1.9 Παραλληλισμός στον ανθρώπινο υπολογιστή

Επόμενο:Αναφορές Πάνω:Κεφάλαιο 1ο: Γιατί Παράλληλος Προγραμματισμός; Πίσω:1.8 Ο Σφαλματοθήρας και ο Ελεγκτής απόδοσης της Multi-Pascal

1.9 Παραλληλισμός στον ανθρώπινο υπολογιστή

Η ανάπτυξη της τεχνολογίας παράλληλων υπολογιστών διαμοιραζόμενης μνήμης είναι ένα ακόμα βήμα εξέλιξης της επιστήμης των υπολογιστών προς την υπολογιστική τελειότητα του ανθρώπινου εγκεφάλου που είναι το ΄έσχατο υλικό’ παράλληλης επεξεργασίας. Ο ανθρώπινος εγκέφαλος διαθέτει πάνω από 100 δισεκατομμύρια νευρώνες που λειτουργούν όλοι μαζί ταυτόχρονα. Παρόλο που οι τρέχοντες τύποι αρχιτεκτονικής διαφέρουν σημαντικά από την υπολογιστική αρχιτεκτονική του ανθρώπινου εγκεφάλου, ωστόσο μπορούν να θεωρηθούν ως μια περιορισμένη αντανάκλαση της λειτουργίας του εγκεφάλου που σημειωτέον διαθέτει αχαλίνωτες υπολογιστικές δυνατότητες. Ο ανθρώπινος εγκέφαλος αποτελεί ουσιαστικά την έκδοση της φύσης για ένα τεράστιο, πανίσχυρο υπολογιστή παράλληλης επεξεργασίας.

Στην παρούσα φάση διεξάγεται μια, ευρείας κλίμακας, ερευνητική προσπάθεια στην γνωστική περιοχή των νευρωνικών δικτύων, που στόχο έχει να κατανοήσει και να προσομοιώσει ορισμένες πτυχές των υπολογιστικών διεργασιών που πραγματοποιούνται στους νευρώνες του εγκεφάλου. Παρόλο που ορισμένα από τα αποτελέσματα που έχουν επιτευχθεί μέχρι τώρα είναι ενθαρρυντικά, γίνεται ολοένα και πιο ξεκάθαρο ότι η λειτουργία του εγκεφάλου είναι σαφώς πιο πολύπλοκη απ΄ ότι είχε αρχικά υπολογιστεί. Μόνο μερικά βασικά στοιχεία είναι γνωστά για την χημική συμπεριφορά της εκπυρσοκρότησης των νευρώνων (neuron firing) και αποτελούν μόνο την κορυφή του παγόβουνου για την κατανόηση των φανταστικών υπολογιστικών δυνατοτήτων του ανθρώπινου εγκεφάλου. Παρόλο που η δραστηριότητα ενός μεμονωμένου νευρικού κυττάρου στον εγκέφαλο φαίνεται να είναι πολύ πιο αργή από μια ηλεκτρονική πύλη που είναι το μικρότερο βασικό συστατικό των Η/Υ, η διαθεσιμότητα μαζικού παραλληλισμού στον εγκέφαλο δημιουργεί την τεράστια υπολογιστική του ικανότητα. Κάθε ένας από τους 100 δισεκατομμύρια νευρώνες του εγκεφάλου μπορεί να συνάψει έως και 10000 συνδέσεις με άλλους νευρώνες. Έχει υπολογισθεί ότι ο ανθρώπινος εγκέφαλος διαθέτει ένα εύρος ζώνης εσωτερικής επικοινωνίας της τάξεως του 10¹².

Η μελέτη των νευρώνων του εγκεφάλου και η διασύνδεσή τους δεν κατάφερε να αποκαλύψει τους μηχανισμούς των δυνάμεων της ολότητας και της ευρείας κατανόησης που είναι ικανός ο εγκέφαλος. Οι τεράστιες ικανότητες του εγκεφάλου στην αναγνώριση πολύπλοκων προτύπων, φωνής και την κατανόηση φυσικής γλώσσας κάνουν τον πιο δυνατό Η/Υ διαθέσιμο σήμερα να μοιάζει με παιδικό παιχνίδι. Επιπλέον, η ικανότητα του εγκεφάλου για πολύπλοκες λογικές αφαιρέσεις και δημιουργικό σχεδιασμό φαίνονται να είναι πράγματα που απέχουν πολύ από τις σημερινές δυνατότητες των Η/Υ.

Γίνεται πλέον ξεκάθαρο ότι μια πλήρης μελέτη των υπολογιστικών δυνατοτήτων του εγκεφάλου θα πρέπει να περιλαμβάνει θέματα γνωστικής επιστήμης όπως η κατανόηση και η συνείδηση. Στο πεδίο της τεχνητής νοημοσύνης, που επιδιώκει να αναπαράγει ευφυή ανθρώπινη δραστηριότητα στους Η/Υ, η ανθρώπινη διαδικασία πνευματικής σκέψης χρησιμοποιείται ως μοντέλο για την παραγωγή προγραμμάτων. Παρόλο που μια διαδικασία σκέψης πρέπει να μοιάζει με ένα πρότυπο που είναι ανάλογο με την δραστηριότητα των νευρώνων μέσα στον εγκέφαλο, είναι συχνά πιο διδακτικό να δούμε την διαδικασία άμεσα.