Współczesne tranzystory

10

Znalazłem następujące oświadczenie na temat książki Richarda Dawkinsa The Selfish Gene (1989):

„... w ludzkim mózgu znajduje się około dziesięciu tysięcy milionów neuronów: w czaszkę można upakować tylko kilkaset tranzystorów”.

Czy to stwierdzenie jest nadal prawdziwe dzisiaj? Dzięki.

transistors

— becko
źródło

2

W artykule na temat neuronów w Wikipedii szacuje się, że 100 miliardów neuronów. (Jeden idiota napisał, że kolejne szacunki wynoszą 86 miliardów, tak jakby 100 miliardów i 86 miliardów nie byłyby dokładnie takie same :-))

— stevenvh

Ktoś zapytał w komentarzu do odpowiedzi Leona Hellera, z iloma innymi tranzystorami typowy tranzystor jest podłączony do mikrokontrolera, ale usunął ten komentarz. Uważam to za interesujące pytanie. Czy ktoś ma pomysł?

— Federico Russo

12

$10^{12}$
$10^5$ $10^6$

edytuj (2011-06-13)
Mam kopię The Selfish Gene i byłem ciekawy, co miał na myśli Dawkins, więc przyjrzałem się jej. Jej więcej z tego akapitu:

Podstawowa jednostka komputerów biologicznych, komórka nerwowa lub neuron, w rzeczywistości nie przypomina tranzystora. Z pewnością kod, w którym neurony komunikują się ze sobą, wydaje się być trochę podobny do kodów pulsacyjnych komputerów cyfrowych, ale pojedynczy neuron jest znacznie bardziej wyrafinowanym urządzeniem przetwarzającym dane niż tranzystor. Zamiast tylko trzech połączeń z innymi składnikami (sic), pojedynczy neuron może mieć dziesiątki tysięcy. Neuron jest wolniejszy niż tranzystor, ale poszedł znacznie dalej w kierunku miniaturyzacji, trendu, który zdominował przemysł elektroniczny w ciągu ostatnich dwóch dekad. (Samolubny gen, s. 49)

$10^5$ $10^6$

$10^8$

— stevenvh
źródło

Prawo Moore'a (podwójne co 18 miesięcy) mówi mi, że musiało to być rzędu 10 ^ 6 na kostkę, więc w sumie 10 ^ 9, może 10 ^ 10. Chociaż chłodzenie byłoby oczywiście poważnym problemem.

— starblue

Wydaje się, że można osiągnąć funkcję wyjściową neuronu, który wydaje się być rodzajem logarytmicznie nasycającego wzmacniacza, z nie więcej tranzystorów niż zwykły wzmacniacz operacyjny - ale funkcje wejściowe są, jak sądzę, tam, gdzie liczba tranzystorów gwałtownie wzrosła , (i neurony mają DUŻO danych wejściowych) ze względu na fakt, że przynajmniej tak dalece, jak je rozumiemy, wydają się być jednostkami o zmiennym wzmocnieniu, każdy z własnym niezależnym integratorem („wagą”), więc prawdopodobnie inny wzmacniacz operacyjny lub tranzystory o wartości dwóch tutaj. Razy 10 ^ 3-10 ^ 4. I to jest ogromne uproszczenie.

— JustJeff,

Szczególnie doceniłem ludzką inteligencję, kiedy w ubiegłym semestrze pracowałem nad dwunożnym algorytmem chodzenia. Coś, co uważamy za oczywiste nawet u najmniej inteligentnych ludzi, jest absurdalnie skomplikowane w kodzie / modelu, nie mówiąc już o rozwoju.

— NickHalden

5

Liczba neuronów w porównaniu z tranzystorami i urządzeniami elektronicznymi jest ogromna liczba połączeń, które wykonują z innymi neuronami - średnio 7 000.

— Leon Heller
źródło

1

tak, to nie byłyby tak bardzo urządzenia , którymi musiałbyś się zająć, to byłby cały ten drut.

— JustJeff

1

Na przykład współczesne układy FPGA zwykle mają te same problemy: nie są ograniczone bramą, są ograniczone okablowaniem.

— Kevin Vermeer

4

68K przypadkowo zawierało 68 000 tranzystorów, a ten układ był dostępny w 1979 roku. Z pewnością można zmieścić kilka matryc 68K w tej samej przestrzeni co mózg, a tym samym przekroczyć „kilkaset” o trzy rzędy wielkości, z tym, co by było 10-letnia technologia w momencie wydania oświadczenia. Być może, jeśli wybierzesz pakiety TO-92, możesz nie dotrzeć do 1000 z nich.

OTOH należy zauważyć, że porządny model pojedynczego neuronu prawdopodobnie obejmowałby więcej niż jeden tranzystor.

— JustJeff
źródło

1

Bez wątpienia (pakiet TO-92) to „tranzystor”, o którym myślał autor.

— dmckee --- były moderator kotek

2

c m^{3}

$cm^3$

1

@stevenvh - wiesz, to nie do końca zaskakujące. Nie zawracałem sobie głowy dokładnym wyszukiwaniem liczb, podejrzewałem, że Dawkins prawdopodobnie przesadził ze względu na efekt. Najwyraźniej jesteśmy w stanie przypuszczać, że jedynymi tranzystorami, o których Dawkins wiedział, były TO-3 = P

— JustJeff,

1

„przypuszczam, że jedynymi tranzystorami, o których wiedział Dawkins, były TO-3” - nawet tego nie dotknę :-)

— stevenvh,

TO-3, jak 2N3055! hFE of 5 (at 10A)

— Federico Russo

3

To jest nieporozumienie! Samolubny gen nie został napisany w 1989 roku. Został napisany w 1976 roku!

To, co Richard Dawkins opublikował w 1989 roku, było drugim wydaniem książki. Rzeczywiście, to drugie wydanie zawiera przypisy końcowe, w których zaktualizował dane dotyczące tranzystorów:

„... moje uwagi na temat [komputerów] stały się [...] datowane. [...] Liczba ekwiwalentów tranzystorów, które można dziś spakować do czaszki, musi być większa niż miliardy.”.

Dawkins odrobił pracę domową, zanim napisał o tranzystorach, nie zrobiłeś tego przed zacytowaniem go ...

— Alonso
źródło

2

becko nie twierdził, że 1989, do którego się odnosi, był pierwszą edycją. I to nie jest błąd; dokładnie tak mówi książka. Jeśli RD chce mieć pewność, że czytelnik nie przegapi przypisów końcowych, powinien dodać do nich odniesienia.

— stevenvh

@Alonso: Brakowało mi przypisu końcowego. Dziękuję za zwrócenie mi na to uwagi.

— becko