計算機に創造性は宿るだろうか？(1): Can a computer have creativity? (1)

計算機に創造性は宿るだろうか？

人間の脳は約1000億個の神経細胞からできているといわれている。神経細胞は、ニューロンモデルという数学モデルで表現される。ニューロンモデルにおいては、約一万個の入力に重み係数をかけて積算し、その値が閾値を越えると興奮状態となるとする。

この機能を電子計算機で代替するために、どのくらいの計算能力が必要だろうか？1万個の入力に対して、1ミリ秒以内に積算と加算という二つの演算を実行するのだから、2×1000×1000＝2×107演算/秒つまり、約20 Mflopsの計算速度に相当する。人間の脳は、神経細胞が10^11個集まっている。すると一つの脳全体を代替するために必要な計算能力は、2×10^18flops=2000 Pflopsとなる。2011年夏に完成したスーパーコンピュータ「京」のピーク演算性能は約10 Pflopsといわれている。計算機科学者たちは、「京」の10-100倍の演算速度を持つ計算機を構想している。したがって、ニューロンモデルに従った脳全体のエミュレーションは、数年以内に十分可能な時代が来ると考えられる。では、脳と同程度の計算速度を持った電子計算機ができたら、人間の脳のように創造性を持たせることは可能だろうか？

Can a computer have creativity?
A human brain is made by a hundred billion neuronswhich can be represented by a mathematical model, called the neuron model. In the neuron model, ten thousands inputs are multiplied by weight coefficients and accumulated. When it exceeds a threshold, it turns into be the excited state.

What amount computer power is necessary to replace this function? It performs a multiplication and an add in every one millisecond; it is equivalent to, 2×1000×1000＝2×10^7 floating point operation per seconds, 20 Mflops. Since one human brain has 100 billion neurons, computational power of 2000 Pflops is necessary to emulate a total human brain. The peak performance of K-supercomputer, which is completed in the summer of 2011, has a peak computational power of 20 Pflops. Computer scientists have already started to plan to build 10-100 times faster machines than K-supercomputer. The real-time emulation of one total human brain will become possible within several years. If it will real happen, can we make a computer have creativity like a human brain?