Transistores contemporâneos

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Encontrei a seguinte declaração no livro de Richard Dawkins, The Selfish Gene (1989):

"... existem cerca de dez mil milhões de neurônios no cérebro humano: você poderia colocar apenas algumas centenas de transistores no crânio".

Essa afirmação ainda é verdadeira hoje? Obrigado.

becko
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No artigo da Wikipedia sobre neurônios, uma estimativa é de 100 bilhões de neurônios. (Um idiota escreveu que outra estimativa é de 86 bilhões, como se 100 bilhões e 86 bilhões não seria exatamente o mesmo :-))
stevenvh
Alguém perguntou em um comentário à resposta de Leon Heller quantos outros transistores um transistor típico está conectado em um microcontrolador, mas ele excluiu esse comentário. Acho uma pergunta interessante. Alguém tem uma ideia?
Federico Russo

Respostas:

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Não era mesmo verdade naquela época. Bem, talvez seja por isso que Dawkins seja biólogo e não engenheiro. :-)
Os processadores de hoje embalam bilhões de transistores em uma matriz com alguns centímetros quadrados de área e menos de um mm de altura. Caberia centenas deles em um crânio, talvez transistores. Mesmo se você olhar para transistores discretos, caberia mais do que apenas algumas centenas. Eu acho que o SOT-23 já existia em 1989, e então você teria 10 5 - 10 6 deles em um crânio. 1012
105106

edit (2011-06-13)
Eu possuo uma cópia de The Selfish Gene , e fiquei curioso sobre o que Dawkins tinha em mente, então eu olhei para ela. Ela é mais desse parágrafo:

A unidade básica dos computadores biológicos, a célula nervosa ou o neurônio, não se parece em nada com um transistor em seu funcionamento interno. Certamente, o código no qual os neurônios se comunicam parece um pouco com os códigos de pulso dos computadores digitais, mas o neurônio individual é uma unidade de processamento de dados muito mais sofisticada do que o transistor. Em vez de apenas três conexões com outros componentes (sic), um único neurônio pode ter dezenas de milhares. O neurônio é mais lento que o transistor, mas foi muito mais longe na direção da miniaturização, uma tendência que dominou a indústria eletrônica nas últimas duas décadas. (O gene egoísta, p.49)

Alguém deve ter dito a Dawkins que um transistor possui 3 pinos :-).
De qualquer forma, ele não apenas compara o número de neurônios (ou neurônios, BE?) Com transistores, mas também aponta que o neurônio é muito mais complexo, em parte por causa de suas milhares de conexões. Minha estimativa de palpite é que você precisaria de a 10 6 transistores para emular um desses neurônios (talvez como um computador analógico em vez de digital?). O que significa que um crânio cheio de GPUs ainda não chegaria perto do poder de processamento de um cérebro.105106
E depois há o problema de todas essas conexões. Eles são o poder real, não apenas o grande número de neurônios. Não temos a tecnologia para construir sistemas tão complexos, e a IMO não fará isso por muito tempo. E nem estou falando da natureza dinâmica dessas conexões: elas podem se reorganizar, fazer novas conexões e quebrar outras.
Para colocar todos esses otários de IA em perspectiva, dê uma olhada no nosso sistema de visão. Em um segundo, podemos processar uma imagem estereoscópica de pixels, criar um modelo 3D virtual da cena e identificar objetos em detalhes. Mova meio metro para a direita e adicione muitos dados novos. Ainda há um longo caminho a percorrer ...108

stevenvh
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A lei de Moore (duas vezes a cada 18 meses) me diz que deve ter sido da ordem de 10 ^ 6 por dado então, então 10 ^ 9 no total, talvez 10 ^ 10. Embora o resfriamento seja, naturalmente, um grande problema.
starblue
Parece que você poderia realizar a função de saída de um neurônio, que parece ser uma espécie de amplificador logaritmicamente saturado, sem transistores além de um amplificador operacional normal - mas as funções de entrada são, eu acho, onde a contagem de transistores aumentaria , (e os neurônios têm muitas entradas) devido ao fato de que, pelo menos na medida em que os entendemos, eles parecem unidades de ganho variável, cada uma com seu próprio integrador independente ('peso'), então provavelmente outro op-amp ou dois transistores de valor ali. Vezes 10 ^ 3-10 ^ 4. E isso é uma simplificação grosseira.
JustJeff
Gostei muito da inteligência humana quando estava trabalhando no algoritmo de caminhada bípede no semestre passado. Algo que damos como certo até nos seres humanos menos inteligentes é absurdamente complicado de codificar / modelar, muito menos de desenvolver.
NickHalden
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Onde os neurônios alcançam transistores e dispositivos eletrônicos é o grande número de conexões que eles fazem com outros neurônios - 7.000 em média.

Leon Heller
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sim, não seriam tanto os dispositivos com os quais você teria que se preocupar, seria todo esse fio.
JustJeff
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Incedentalmente, os FPGAs modernos geralmente têm os mesmos problemas: eles não são limitados por portas, são limitados por fiação.
22611 Kevin Vermeer
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O 68K tinha coincidentemente 68.000 transistores, e esse chip estava disponível em 1979. Você certamente poderia caber várias matrizes de 68K no mesmo espaço que um cérebro e, assim, exceder "várias centenas" por três ordens de magnitude, com o que teria sido Tecnologia de 10 anos no momento da declaração. Talvez se você aceitasse os pacotes TO-92, talvez não chegasse a 1.000 deles.

OTOH, deve-se salientar que um modelo decente de um único neurônio provavelmente envolveria mais do que um único transistor.

JustJeff
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Sem dúvida, este (o pacote TO-92) é o "transistor" em que o autor estava pensando.
dmckee --- gatinho ex-moderador
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cm3
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@ stevenvh - você sabe, isso não é totalmente surpreendente. Eu não me incomodei em procurar os números precisamente porque eu suspeitava que Dawkins provavelmente estivesse exagerando em termos de efeito. Aparentemente, somos levados a supor que as únicas transistores Dawkins conheciam eram TO-3 do = P
JustJeff
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"supor que as únicas transistores Dawkins conheciam eram TO-3 do" - eu não sou mesmo vou tocar isso :-)
stevenvh
TO-3, como o 2N3055! hFE de 5 (às 10A)
Federico Russo
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Isso é uma citação incorreta! O gene egoísta não foi escrito em 1989. Foi escrito em 1976!

O que Richard Dawkins publicou em 1989 foi a segunda edição do livro. De fato, esta segunda edição inclui notas finais, onde ele atualizou os dados sobre transistores:

"... minhas observações sobre [computadores] se tornaram [...] datadas. [...] O número de equivalentes de transistor que você pode colocar em uma caveira hoje deve estar na casa dos bilhões".

Dawkins fez sua lição de casa antes de escrever sobre transistores, você não fez a sua antes de citá-lo ...

Alonso
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Becko não afirmou que o 1989 a que ele se refere foi a primeira edição. E não é uma citação errada; é exatamente o que o livro diz. Se RD quer ter certeza de que o leitor não perde as notas finais, ele deve adicionar referências a elas.
Stevenvh
@ Alonso: Eu perdi essa nota final. Obrigado por chamar minha atenção.
Becko