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Titolo: [CALCOLO - Forse OT] - Capacità di calcolo del cervello umano

Leggendo un articolo su 'Mente e cervello' mi sono imbattuto nel cosidetto
'Corpo Calloso', ovvero un fascio di milioni di fibre nervose che
collegano i due emisferi del cervello.
Mi sono quindi posto il seg. quesito: in termini informatici, è stimabile
l'ampiezza di banda massima del Corpo Calloso?
In caso di risposta affermativa, seguendo il principio che la natura fa le
cose nel mmodo meno dispendioso possibile [1] sono giunto alla conclusione
che sarebbe possibile stimare la capacità di calcolo massima dei songoli
emisferi cerebrali, e dunque del cervello nel suo complesso.
Per fare un esempio: se l'ampiezza di banda massima del Corpo Calloso, in
termini di bit, fosse di 100 Terabit/sec, sarebbe possibile dedurre,
tramite modelli matematici che non conosco, che ogni singolo emisfero è
stato progettato in modo da poter effettuare *al massimo* quel numero di
operazioni tali da saturare quell'ampiezza di banda.
Se questo modello esiste, e tali misurazioni fossero possibili, tramite la
misurazione dell'ampiezza di banda del Corpo Calloso, sarebbe possibile
dedurre la capacità computazionale massima del cervello umano.
[1] Principio del minor costo: se ad un animale servono solo tre dita per
mano per sopravvivere, la Natura gli darà tre e tre dita e basta. Non due,
non quattro. Ovvero, alla natura non piacciono gli eccessi.
Secondo questo principio, ammesso che sia vero e dimostrato, il Corpo
Calloso sarebbe stato progettato per far transitare, al massimo, il
quantitativo massimo di infomazioni generate dai due emisferi nel loro
momento di maggiore attività, contemporaneamente.
Spero di essermi spiegato bene.
Saluti.
-- 
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 l'ampiezza di banda massima del Corpo Calloso?
...
Il cervello, così come la sua unità di base: il neurone, è un dispositivo
analogico non digitale, quindi il concetto di ampiezza di banda non si
applica. 
Inoltre le capacità computazionali umane (computazionali in senso stretto)
sono davvero scarsine ed è il motivo essenziale per cui è stato sviluppato
il computer.  
Saluti,
Aleph


 il computer. 
Qui bisogna capire cosa si intendo per computazionale: un essere umano
vede un oggetto, lo riconosce, muove una mano per afferrarlo, lo afferra.
Questi compiti possono essere eseguiti, entro certi limiti, anche da
prototipi avanzati (alla Honda e alla Sony ci stanno lavorando, no?).
Bene, credo che questi prototipi 'ragionino' in termini digitali.
Quindi chiedevo: qualcuno ha mai azzardato quanti dati digitali servono
per una singola operazione che l'essere umano compie?
Per l'operazione citata sopra, che capacità di calcolo serve,
approssimativamente?
Una volta trovata una scala adeguata, si può calcolare quella che chiamavo
'ampiezza di banda' del corpo calloso e dedurre da questa, per il
principio naturale riportato prima, la capacità di calcolo dei singoli
emisferi cerebrali e quindi dell'intero cervello.
Sicneramente, Aleph, è solo un'idea un pò bizzarra e non so se si possa
fare veramente.
Saluti :)


 emisferi cerebrali e quindi dell'intero cervello.
Il ragionamento suppone una proporzione fra numero di calcoli e scambio 
di dati che non è detto sia valida. Ad esempio adesso il mio PC sta 
eseguendo calcoli scientifici che impiegano giorni per essere 
processati, ma richiedono solo alcuni minuti per essere scambiati. E se 
noti le elaborazioni del cervello sono spesso a suo uso e consumo, e 
quindi non incidono sulla "banda" del corpo calloso.
Non è vero che la natura *sempre e comunque* sceglie il risparmio: non 
ci sono ragioni evidenti per cui cinque dita siano più vantaggiose di 
quattro o sei.

 fare veramente.
Temo sia piuttosto prematuro e in ogni caso ho la sensazione che nella
migliore delle ipotesi si finirebbe comunque per confrontare le "mele" con
le "patate".
Saluti,
Aleph 


l'ampiezza di banda massima del Corpo Calloso?
CUT
Ciao Giulio,
le problematiche che poni sono studiate dalla Cognitive Science che ingloba
in se discipline, quali l'artificial intelligence, la linguistica, la
psicologia cognitiva, la computer science, la philosophy of mind, la
neuroscienza.
Per venire allo specifico della tua domanda, posso consigliarti di porre il
quesito a qualche ricercatore del Neuroscience Institute(California) diretto
dal premio Nobel  Gerald M. Edelman. In questo istituto hanno elaborato dei
"robot" che appartengono alla serie Darwin. Ovviamente Edelman si è occupato
maggiormente del tema della coscienza(cioè quale è "la circuitazione
talamo-corticale" che la genera).
Ha anche pubblicato un libro divulgativo "Un universo di coscienza" con
Tononi, che se non sbaglio insegna a Pisa(forse Elio Frabri lo conosce: Elio
se leggi fammi sapere e grazie in anticipo:).Di Edelman è famosa la sua
trilogia. Ma penso che potrai vedere in rete a riguardo.
Ti dico questo, anche perché la problematica che poni va inquadrata in un
contesto epistemologico più ampio. Non possiamo dire che il cervello umano è
come un calcolatore. E' qualcosa di diverso in ogni caso e anche il suo
funzionamento non è proprio come quello del calcolatore,anche per quanto
riguarda aree che "sembrano" funzionare come un calcolatore. Ma
ciononostante penso che Edelman e i suoi collaboratori possano dare una
risposta più attendibile al quesito che poni.
Non vado oltre su questo tema, perché come tu stesso scrivi, è OT per un ng
di fisica.
Se ti interessa il tema, potresti provare sul ng di psicologia moderato.
Dove il Prof. Vincenzo Del Piano, è un conoscitore di Edelman e lì di queste
faccende abbiamo parlato varie volte.
Poi ci sono  ng in lingua inglese dedicati alla cognitive science, come
sci.cognitive e altri dello stesso genere.
Saluti a tutti
Franco

