автор: nan сообщение 9243 Энергетика, все же мне кажется - вторичным фактором, - результатом собственно приспособительных изменений, хотя она и лимитирует то, что требует большей энергетики, чем предусмотрено существующей реализацией метаболизма. |
Пропустил это сообщение, только сейчас заметил.
Вторичным - вряд ли. Это - один из лимитирующих факторов. Конечно же я не специалист. Но с той информацией, что мне приходилось встречаться, в том числе и статья здесь на сайте, говорят как раз о том, что именно энергопотребление, является сильно ограничивающим фактором. Мозг - дорогая штука с точки зрения энергопотребления.
автор: nan сообщение 9420 Это - дальнейшее погружение в хитросплетения конкретики био-реализации, которая буквально во всем демонстрирует, по сравнению с возможными конструкторскими реализациями, свою неоптимальность, дикое богатство вариантов и избыточность. |
Вопрос о неоптимальности тоже оказывается не так прост.
Мне попался журнал "В мире науки" 2011, №9. "Пределы разума". В инете ссылки не нашёл. Поэтому кратко перескажу суть.
Возможно человеческий интеллект почти достиг своего эволюционного предела. Большинство изменений, которые могут сделать нас умнее, ограничены законами физики.
- Увеличение размеров мозга до определённого момента ведёт к усилению интеллекта, однако по мере дальнейшего роста его эффективность убывает. Мозг начинает испытывать энергетический голод, а его работа замедляется. Улучшенные проводящие системы мозга также будут потреблять больше
энергии и занимать непропорционально большое место.
- Более тонкие проводящие волокна попадают под термодинамические ограничения, аналогичные тем, которые возникают у транзисторов в компьютерных чипах: сигнал становится зашумленным.
- Пусть интеллект медоносной пчелы и ограничен сравнительно небольшим числом
нейронов, но она из него выжимает всё возможное.
Другая крайность - слон. Его мозг больше пчелиного в 5 млн. раз, но столь же неэффективен, как расползающаяся Персидская империя. Для того, чтобы совершить путешествие из одного участка мозга к другому, нервному импульсу требуется в 100 раз больше времени, чем в мозге пчелы. То же самое справедливо и для прохождения сигнала от мозга слона до его ног. В результате это животное вынуждено в меньшей степени полагаться на рефлексы, двигаться более медленно и растрачивать ценные ресурсы для планирования каждого шага.
- Размер мозга увеличивается не на фиксированную величину, а на три четверти от прироста массы. Необычайно умные животные отклоняются от этой шкалы. Люди отступают от закона трёх четвертей с коэффициентом 7,5 (у дельфинов - 5,3; у обезьян - 4,8; у волов - всего лишь 0,5, что неудивительно), превосходя все остальные виды. Интеллект зависит от количества
нейронов, оставшихся в резерве, после выполнения "черной" работы, такой как обеспечение тактильной чувствительности.
- Особенность приматов - им как-то удалось миниатюризировать
нейроны, что дало основу для увеличения мозга без столь кардинального энергопотребления. Наш "голодный солитёр" - мозг, имея массу 2%, съедает 20%
энергии.
У людей 100 млрд.
нейронов упакованы в 1,5-2 кг мозга, но у грызунов, с таким же числом
нейронов мозг весил бы 45 кг.
Судя по всему, интеллект действительно связан с меньшими размерами и более плотной упаковкой
нейронов.
Однако с определённого момента увеличение размера мозга приносит обратные результаты.
Всё это - краткий пересказ. Возможно эта статья была бы интересна как раз для данного сайта, и она хорошо перекликается и дополняет мысли в статье Савельева.
Ну а от себя добавлю, что ситуация с принципиальными ограничениями на объём мозга (количество
нейронов и связей) очень напоминает мне ситуацию не с транзисторами, а с более близкими мне
геномами. Организмы имеют тоже свой предел усложнения. С точки зрения наследственности ДНК человек и рыба практически не отличаются - объём информации достиг своего предела. Просто у человека появились новые более хитрые системы кодирования информации (я имею в виду не только накопление социальной информации), но и путём эпигенетической наследственности и получения новых белков из гораздо более бедного набора генов путём перетасовки доменов (сплайсингом).
Раньше в начале 90-х годов на полном серьёзе предполагалось, что у человека около 100 тысяч генов. На самом деле у человека - около 100 тысяч белков (не считая белков иммунитета), но генов - только 23 тысячи.
Геном не может усложняться путём дальнейшего увеличения количества генов, усложнение пошло другими путями.
Аналогично и мозг вряд ли сможет кардинально усложниться с помощью простого увеличения количества
нейронов - слишком высоким окажется уровень энергопотребления и в общем случае увеличится время для прохождения импульсов. Этот уровень можно попытаться снизить миниатюризацией
нейронов, но и здесь свой предел приближен. Есть другие пути - не чисто биологические, подобно тому, как есть другие пути усложнения клеток - не чисто генетические (на уровне текстов в ДНК).
Интеллект человека с биологической точки зрения возможно тоже достиг своего предела - использованы ресурсы и энергопотребления, и миниатюризации
нейронов.
Однако дальнейшее развитие интеллектуальных возможностей человека связано в первую очередь с накоплением социальной информации и социальной эволюцией и связанной с ними эволюцией материальных внешних носителей информации от устной речи и письменности до интернета и усиления специализации.
02.02.2012г. 9:47:28