論文の概要: Natural Intelligence: the information processing power of life

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.16478v1
• Date: Thu, 19 Jun 2025 17:24:55 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-23 19:00:05.187592
• Title: Natural Intelligence: the information processing power of life
• Title（参考訳）: ナチュラルインテリジェンス:生命の情報処理能力
• Authors: Seth Lloyd, Michele Reilly,
• Abstract要約: 本稿では,生体システムの情報処理能力について考察する。 すべての分子は、その化学組成を介して情報を登録する。 個々のヒトの細胞は、毎秒約1020〜1022ドルのバイオオプスを行う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.297070083645049
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Merely by existing, all physical systems contain information, and physical dynamics transforms and processes that information. This note investigates the information processing power of living systems. Living systems harvest free energy from the sun, from geothermal sources, and from each other. They then use that free energy to drive the complex set of chemical interactions that underlie life. All molecules -- be they simple molecules such as water, or complex molecules such as DNA -- register information via their chemical composition. When these molecules undergo chemical reactions, that information is transformed and processed. These chemical transformations can be thought of as elementary logical operations: such bio-ops include the absorption of a photon in a chromophore during photosynthesis, the formation or breaking of covalent, hydrogen, and van der Waals bonds in the process of metabolism and reproduction, or the release of a neurotransmitter molecule when a synapse fires in the brain. This paper estimates the total number of bio-ops that have been, and are being performed, by life on earth. We find that the current number of bio-ops performed by all life on earth is around $10^{33}-10^{35}$ bio-ops per second. The cells in an individual human being perform around $10^{20}-10^{22}$ bio-ops per second, comparable to the information processing power of all the computers, cell phones, and server farms on earth. Depending on how one defines a neural operation, at most a few percent of human bio-ops take place in the firing of neurons and synapses in the brain. Over the course of life on earth, about $10^{50}-10^{52}$ bio-ops have taken place.
• Abstract（参考訳）: 既存のシステムでは、すべての物理系は情報を含み、物理力学は情報を変換し処理する。 本稿では,生体システムの情報処理能力について考察する。 生命系は太陽から、地熱源から、そして互いに自由エネルギーを回収する。 そして、その自由エネルギーを使って、生命の基盤となる複雑な化学相互作用を駆動します。 すべての分子は、水のような単純な分子、またはDNAのような複雑な分子で、化学組成を介して情報を登録する。 これらの分子が化学反応を起こすと、その情報は変換され、処理される。 これらの化学変換は、光合成中の色調中の光子の吸収、代謝と再生の過程における共有結合、水素、ファンデルワールス結合の形成または破壊、シナプスが脳に発火する際の神経伝達物質分子の放出など、基本的な論理的作用と考えられる。 本稿では,地球上での生物活動の総数は,地球上での生物活動の総数から推定する。 地球上の全ての生命が行うバイオオプションの現在の数は、毎秒約10^{33}-10^{35}$バイオオプションである。 個々の人間の細胞は、地球上のすべてのコンピュータ、携帯電話、サーバーファームの情報処理能力に匹敵する、毎秒10–20}-10^{22}$bio-opsを実行する。 神経活動を定義する方法によって、ヒトのバイオオプティクスの少なくとも数パーセントは、脳内のニューロンやシナプスを発射する。 地球上での寿命を通じて、約10^{50}-10^{52} のバイオオプションがおこなわれている。

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