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新智元報道

編輯：David Joey 如願

【新智元導讀】Keras之父發(fā)推：人腦運行效率很低，900億神經(jīng)元，同時干活的還不到10億，不到2%。你怎么看？

近日，谷歌著名研究員、Keras框架創(chuàng)始人Francois Chollet在推特上發(fā)表了關于人腦運行效率不高的看法，引發(fā)網(wǎng)友和研究人員的熱烈討論。

他表示，人腦的運行功率大概只有15w，還比不上普通的燈泡。雖然有900億個神經(jīng)元，但同時激活的不超過10億個，不到2%。

因此從全局來看，人的大腦的運作效率的很低的。

Francois Chollet是Tensorflow的知名貢獻者，是Wysp（主要是為藝術家提供學習繪畫的工具）的創(chuàng)建者和維護者，谷歌高級軟件工程師，Keras深度學習框架創(chuàng)始人。

他撰寫的兩本深度學習的教材：「Python深度學習」和「R深度學習」是深度學習入門的必讀書，聞名世界。

這樣一位大家，渾身還極具藝術氣息。在他的主頁上發(fā)布了很多古典音樂的片段，小編聽完后的感受整體評價：舒心，洗掉了心浮氣躁的不安。

作為AI圈出名的「社交活躍分子」，他的Twitter主頁一天之內有時候可以發(fā)布十余條動態(tài)。

比如這次的主題就是：人腦的效率和利用率。

Chollet表示：

如果以「規(guī)?！沟慕嵌葋砜?，人的大腦運行頻率大概只有8-35赫茲，功率只有15瓦。雖然大腦內有超過900億個神經(jīng)元，但在任何特定時候，通常只有10億個神經(jīng)元處于活躍狀態(tài)。

這樣看來，我們的大腦是運行非常緩慢的，一直在用很少的資源，做很多的事。

大腦的能耗類似于一個LED節(jié)能燈，功率只有白熾燈的1/5。

解決一個平均難度的ARC任務所涉及的神經(jīng)元的數(shù)量可能是幾十億個，在幾秒鐘的時間內。你最多可以發(fā)生數(shù)千億次的放電事件，能耗不到一卡路里。

大腦在處理信息時，很多時候是將視覺信號轉化為符號表示，且實現(xiàn)需要處理的符號數(shù)量是最小的，目前沒有任何機器可以做到這一點。

迄今為止最高效的ARC求解器，必須查看數(shù)以百萬計的不同程序以找到候選解決方案。大腦不會這樣做，因為沒有足夠的資源來考慮這么多的可能性，更不用說模擬了。

另外，大部分的大腦活動都是無意識的，與外部世界的互動有關。有意識的推理部分只是冰山一角。然而，后者卻具有令人難以置信的力量。

Chollet上面提到的「ARC求解器」，實際上是他2019年提出的一套關于衡量智能水平的新基準。

目前，AI界仍然傾向于通過比較AI和人類在特定任務（如下棋和打游戲）中表現(xiàn)出的技能來確定智能的基準。

Chollet認為，僅僅衡量在任何特定任務中的技能并不能衡量智能，因為這種方式在很大程度上受到先驗知識和經(jīng)驗的影響。

他提出了一個基于算法信息理論的智能的正式定義，將智能描述為「獲取技能的效率」，并強調了范圍、泛化難度、先驗和經(jīng)驗等概念。

這個基準稱為抽象與推理語料庫（ARC），建立在一套明確的、旨在盡可能接近人類先天性的預設的基礎上?？梢杂脕頊y量類似于人類形式的智能，并能夠在AI系統(tǒng)和人類之間進行公平比較。

另外，對于目前越來越大的模型，和越來越多的參數(shù)，Chollet認為，深度學習模型中的參數(shù)數(shù)量和大腦中的神經(jīng)元數(shù)量之間沒有直接關系。

但他認為，模型參數(shù)數(shù)量本身是一個好的量度，只是要和其他生物學上的指標聯(lián)系起來。

比如對于大腦，大概可以使用「神經(jīng)放電次數(shù)」近似等于「開關事件數(shù)」，看看任務運行期間總共發(fā)生了多少次放電事件，這樣的聯(lián)系可能更靠譜一些。

這個關于大腦運行效率和利用率的話題，也引起了網(wǎng)友的熱議。

人腦只用了10%？是我們了解太少

提起大腦的利用效率問題，其實一直有個玄而又玄的說法，說我們的大腦，其實只利用了10%。

這個說法由來已久，而且流傳甚廣。根據(jù)2013年的一項調查，有65%的美國人相信這個觀點。

到底對不對呢？

《科學美國人》撰文指出，關于這個問題的爭論，最早源自美國心理學家William James，他在The Energies of Men一書中提出，我們只利用了人體的精神和身體資源的很小一部分。

約翰霍普金斯大學醫(yī)學院的神經(jīng)學家Barry Gordon認為，這個觀點是很可笑的。

戈登說，這種觀點源自人們對自己大腦的看法：他們將自己在某方面的缺點，視為他們大腦中存在未開發(fā)的灰質的證據(jù)。這是一個錯誤的假設。

正確的說法是，在任何人的生命中的某些時刻，比如只是在休息和思考時，我們可能只使用了10% 的大腦。

事實上，我們幾乎使用了大腦的每個部分，大部分大腦幾乎一直處于活躍狀態(tài)。

雖然，在任何特定時刻，大腦的所有區(qū)域不會同時放電，但目前研究已經(jīng)證明，跟肌肉一樣，大腦的大多數(shù)區(qū)域在24小時內都會或多或少地進入持續(xù)活躍的狀態(tài)。

梅奧診所的神經(jīng)學家約翰·亨利表示：「研究表明，僅在一天內看，人的大腦的每個區(qū)域都會被激活?！?/p>

舉個簡單的例子，比如早上倒一杯咖啡，在走向咖啡壺，伸手去拿，然后將咖啡倒入馬克杯的過程中，枕葉和頂葉、運動感覺和感覺運動皮層、基底神經(jīng)節(jié)、小腦和額葉都會被激活。

在短短幾秒鐘內，就發(fā)生了幾乎覆蓋整個大腦的神經(jīng)活動。

目前，人類尚不清楚大腦不同區(qū)域的神經(jīng)元簇如何協(xié)作形成意識。另一個謎團是，在所有大腦細胞中，只有 10% 是神經(jīng)元；另外 90% 是神經(jīng)膠質細胞，它們封裝并協(xié)助神經(jīng)元，但其功能在很大程度上仍然未知。

所以結論是：并不是我們只使用了 10% 的大腦，而是我們只了解了它大約10%的功能。

參考資料：

https://www.scientificamerican.com/article/do-people-only-use-10-percent-of-their-brains/

https://twitter.com/fchollet/status/1536486937288376320

https://threadreaderapp.com/thread/1536486937288376320?refresh=1655275605

https://fchollet.com/