Wieviel Bit hat ein Mensch?
Manchmal kann man lesen, der Mensch (oder sein Gehirn) sei das Komplizierteste Dings im Universum. Schonmal drüber nachgedacht, ob das stimmt?
Wenn es nach dem Umfang unseres Bauplans geht (also nicht nach den paar hundert Gigabyte Erinnerungen und Eindrucken, die wir im Leben in uns behalten), dann sind wir sogar viel weniger komplex als ein Computerbetriebssystem wie WindowsXP. Unsere Gene passen deprimierenderweise komplett auf eine CD!
In den USA veranstaltet die Gen-Analyse-Firma 23andMe “Spuckparties”, bei denen man in gepflegter Umgebung seinen Speichel hinterlassen kann, um sich dann die CD schicken zu lassen…
Wenigstens stürzen wir viel seltener ab als XP, und die meisten von uns sehen auch noch besser aus.
(Nebenbei: Diese Datenmenge definiert die maximale notwendige Grössenordnung für den Umfang eines künstlich intelligenten Programms. Es muss keinesfalls umfangreicher als ein paar hundert Megabytes sein, und vermutlich viel weniger, denn 1. sind unsere Gene nicht alle in Verwendung und 2. codieren die meisten nicht das Nervensystem.)
30. Dezember 2008 um 16:42 Uhr
In diesen Überlegungen stecken wahrscheinlich ein paar Denkfehler. Die Bitzahl unseres Genoms gibt nur die Informationsmenge an, die unserer Umwelt fehlt, um uns zu reproduzieren. Schieße die CD mit den DNA-Daten eines Menschen in eine Umlaufbahn und warte auf das Erscheinen dieser Person. Es könnte dauern, weil diese Information eben nicht reicht.
Aus einem ähnlichen Grund halte ich den immer wieder vorgenommenen Vergleich Mensch-Computer-Bits für verfehlt. Eine Maschine mit vergleichbarer innerer Komplexität eines Menschen kann erst dann halbwegs intelligent sein, wenn auch die Komplexität ihrer Wechselwirkungen mit ihrer Umwelt menschliche Größenordnungen erreicht. Und wenn wir an diese schöne Überlegung denken, über wie wenig Ecken wir mit jedem heute lebenden Menschen verbunden sind, von den Toten ganz zu schweigen, kann das bei den Maschinen wohl noch eine Weile dauern.
Und auch bei der inneren Komplexität des Menschen im Vergleich zu Computern führt uns das einfache Abzählen von Neuronen in die Irre. Deren Informationsgehalt ist ja nicht 1 oder 0, sondern wird durch die Anzahl und die Stärke ihrer Verbindungen sowie durch ihren inneren Zustand bestimmt. Das sind alles Gestalt-, Zustands- und weitere (und vor allem analoge, nicht binäre) Merkmale, für die ich keine informationstheoretische Abschätzung wagen würde.
Aber die Aussage “das menschliche Gehirn ist das komplexeste Ding im Universum (,das wir kennen)” vergleicht sowieso Äpfel mit Birnen. Es sind die Wechselwirkungen, die die Komplexität ausmachen, und diese kann man nicht mit Dingen vergleichen (also zum Beispiel mit der Zahl der Elementarteilchen im Universum). Ich kann zum Beispiel ganz leicht etwas nennen, das komplexer als ein menschliches Gehirn ist: Ein Mensch einschließlich seines Gehirns. Und komplexer als ein Mensch sind zwei Menschen, ad. inf.
2. Januar 2009 um 13:09 Uhr
Lieber Max, vielen Dank fuer Ihre Gedanken. Ich verstehe allerdings nicht ganz, was Ihre Idee, eine CD mit unserem kompletten Bauplan in eine Umlaufbahn zu schiessen, bewirken sollte.
Stellen Sie sich einfach vor, sie speicherten den kompletten Bauplan eines Taschenrechners, bis runter zu den Transistoren, auf einer DVD: ist es dann sinnvoll, zu behaupten, dass die Komplexitaet eines Taschenrechners groesser sei als die Informationsmenge einer DVD, weil die Transistoren ja winzige Fertigungsunterschiede haetten, und weil das Wesen eines Taschenrechners sich ja erst in der Interaktion mit der Welt, im Laufe eines langen Taschenrechnerlebens zeigt?
Die Menge an Informationen, der ein Mensch im Laufe seines Lebens ausgesetzt ist, scheint mir gleichfalls nicht unbedingt astronomisch hoch zu sein (als Obergrenze koennen Sie z.B. die Anzahl der moeglichen Erregungen je Sekunde mit der Anzahl der Sekunden unserer Lebenszeit und der Anzahl der sensorischen Nerven am Hirnstamm, Hoernerv und Sehnerv multiplizieren). Tatsaechlich wird davon aber nur ein winziger Bruchteil ausgewertet.
Uebrigens ist die informationstheretische Abschaetzung der synaptischen Gewichte gar nicht so ein Wagnis; es gibt ein aelteres Paper von Hans Moravec dazu (und natuerlich neuere Arbeiten, z.B. am BMI in Lausanne).
Lassen Sie sich davon aber nicht den Start ins Neue Jahr vermiesen. Das Gehirn ist natuerlich trotzdem ganz schoen toll, und eine CD steht fuer eine riesige Komplexitaet.
2. Januar 2009 um 16:27 Uhr
Die Informationsmenge zur Produktion eines Taschenrechners ist ebenfalls größer als die Bitzahl, in die sein Konstruktionsplan gepresst werden kann. Nicht wegen den Fertigungstoleranzen der Transistoren, sondern weil zu seiner Fertigung noch Fabriken benötigt werden, in diesen Fabriken Menschen arbeiten und weil man beim Vorliegen eines Taschenrechners noch wissen muss, was man damit anstellen kann. Das ist alles ebenfalls Information, die zum “Taschenrechnerleben” gehört. Die Information ist eben nicht kontextfrei. Das erklärt auch die CD auf der Umlaufbahn. Wenn sich ein Außerirdischer diese greift, kann er damit den betreffenden Menschen nicht duplizieren - nicht solange er nicht weitere Informationen über Menschen im Allgemeinen, ihre Umwelt uvam. hat.
Eine Abschätzung der *inneren* Informationsmenge eines Menschen ist sicherlich ganz leicht, man kann dieselben Ansätze verwenden, wie sie für die Informationsmenge des Universums benutzt werden. Die tatsächlich notwendige Menge ist sicher noch viel viel kleiner. Aber, wie oben schon geschrieben, es fehlen die Wechselwirkungen.
Was passiert, wenn man ein System betreibt, das keine Wechselwirkungen mehr mit seiner Umwelt hat, kann man sich in der Quantentheorie ansehen: Ein System ohne Wechselwirkungen kann sich in sehr vielen verschiedenen Zuständen aufhalten, erst durch die Wechselwirkung wird einer oder einige wenige davon ausgewählt. Wie kann man das in Bezug auf die menschliche Information interpretieren: Die Informationsmenge in der DNA ist die mit allen Wechselwirkungen. Zur Rekonstruktion ohne Vorbedingungen trennst du alle Wechselwirkungen oder musst sie mitkodieren, die Informationsmenge explodiert dann.
Ein gesundes neues Jahr wünsche ich dir noch. Bitte nicht vergessen, deinen neuen Netzplatz rechtzeitig zu verraten.