Hoe komt het dat een computer volledig vast kan lopen als er één transistor kapot gaat, terwijl er in onze hersenen voortdurend neuronen afsterven zonder dat we daar ook maar iets van merken? Dat komt doordat de architectuur van een computer gebouwd is op symbolen en de architectuur van onze hersenen gebouwd is op waarden, zoals temperaturen of waterstanden. Computers werken digitaal en hersenen werken analoog. Frekwentie-analoog, om precies te zijn. Twee symbolen die sterk op elkaar lijken, zoals de O en de Q, kunnen qua betekenis volledig van elkaar verschillen. Het is dus van groot belang dat die symbolen exact dienen te worden doorgegeven van het ene deel van een computer naar het andere. De transmissie moet zonder fouten gebeuren. Als er in de hersenen iets moet worden doorgegeven dan gebeurt dat in de vorm van impulsfrekwenties. En twee impulsfrekwenties die weinig van elkaar verschillen, zullen ook vrijwel dezelfde waarden representeren.
Om fouten tegen te gaan dient een computer zeer robuust te zijn. Bits mogen niet spontaan van waarde veranderen en als dat toch tot de mogelijkheden behoort, moet er iets worden ingebouwd om dat te corrigeren. Zo bestond de hardware die gebruikt werd bij het Apollo-project dat mensen op de maan moest zetten, uit vijf computers die onafhankelijk van elkaar dezelfde berekeningen uitvoerden, waarbij de meerderheid besliste welke uitkomst de juiste was.
Laat ik het nog maar eens vertellen: Computers zijn geen hersenen. Niet alleen verschillen de bits van een computer qua constructie van de neuronen van hersenen, maar ook de manier waarop ze hun werk doen wijkt nogal van elkaar af. Bij computers zijn data en processoren afzonderlijke onderdelen die afzonderlijke plaatsen innemen in het grote geheel. Computers werken sequentieel, bewerkingen worden in kleine stapjes uitgevoerd, al zullen er tegenwoordig wel enkele stromen van stapjes parallel kunnen worden uitgevoerd op verschillende processen.
Neuronen werken essentieel parallel. Ieder neuron produceert zijn outputgegevens onafhankelijk van de activiteiten van de andere neuronen. En hoe die outputgegevens er uitzien, wordt bepaald door de inwendige toestand van het neuron. In computertermen uitgedrukt zijn neuronen kleine processoren die een inkomende (parallele) gegevensstroom verwerken tot een analoge uitgangsstroom. Maar de hersenen kennen geen scheiding van data en processoren.
Mensenhersenen bevatten bijna honderd miljard neuronen die allemaal tegelijk datastromen produceren die bestaan uit impulsenreeksen. Elk van die reeksen word gedistribueerd over wel tienduizend andere neuronen, die op basis daarvan zelf weer impulsenstromen produceren. Een sequentieel systeem is een lopende band waar stap voor stap wordt toegewerkt naar een bepaald eindresultaat. Als er één station uitvalt, stopt de hele productie. Een parallel systeem is te vergelijken met een wolk spreeuwen die verhalen schrijft tegen het zwerk. De wolk komt tot stand door een hele massa spreeuwen die elk zich richten naar de naaste buren. Als er af en toe een vogel uitvalt, niemand die het merkt. En geen van de vogels in de zwerm, ook niet degene die op een gegeven moment voorop vliegt, heeft ook maar enig benul van de vorm en vliegrichting van de wolk. Iets dergelijks geldt ook voor de ‘lopende band vogels’. Toch is zo’n wolk een fenomenaal luchtspel.
Geen van de miljarden neuronen in jouw hersenen ‘weet’ waar die hersenen mee bezig zijn. En die hersenen weten niet waar hun ideeen vandaan komen. Toch zijn de producten van die hersenen vaak indrukwekkender dan zo’n spreeuwenwolk. En zeker veel veelzijdiger. Niet alleen maken die hersenen prachtige schilderijen of ontroerende muziek, ze hebben ook bedacht hoe dat moet: schilderijen maken en muziek ten gehore brengen. Of gebruik maken van natuurkrachten om je te verplaatsen. Of gebruik maken van elektrische stroompjes om berekeningen uit te voeren en voorspellingen te doen. Of afstanden te bepalen in het heelal zonder de aarde te verlaten. Of door te dringen in de atoomstructuur van materialen. Maar ook wapens om op afstand mensen te doden. En zelfs om hele steden te vernietigen.
Hersenen worden binnen organisaties wel eens bestempeld als ‘wetware’, naast de hardware van de machines en de software van de besturing ervan. Hersenen zijn gebouwd op flexibiliteit. Niet alleen door niet zo afhankelijk te zijn van afzonderlijke neuronen, maar ook door de mogelijkheid om taken van een deel van de hersenen dat is uitgevallen, bijvoorbeeld door een infarct, over te nemen door een ander deel. We zien nu een trend in de computersoftware en hardware in de richting van het kopiëren van de wetware van de hersenen. Dat is vooral van belang voor de toekomstige kwantumcomputers, omdat de qubits waaruit die zijn opgebouwd, van nature nogal instabiel zijn.