علیرغم اینکه مغز ما تنها ۲ درصد وزن بدنمان را تشکیل داده است، حدود ۲۰ درصد از انرژی مورد نیاز ما در مغزمان به مصرف میرسد. علت این موضوع نیز این است که پردازش اطلاعات امری انرژیبر است. اجداد ما که تا همین چند هزار سال قبل، شکارگر-گردآور hunter gatherer بودند و به قولی هشتشان گروی نهشان بود و ممکن بود یک روز شکار خیلی درشت و خوبی داشته باشند و خیلی خوب بخورند، اما تا چند ماه شکار درست و حسابی نداشته باشند و گرسنگی بکشند و سماق بمکند. برای همین مغز آنها به قدری رشد کرد که بتواند این شرایط را تحمل کند و از طرفی ارزش افزوده برایشان ایجاد کند. شاید اگر اجداد شکارگر گردآور ما منابع غذایی زیادی در اختیار داشتند، مغز آنها بیشتر رشد میکرد و ما اکنون کلههای گندهتر و با کارکرد پردازشی بسیار بالاتری داشتیم. اما با همان محدودیت منابع غذایی و انرژی، مغز ما چنان تکامل یافته که یک پنجم انرژی بدن ما را میخورد.
این نشان میدهد که اهمیت و ارزش مغز آنقدری برای بقای ما مهم بوده که علیرغم چنین هزینهی بالایی، ما هنوز چنین مغزی داریم. اما علیرغم تفاوتهای بنیادین، کامپیوترها هم خیلی از این قضیه مستثنی نیستند. ما وقتی از هزینهی محاسباتی (computational cost) صحبت میکنیم، منظورمان به نوعی همین انرژی مصرفی کامپیوترهاست. یک ابرکامپیوتر از لپ تاپ من و شما خیلی بیشتر انرژی مصرف میکند. اگر ما ابرکامپیوتر بزرگتری داشته باشیم، آن ابرکامپیوتر باز هم انرژی بیشتری مصرف میکند. اصلا یکی از نگرانیهای انسانها راجع به آینده همین است که با افزایش قدرت پردازش الگوریتمهای هوش مصنوعی، چطور میخواهیم انرژی مورد نیاز آنها را تامین کنیم.
از طرف دیگر، همانطور که ما بعد از چند ساعت فکر کردن، قاطی میکنیم و ناگهان میگوییم وای مغزم داغ کرد، کامپیوترها نیز مدتی بعد از انجام پردازشهای سنگین، داغ میکنند و انرژی به این صورت به شکل گرما هدر میرود. همین cpu کامپیوترهای معمولی که ما روزانه از آنها استفاده میکنیم، اگر سرد نشود میتواند تا ۲۰۰ درجهی سانتیگراد داغ شود. البته نگران نباشید. چرا که سیستمهای حفاظی در حدود ۱۰۰ درجهی سانتیگراد، کامپیوتر شما را خاموش میکنند تا به چنین دمایی نرسید. پس اگر انسان یا هوش مصنوعی یا هر تمدنی فرازمینی آنقدر پیشرفت کند که به قدرت پردازش بسیار بالایی نیاز داشته باشد، با دو مساله مواجه خواهد بود.
اول اینکه انرژی این پردازش از کجا تامین شود، دوم اینکه با گرمای تولیدی حاصل از این پردازش چکار میتوان کرد؟
یک فردی به نام رابرت جی بردبری که نویسندهی داستانهای علمی تخیلی بود، با توجه به تئوری کرهی دایسون (در نوشتارهای پیشین توضیح داده شده)، تئوری جالبی ارائه کرد که به عنوان مغز ماتریوشکا یا Matrioshka Brain شناخته میشود. به این منظور که برای دریافت انرژی عظیم برای یک کامپیوتر عظیم، میتوان سازهای عظیم دور تا دور یک ستاره ساخت و تمام انرژی ساطع شده از ستاره را بی کم و کاست دریافت کرد و به خورد کامپیوتر عظیم داد تا این کامپیوتر برای ما پردازش کند. اما همانطور که گفته شد، این کامپیوتر در حین پردازش داغ میکند و گرمای زیادی تولید میکند. خب دوباره یک کرهی دایسون دیگر در اطراف آن ساخته میشود تا گرمای این کامپیوتر، مجددا دریافت شده و دوباره به خورد کامپیوتر داده شود. این کار را میتوان آنقدر ادامه داد تا اینکه تقریبا تمام گرمای تولید شده توسط کامپیوترمان، دوباره توسط خود کامپیوتر برای پردازش مصرف شود.
– ابا اباد