 quattro o sei.
Ho capito, e ti do ragione sui punti precedenti ma non su questo: in
fisica, credo sia lampante come la natura non faccia mai più di quel che è
 strettamente necessario, e se a volte non sembra così è solo perchè noi
non riusciamo a capire come agisce.
Ad ogni modo, questi 100 Pflops come son stati ricavati?


 non riusciamo a capire come agisce.
E' vero che molte leggi fisiche sono formulate in termini di minimo (o 
massimo, in matematica non fa differenza :) ), ma questo per una 
comodità *nostra*. Ad esempio formuliamo un concetto, l'energia, di cui 
non abbiamo esperienza diretta ma che semplifica molto la comprensione 
dei fenomeni.
Nel caso delle dita, probabilmente i primi vertebrati che si sono 
avventurati sulla terraferma hanno sviluppato per caso 5 dita, e 4 dita 
non erano abbastanza vantaggiose da essere preferite nella selezione.
Altrimenti non mi spiego come mai gli insetti hanno 6 zampe, quando 4 
sono più che sufficienti...

Grazie per le preziose info :)


 sono più che sufficienti...
Appunto. Non ce lo spieghiamo noi. Nello scegliere una soluzione la natura
valuta da molti di vista diversi. Se NOI abbiamo cinque dita, puoi esser
certo che cinque ce ne volevano e basta. :) Ne una più ne una meno.
Scusa ma tu sei un fisico no? Beh ma non vedi, in ogni legge, una
perfezione tale da sfiorare l'assurdo? Perfezione perchè NULLA è lasciato
al caso, nulla è eccessivo, NULLA E' IN ECCESSO per meglio dire.
Saluti :)


 applica.
Questo non è affatto vero!
Innazitutto è azzardato assimilare l'intero cervello al singolo neuone, per
ciò che riguarda il mdo in cui entrambi tratterebbero i segnali.
Il singolo neurone elabora segnali in parte analogicamnete ed in parte
digitalmente.
Giulio, inoltre, parlava del corpo calloso, che una struttura composta
esclusivamente dagli assoni delle cellule nervose. Ed in essi viaggia un
segnale digitale a tutti gli effetti.
L'impulso nervoso o potenziale d'azione è del tipo tutto-o-nulla: 1 o 0,
vero o falso. L'informazione che questo segnale porta è quindi non solo
digitale, ma addirittura "binaria". Questo solo per come è strutturato il
sistema. I dispositivi che riceveranno il segnale, infatti, sono "costruiti"
per cambiare stato se la ddp applicata ai loro "capi" è di 70-80 mV. Se è
più bassa non cambia nulla.
Cordiali saluti,
M.

 sono più che sufficienti...
Si vede che non sei un insetto :-))
Altrimenti apprezzeresti la ridondanza, quando ti toccasse lasciare una
zampa in bocca a un predatore...
Per di piu' nota che la locomozione a 4 zampe non e' affatto semplice:
richiede una coordinazione straordinaria per non perdere l'equilibrio.
 
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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 richiede una coordinazione straordinaria >per non perdere l'equilibrio.
Non dovrebbe essere più difficile la locomozione bipede? Per quanto riguarda 
gli animali allora, noi siamo certamente i più dotati dal punto di vista 
della coordinazione motoria! Sbaglio?
Pasquale 

 richiede una coordinazione straordinaria per non perdere l'equilibrio.
Mica tanto. Noi siamo gli unici a cadere se camminando perdiamo un 
sostegno (chi conosce de ashi barai?). Non e' questione di "cpu" 
insufficiente, se persino gli insetti si muovono benissimo.
Oltre a questioni di stabilita' ben superiori con 4 arti che non con 
due, c'e' di peggio. Questioni di carico. Tutto il nostro peso grava 
sulla testa dei femori, che sporgono a mo' di L rovesciata. Ed e' un 
punto debole estremamente critico - quante persone in eta' neanche 
avanzata si debbono operare per questo motivo.
Un altro problema ignoto ai quadrupedi. Inoltre c'e' una questione di 
muscolatura. Con 4 arti si ha bisogno di una massa muscolare minore in 
proporzione per muoversi -  una giraffa pesa svariati esseri umani, ma
le sue gambe sono certo piu' sottili delle nostre.

 principio di estremalizzazione di cosi'...
A me sembra che dica che gli individui più adatti all'ambiente hanno 
maggiori probabilità di riprodursi. Non c'è nessuno scopo in questo.
Comunque stiamo adando parecchio OT :P