Il cervello umano è una macchina straordinaria, capace di elaborare enormi quantità di informazioni, apprendere da esperienze, emozioni e creatività. Ma quanto sarebbe costoso replicare le sue funzioni con un computer?
Per rispondere a questa domanda, dobbiamo prima considerare alcuni parametri che caratterizzano il cervello umano, come il numero di neuroni, le sinapsi, la potenza di calcolo e il consumo energetico.
Numero di neuroni e sinapsi
Il cervello umano contiene circa 86 miliardi di neuroni, le cellule nervose che trasmettono segnali elettrici tra loro. Ogni neurone è collegato a migliaia di altri neuroni tramite le sinapsi, le giunzioni che permettono la comunicazione tra le cellule. Si stima che il cervello umano abbia circa 100 trilioni di sinapsi.
Per simulare il cervello umano con un computer, dovremmo quindi avere un sistema che possa gestire almeno 86 miliardi di unità di calcolo e 100 trilioni di connessioni tra esse. Questo richiederebbe una quantità enorme di memoria e di banda passante.
Potenza di calcolo e consumo energetico
La potenza di calcolo del cervello umano è difficile da misurare, ma alcuni studi hanno provato a stimarla confrontandola con i supercomputer più potenti al mondo. Un esempio è il progetto Blue Brain, che mira a creare una simulazione digitale del cervello di un ratto e poi di un essere umano.
Secondo il fondatore del progetto, Henry Markram, il cervello umano ha una potenza di calcolo di circa 36,8 petaflop, ovvero 36,8 milioni di miliardi di operazioni al secondo. Per confronto, il supercomputer più veloce al mondo al momento, il Fugaku in Giappone, ha una potenza di calcolo di circa 442 petaflop, ovvero circa 12 volte superiore a quella del cervello umano.
Tuttavia, il cervello umano ha un vantaggio enorme sul piano del consumo energetico. Il cervello umano consuma circa 20 watt di energia, pari a una lampadina a basso consumo. Il supercomputer Fugaku, invece, consuma circa 28 megawatt di energia, pari a 1,4 milioni di lampadine a basso consumo. Questo significa che il cervello umano è circa 1,4 milioni di volte più efficiente dal punto di vista energetico rispetto al supercomputer più veloce al mondo.
Costo di un cervello umano se fosse un computer
Per stimare il costo di un cervello umano se fosse un computer, dobbiamo quindi considerare sia il costo del hardware che il costo dell’energia. Il costo del hardware dipende dalla tecnologia usata per realizzare le unità di calcolo e le connessioni tra esse. Il costo dell’energia dipende dal consumo energetico del sistema e dal prezzo dell’energia elettrica.
Un possibile modo per calcolare il costo del hardware è usare il costo per flop, ovvero il rapporto tra il costo di un sistema e la sua potenza di calcolo. Secondo un’analisi del 2019, il costo medio per flop dei supercomputer era di circa 3,5 dollari. Se usassimo lo stesso costo per flop per il cervello umano, otterremmo un costo di hardware di circa 129 miliardi di dollari (36,8 petaflop x 3,5 dollari per flop).
Un possibile modo per calcolare il costo dell’energia è usare il costo per kilowattora, ovvero il prezzo dell’energia elettrica per unità di energia. Secondo i dati del 2020, il costo medio per kilowattora nel mondo era di circa 0,14 dollari. Se usassimo lo stesso costo per kilowattora per il cervello umano, otterremmo un costo di energia di circa 25 dollari all’anno (20 watt x 24 ore x 365 giorni x 0,14 dollari per kilowattora).
Sommando il costo del hardware e il costo dell’energia, otterremmo un costo totale di un cervello umano se fosse un computer di circa 129 miliardi e 25 dollari.
Questo è un valore approssimativo, che non tiene conto di altri fattori come il costo di manutenzione, il deprezzamento, la scalabilità e la complessità del software. Inoltre, il costo del hardware e dell’energia potrebbe variare in base alla tecnologia usata e al mercato dell’energia.
Il cervello umano è una macchina straordinaria, che supera i computer più avanzati in termini di efficienza energetica e di capacità di apprendimento e di creatività.
Il costo di un cervello umano se fosse un computer sarebbe molto elevato, sia per il costo del hardware che per il costo dell’energia. Tuttavia, il costo non è l’unico parametro da considerare, poiché il cervello umano ha delle caratteristiche uniche che non sono facilmente replicabili con un computer.
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