Q．如果全世界所有人都停下手頭的工作開始做計算，那麼一共能有多少計算能力？這些計算能力和現代的計算機或智能手機相比誰更厲害呢？
——馬特烏什·諾爾普
A．一方面來說，人類和計算機的思考方式完全不同，所以拿它們作比較就類似於比較蘋果和橘子。
另一方面，蘋果要更好一些。1我們不妨比較人類和計算機做相同任務時究竟誰更快。
要設計出一個任務，使得一個人能比全世界所有計算機都做得快是很容易的，但每過一天難度就會更大一些。比如，人類在看一幅照片場景並猜測之前發生的事情時，目前仍遠勝於計算機。
為了測試這個理論，我把這幅圖片發給我媽媽，問她認為發生了什麼。2她立刻回復說：「小孩兒把花瓶打碎了，那隻貓正在查看這只花瓶。」
我的母親很聰明地否定了其他一些可能，包括：
- 貓撞倒了花瓶。
- 貓從花瓶裡跳出來撲向孩子。
- 貓追著孩子到處跑，孩子拿著一根繩子試圖爬到梳妝台上逃跑。
- 房間裡有一隻野貓，有個人朝它扔了一個花瓶。
- 貓被製成木乃伊放進了花瓶裡，當孩子用具有魔力的繩子碰了一下後貓復活了。
- 固定花瓶的繩子斷了，而這隻貓正試圖把它放回去。
- 花瓶爆炸了，把孩子和貓都吸引了過來。小孩兒戴上了帽子，防止後續爆炸傷到他。
- 孩子和貓跑來跑去想要抓住一條蛇，小孩兒最終抓住了蛇並把它打了個結。
全世界所有的計算機都不能比任何一個家長更快地找出正確的答案，這是因為我們給計算機編程時並沒有告訴計算機要怎麼解決這種問題，3而我們的大腦則已經接受了上百萬年進化的訓練，對於猜出周圍的人在幹什麼以及為什麼要這麼做很是在行。
我們可以選擇一個人類具有優勢的任務，但這又有什麼意義呢？計算機受制於我們的編程能力，因而我們人類有天生的優勢。
所以我們還是看看在計算機的地盤上比賽如何吧。
微芯片的複雜度
我們不用弄出一個新任務，只需讓人類進行計算機上常用的基準測試就行。這種測試一般包括像浮點數計算、存儲和回憶數字、調整字符串以及一些基本的邏輯運算這樣的內容。
根據計算機科學家漢斯·莫拉維克的說法，一個人如果用紙筆進行計算機上的芯片基準測試，那麼他的速度為每1.5分鐘執行一條完整指令。4
這樣算來，一部中端手機的處理器的計算能力將是全球人口加起來的運算能力的70倍左右，而一台高性能台式機的芯片則能將這個比值提高到1500。
那麼是從什麼時候開始，一台普通的台式機的計算能力超過了所有人類的計算能力總和呢？
1994年。
1992年全世界總人口為55億人，這意味著根據基準測試，人類的總計算能力約為65 MIPS5。
同年英特爾發佈了風靡一時的486DX芯片，在默認配置下這塊芯片每秒能夠處理55～60MIPS。截至1994年，英特爾的新「奔騰」芯片的基準測試成績達到了每秒70～80MIPS，已經把人類拋在了後頭。
你可能會說這種測試對計算機有一些不公平，畢竟現在是一台計算機和所有人類比，那麼如果所有計算機和所有人類比會怎麼樣呢？
這個計算有些困難。我們可以很容易地給各種各樣計算機的性能打分，但你如何衡量——比方說——「菲比精靈」玩具中的芯片每秒能夠執行多少個指令呢？
世界上絕大多數晶體管都封裝在並非專門用於這種測試的芯片裡，如果假設所有的人類都經過訓練能夠進行基準計算的話，那麼需要花多少功夫才能修改每一台計算機的芯片以使它們能夠進行基準測試呢？
為了避免這種問題，我們可以通過數晶體管的數目來粗略估計全球所有計算設備的總計算能力。結果我發現20世紀80年代的處理器和今天的處理器的晶體管數目與MIPS的比值大致相同——這個比值大約為每秒每條指令需要30個晶體管，數據可能誤差一個數量級。
戈登·摩爾（著名的摩爾定律的發現者）發表的一篇論文中給出了自20世紀50年代以來每年生產的晶體管總量。這些數字畫成圖表之後長這樣：
有了這些比值，我們就能把晶體管總數折算成總計算能力。這意味著一台基準測試結果為幾萬MIPS的現代普通筆記本電腦的計算能力超過1965年全球總人口的計算能力。按照這種算法，計算機的總運算能力超越全人類的總計算能力應該發生在1977年。
神經的複雜度
我想再次重申一下，讓人類拿紙筆做CPU基準測試來得出人類的計算能力是一個很愚蠢的方法。從複雜度上來看，我們的大腦比任何一台超級計算機都要複雜，沒錯吧？
絕大多數時這是沒錯的。
現在有些項目致力於用超級計算機來完整模擬大腦單獨一個突觸的功能。6如果我們能看到這些實驗動用了多少處理器和時間，我們就能大致猜測出要媲美人類全腦複雜度需要多少個晶體管。
2013年日本「京」超級計算機經過測試得出的結果是，每個人腦相當於1015個晶體管。7這樣算來，直到1988年全世界所有的邏輯電路加在一起才能抵得上一個人類大腦的複雜度……而與所有人腦加在一起的複雜度比起來，這些電路的總複雜度根本不值一提。如果摩爾定律預測的趨勢持續保持下去的話，根據這些模擬結果，計算機要在2036年才能超過人類。8
為什麼這個結論是荒誕的
這兩種不同的人腦基準測試得出了兩個完全相反的結論。
第一個紙筆基準測試要求人類模擬計算機芯片上執行的單個指令，得出的結果為人腦的得分僅為0.01 MIPS左右。
第二個超級計算機神經元模擬項目讓計算機模擬人類大腦中單個突觸的行為，得出的結果為人腦得分高達500億MIPS。
稍微好一些的做法是把兩個結果合併在一起，但還是感覺怪怪的。如果我們認為計算機程序模擬人腦和人腦模擬計算機芯片的行為都一樣不利索，那麼稍微公平一點，人腦基準結果也許是這兩個數字的幾何平均值。
這樣得到的結果是人腦的執行效率約為3萬MIPS，差不多和我現在正在打字用的計算機性能是一個水平。這同時也說明全球計算機的總計算能力在2004年就已經超過所有人類的總計算能力了。
螞蟻
戈登·摩爾在《摩爾定律邁入40週年》一文中提出了一個很有意思的發現。他指出，根據生物學家E．O．威爾遜的說法，全世界有1015～1016只螞蟻。相比之下，2014年全世界一共有約1020個晶體管，也就是說平攤下來每隻螞蟻能分到幾萬個晶體管。9
螞蟻的大腦可能有25萬個神經元，每個神經元上又有幾千個突觸，這意味著全世界所有螞蟻大腦的總複雜度已經和所有人類大腦的總複雜度相當。
所以我們沒必要太在意什麼時候計算機會在複雜度上擊敗我們。畢竟，我們追上了螞蟻，但螞蟻一點也沒著急嘛。當然了，雖然我們看上去現在主宰了地球，但如果一定要我從靈長類動物、計算機和螞蟻之中選出一個能在幾百萬年後依然存在的東西的話，我當然知道該選哪個。
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