Tous les termes utilisés dans le tableau donnant l'évolution des ordinateurs depuis 1987 sont expliqués dans le livre que nous vous proposons gratuitement sur ce site. Il vous suffit de cliquer sur le lien Index alphabétique accessible en bas de chaque page de ce livre, pour découvrir les termes utilisés et les explications correspondantes.

La comparaison entre l'homme et la machine s'inspire des travaux de nombreux scientifiques et chercheurs. Nous donnons ci-dessous quelques extraits de communications faites dans ce domaine :

Cerveau humain  Fréquence de fonctionnement des neurones: 200 Hz (5 ms)

Un cerveau humain comporte environ 100 milliards de neurones. Bien que ces différents neurones soient excités à différentes vitesses, on estime qu'en moyenne, un neurone peut être excité toutes les 5 millisecondes, soit 200 excitations par seconde. C'est la fréquence moyenne de fonctionnement d'un neurone du cerveau (5 ms = 200 Hz).

Chaque neurone est connecté à environ 1000 autres neurones, ce qui veut dire que, chaque fois qu'un neurone est excité, 1000 autres neurones sont prévenus et réagissent à cette excitation. Si l'on fait la multiplication, on obtient :
100 milliards de neurones x 200 excitations par seconde x 1000 connexions par excitation = 20 millions de milliards de calculs par seconde (2.10¹⁵). Cependant, suivant les circonstances, cette puissance de calcul peut être 10 fois plus élévée ou 10 fois plus faible.

RAM immédiate  (Mémoire Cognitive d'un homme au quotidien): Entre 227 Mo et 12500 Go

En 1986, le chercheur américain Tom Landauer a estimé qu'un cerveau humain moyen ne pouvait retenir dans sa « mémoire cognitive » (mémoire de travail) qu'environ 227 Mégaoctets d'information. Il obtint ce résultat en mesurant la vitesse à laquelle les gens assimilent l'information en lisant et en regardant des images. Il étudia également la vitesse à laquelle les gens oublient ce qu'ils ont appris et rechercha la quantité d'information dont un adulte a besoin pour accomplir ses actions quotidiennes.

Les valeurs obtenues par Tom Landauer à la suite de ses recherches sur des adultes, s'exprimaient en gigabits et correspondaient respectivement à 1,8 - 3,4 - 2,0 - 1,4 et 0,5 gigabits, soit une valeur moyenne de 1,82 gigabits. En divisant cette valeur moyenne par 8 pour la convertir en octets, il obtint donc 227 Mégaoctets d'information assimilés par la « mémoire cognitive » d'un cerveau humain moyen (ce qui correspond à environ 500 livres de 250 pages).

Le cerveau humain contient environ 100 milliards (10¹¹) de neurones. Bien entendu, une grande partie de ces neurones est utilisée pour la perception via les cinq sens, le contrôle des organes moteurs, etc. Si l'on suppose que seulement 1% de ces neurones servent à la « mémoire cognitive » proprement dite, il reste encore un nombre considérable de neurones disponibles pour le traitement de l'information assimilée.

Les travaux de Landauer ont été repris par le chercheur en informatique Michael Lesker, de la National Science Fundation, en Virginie. Ce dernier a estimé qu'un adulte ne peut acquérir et enregistrer qu'environ un octet d'information par seconde. On voit donc que, par rapport à l'ordinateur, l'homme a une vitesse d'acquisition et de traitement très lente. Par ailleurs, la vie d'un homme de 100 ans représentant environ 3 milliards de secondes et l'être humain passant environ le tiers de sa vie à dormir, il n'assimilerait donc en moyenne, dans sa « mémoire cognitive » qu'environ 2 milliards d'octets (2 Go) d'informations pendant toute sa vie (ce qui correspond à environ 4000 livres de 250 pages).

Ces 227 Mégaoctets d'information assimilés par la « mémoire cognitive » correspondent à un cerveau humain moyen et à un homme passant le tiers de sa vie à dormir (8 H sur 24 H). On a vu plus haut que certaines valeurs mesurées par Landauer pouvaient atteindre près du double de la valeur moyenne, ce qui donne alors 425 Mégaoctets au lieu de 227. Par ailleurs, tous les gens n'ont pas besoin de 8 H de sommeil. Plusieurs personnes récupèrent en 4 H les fatigues du jour. En prenant en compte ces valeurs extrêmes, on obtient alors environ 500 Mégaoctets.

