامه‌های سیستم و سایر اسناد استفاده میشه. کوچکترین واحد حافظه آدرس‌پذیر کامپیوتر، یک بایته.
برای برقراری ارتباط بین رایانه‌ها با استفاده از دستگاه‌های مختلف شبکه (مثل سوئیچ‌ها، رابط‌های یو‌اس‌بی، گره‌ها، ماهواره‌ها و مراکز کامپیوتری) استفاده میشه. زمان زیادی طول میکشه تا رایانه‌های زیادی رو که توی مکان‌های مختلف تو سراسر جهان هستن به هم متصل کنین. LAN ،MAN و WAN دسته‌بندی‌هایی هستن که شبکه رو با توجه به منطقه‌ای که پوشش میدن متمایز میکنن.
طراحی سرویس گیرنده و سرور برای بازیابی اطلاعات از اینترنت انجام میشه. سرعت پردازش کامپیوتر به دلیل داشتن چند وظیفه همزمان بیشتره و مصرف انرژی اون بر حسب گیگاواته.
فرق بین مغز و کامپیوتر چیه؟
توی این بخش فرق مغز با کامپیوتر رو توی هفت مورد زیر آوردیم:
- مغز میتونه ۱۰۰ ترافلاپس حافظه با تراکم ۱۰۷ مدار رو در هر سانتی متر مکعب داشته باشه، درحالیکه حافظه کامپیوتر ۱۰۰ میلیون مگابایت با تراکم ۱۰۱۴ بیت در سانتی متر مکعب داره. حافظه توی مغز فقط با اتصال پیوند سیناپسی فوراً رشد میکنه، درحالیکه توی کامپیوتر برای اندازه‌گیری حافظه، تراشه‌ها باید اضافه بشن.
- مغز سیستم پشتیبان داخلی داره که توی اونن مسیرهای عملکردی جایگزین مسیرهای آسیب دیده میشن. در مقابل، سیستمهای پشتیبان به صورت دستی در یک کامپیوتر ساخته میشن.
- مصرف انرژی توی مغز کمتر از کامپیوتره.
- مغز برای ذخیره اطلاعات از فرم‌های الکتروشیمیایی و الکترومغناطیسی استفاده میکنه. درحالیکه توی یک کامپیوتر، اطلاعات به صورت نمادین و عددی ذخیره میشن.
- توی مغز، اطلاعات با کمک مواد شیمیایی برای ایجاد پتانسیل عمل توی نورون‌ها منتقل میشن. درحالیکه کامپیوتر از سیگنال‌های رمزگذاری شده الکتریکی برای انتقال داده‌ها استفاده میکنه.
- قدرت پردازش مغز نامحدوده و پردازش آنلاین رو فراهم میکنه، اما مغز اطلاعات رو با سرعت پایین پردازش میکنه چون نورون‌ها کند عمل میکنن. در مقابل، قدرت پردازش کامپیوترها به دلیل وجود ترانزیستورهای سریع قابل توجه هستن.
- مغز خودش سازماندهی میشه درحالیکه کامپیوتر ساختاری از پیش برنامه‌ریزی شده داره.
جدول تفاوت مغز با کامپیوتر
توی جدول مقایسه‌ای زیر این ویژگی‌ها رو یکجا جمع کردیم تا درک این تفاوت‌ها برای شما راحت‌تر بشه:
| مبنای مقایسه | مغز | کامپیوتر |
| ساخت شده از | نورون‌ها و سیناپس‌ها | آی‌سی، ترانزیستور، دیود، خازن، ترانزیستور و … |
| تقویت حافظه | هر بار با اتصال پیوندهای سیناپسی زیاد میشه | با افزودن تراشه‌ها حافظه بیشتر میشه |
| سیستمهای پشتیبان‌گیری | داخل مغز | به صورت دستی ساخته میشه |
| قدرت حافظه | ۱۰۰ ترافلاپس (۱۰۰ تریلیون محاسبه در ثانیه) | ۱۰۰ میلیون مگابایت |
| تراکم حافظه | ۱۰۷ مدار بر cm۳ | ۱۰۱۴ بیت بر cm۳ |
| مصرف انرژی | ۱۲ وات قدرت | گیگاوات قدرت |
| ذخیره‌سازی اطلاعات | توی ایمپالس‌های الکتروشیمیایی و الکتریکی ذخیره میشه. | به شکل عددی و نمادین (یعنی در بیت‌های باینری) ذخیره میشه. |
| اندازه و وزن | حجم مغز ۱۵۰۰ سانتی‌متر مکعب و وزن آن حدود ۳.۳ پونده. | وزن و اندازه متغیر از چند گرم تا چند تن داره. |
| انتقال اطلاعات | از مواد شیمیایی برای شلیک پتانسیل عمل در نورون‌ها استفاده میکنه. | ارتباط از طریق سیگنال‌های رمزگذاری شده الکتریکی حاصل میشه. |
| قدرت پردازش اطلاعات | کم | بالا |
| تجهیزات ورودی/خروجی | اندام‌های حسی | صفحه کلید، ماوس، دوربین‌های تحت وب و … |
| سازمان ساختاری | خود سازمان‌یافته | ساختار از پیش برنامه‌ریزی شده |
| موازی‌سازی | انبوه | محدود |
| قابلیت اطمینان و خواص آسیب پذیری | مغز خودش رو سازماندهی میکنه، خود نگهدارنده و قابل اعتماده. | کامپیوترها کار یکنواختی رو انجام میدن و نمیتونن خودشون رو اصلاح کنن. |
جمع‌بندی
واقعیت حیاتی برای تشخیص مغز و کامپیوتر اینه که مغز به طور پیش‌فرض بر روی سیستم عددی کار میکنه درحالیکه کامپیوتر روی زبان باینری انجام میشه، در واقع مغز از یک رویکرد اکتشافی برای یادگیری از طریق تجربیات استفاده میکنه ولی کامپیوترها چیزهایی رو که توی حافظه باقی مونده (یادگیری توزیعی) بلدن.
به نظر شما فرق مغز با کامپیوتر که در این مقاله توضیح داده شد، درست بوده؟ اگر شما اطلاعات بیشتری از تفاوت مغز و کامپیوتر می‌دونید یا فکر می‌کنید تعریف دقیقتری وجود داره، حتما در بخش نظرات، برای ما ارسال کنید تا مقاله رو اصلاح و تکمیل کنیم.
منابع:
عالی بود، واقعاً بی نظیر شرح داده شد.
🙏🙏🙏