MdM en 100 ans  (Mémoire de Masse d'un homme de 100 ans): 125000 Go = 1000000 Gigabits = 10¹⁵ bits = 1 péta-bit

Il faut un nombre remarquablement peu élevé de « bits » pour définir un être humain, ou pour emmagasiner toutes les informations que l'on peut acquérir au cours d'une vie. Cette question est exposée par Louis K. Scheffer dans le « Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society » 35, n° 2, juin 1994, pp. 157-175. Dans cet article (certainement le plus passionnant jamais publié dans cette revue !), l'auteur estime qu'un péta-bit (soit 10¹⁵ bits) suffirait pour représenter la totalité de l'état mental d'un être humain de cent ans, doué d'une mémoire parfaite.

Divers chercheurs estiment que la capacité de mémorisation du cerveau humain est réellement infinie. Leur raisonnement est que nous pouvons toujours, si nous le voulons, trouver de la place pour stocker de nouvelles informations, et ceci pratiquement sans limites.

On peut faire une estimation très grossière en utilisant les valeurs obtenues ci-dessus. Supposons d'une part que l'information élémentaire circulant entre deux neurones interconnectés corresponde à un bit et que, d'autre part, (en simplifiant énormément), ces connexions neuronales ne puissent prendre que deux valeurs possibles (0 ou 1 comme le bit dans un ordinateur). Chaque neurone étant interconnecté à 1000 autres neurones, notre bit neuronal va avoir accès à 1000 autres bits d'information (soit 1 Kilobit de capacité de stockage). On obtient le résultat suivant:

100 milliards de neurones x 1 Kilobit = 100 milliards de Kilobits (soit en convertissant en octets: 12500 gigaoctets).

En réalité, comme les neurones ne sont pas interconnectés par des connexions à « deux états » mais par des connexions « multi-états » et que leurs propriétés changent tandis qu'ils stockent l'information, on voit donc que notre estimation est très grossière et on comprend pourquoi ces chercheurs estiment que la capacité de mémorisation du cerveau humain est infinie.

Mental  Education, Formation, Culture

Les progrès de la neurobiologie bouleversent les conceptions en affirmant que les neurones ne sont pas spécialisés. Ils intègrent les images issues des différentes voies sensorielles, dont certaines font appel aux souvenirs, donc à la culture. Ainsi personne n'aurait la même sensation du goût.

Les neurosciences s'intéressent aux fonctions sensorielles afin d'atteindre une « nouvelle compréhension » du fonctionnement du cerveau humain sur trois plans: quantitatif, qualitatif, et hédonique. Les scientifiques s'aventurent ainsi dans un domaine qui n'intéressait, jusqu'à présent, que les gastronomes ou les philosophes, celui de la « perception du goût », du plaisir de l'émotion sensorielle. L'objet dégusté engendre la « mobilisation de différents sens », d'abord la vue, puis l'olfaction et enfin le goût. Chaque voie sensorielle engendre en premier lieu une image cérébrale distincte. Ensuite, les neurones produisent une « représentation consciente unique » de l'objet dans la bouche. De tels travaux conduisent aujourd'hui à différentes expérimentations sur des pratiques telles que la dégustation.

Coût social  (environ € 1 500 000):

Un homme atteignant 100 ans aura coûté, grosso modo, environ un million cinq cent mille euros à la société occidentale (probablement à peu près la même chose en dollars sur une longue période). Cette valeur est établie simplement en multipliant le nombre de jours qu'a comporté sa vie (365 x 100) par le coût journalier moyen (environ € 41) nécessaire pour le faire vivre décemment dans un pays dit « civilisé ». Cette valeur journalière correspond à peu près au SMIG (Salaire Minimum Interprofessionnel Garanti) utilisé en France. Ce n'est, bien entendu, qu'une moyenne grossière qui cache des disparités énormes, mais, comme le disait Colbert à Louis XIV : « ce sont les pauvres qui sont les plus nombreux » et de ce fait ce sont eux qui établissent cette moyenne.

Bien entendu, ce coût social ne prend pas en compte les « coûts externes » engendrés par la civilisation et ses infrastructures. Il ne s'agit là que des « coûts internes » pour le faire vivre au quotidien, le nourrir, le vêtir, le loger.

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