צמד חוקרים ב-Caltech ניסו לכמת את מהירות המחשבה האנושית, והעמיד אותה על 10 סיביות מידע מביכות משהו בשנייה. כדי לשים את זה בפרספקטיבה, הערכה אחת של מהירות ההורדה הממוצעת האיטית ביותר בארה"ב בשנת 2024 הגיעה בשעה93 מגה-ביטלשנייה (Mbps), אם כי כמות המידע המועברת נמוכה יותר.
ראשית, על מה אנחנו מדברים כאן? המחשבות שלך עשויות (באופן מפתיע, לאט, מסתבר) להניח שאנו מדברים על ה"סיביות" שאנו רואים במחשוב היומיומי. במונחי מחשוב, לביט יכול להיות אחד משני ערכים, המיוצגים לרוב על ידי ספרה בינארית, אחד או אפס. אבל זה לא תואם את כמות המידע המועבר, המכונה לפעמים "שאנון" על שם קלוד שאנון, המכונה לעתים קרובות "אבי תורת המידע".
"כדי להבין את המושג מידע, חיוני להבדיל אותו מזה של נתונים. בוא ניקח דוגמה. יש לי חברה שזה עתה ילדה. אני שולח לה הודעת טקסט לשאול אותה מה מין הילוד. ב החזון שלי לגבי הדברים, יש סיכוי שווה שזה יהיה בן או בת, לכן התגובה שלה תשלח לי שאנון אחד כדי לענות לי, היא כנראה תשלח לי משפט שמורכב מכמה דמויות, שכל אחת מיוצגת על ידי כמה חלקים I לכן יקבל כמה עשרות פיסות נתונים עבור שאנון בודדת", מסביר וינסנט גריפון, פרופסור חבר ב-Télécom Bretagne, במאמר מתורגם עבורהשיחה.
"המוח שלנו רגיל לעובדה הזו. ההערכה היא שמאה מיליון ביטים לשנייה של נתונים מועברים מקליפת המוח החזותית לאזורים העמוקים של הניאוקורטקס שלנו. רוב הנתונים האלה חסרי תועלת עבורנו לחלוטין, ויותר מכך נושאים מעט מאוד מֵידָע."
מדענים החוקרים את תורת המידע ניסו לכמת את המידע של מערכות שונות, כולל כמה מידע מועבר בוכמה מידע יש. בכך, הם נתקלו במעט פאזל: המוח שלנו מופגז כל הזמן בנתונים תחושתיים בקצב מדהים, המוערך ב-109ביטים לשנייה, ובכל זאת המחשבות המודעות שלנו מעבדות מידע בקצב איטי בהרבה.
המחשבה האנושית, כפי שניתן לצפות, היא דבר שקשה לכמת אותו. בניסיון לעשות זאת, מחברי מחקר חדש בחנו משימות שבוצעו על ידי בני אדם ואת כמות המידע המעובד במהלכה. לדוגמה, הם בחנו את המשימה של הקלדה ידנית של כתב יד בכתב יד.
"קלדנית מתקדמת מפיקה 120 מילים בדקה. אם כל מילה נלקחת כ-5 תווים, מהירות ההקלדה הזו מתאימה ל-10 הקשות בשנייה. כמה פיסות מידע זה מייצג? מתפתה לספור את המקשים במקלדת ולקחת הלוגריתם כדי לקבל את האנטרופיה לכל תו, אבל זו הערכת יתר עצומה תארו לעצמכם שאחרי קריאת ההתחלה של הפסקה הזו שואלים אתכם מה יהיה הבא תן..." כותב הצוות בעיתון שלהם.
"האנגלית מכילה מבנים פנימיים מסודרים שהופכים את זרם התווים לצפוי ביותר. למעשה, האנטרופיה של האנגלית היא רק ~ 1 ביט לתו. קלדניות מומחים מסתמכות על כל היתירות הזו: אם נאלצים להקליד רצף תווים אקראי, המהירות שלהם יורדת באופן חד. ."
מתוך כך, הם הצליחו להעריך שמהירות המחשבה שבה פועל הקלדנית בעת הקלדת רצף תווים אקראי היא בסביבות... 10 ביטים לשנייה. הסתכלות על משימות אחרות, ממשחקטטריסלפתרון Rubix Cubes בתנאים מבוקרים, והאזנה לאנגלית, הצוות העריך שרוב המשימות הללו מתרחשות בקצב דומה, איטי להפתיע.
"זהו מספר נמוך ביותר", אמר מרקוס מייסטר, מחבר העיתוןהַצהָרָה. "בכל רגע, אנחנו מחלצים רק 10 ביטים מהטריליון שהחושים שלנו קולטים ומשתמשים ב-10 האלה כדי לתפוס את העולם סביבנו ולקבל החלטות. זה מעלה פרדוקס: מה המוח עושה כדי לסנן את כל המידע הזה? "
בעוד שהמוח שלנו מתמודד עם מפולת של נתונים חושיים, נראה שהמחשבות המודעות שלנו פועלות בקצב איטי בהרבה. הצוות מציין שיכולות להיות לכך השלכות, למשל, בתחום יצירת ממשקי מוח-מחשב. אמנם אנחנו (ועל ידינו, אנחנו מתכוונים לאחים טכנולוגיים) עשויים לחלום על יצירת ממשקי מוח-מחשב כדי להאיץ את כוח המוח האנושי, יכול להתברר שאנחנו מוגבלים על ידי מהירות ההכרה שלנו, כמו הניסיון להתחבר לאינטרנט סיבים אופטיים דרך Game Boy - החומרה שלך תגביל את מה שאתה יכול להפיק ממנה.
באופן כללי יותר, זה מעלה מספר שאלות לגבי הקוגניציה האנושית, כמו מדוע מערכת העצבים שלנו יכולה לעבד אלפי פריטים במקביל, בעוד המחשבה המודעת שלנו מתרוצצת בקצב כה איטי.
"איך בני אדם יכולים להתחמק עם 10 סיביות/שניות בלבד? התשובה הטאוטולוגית כאן היא שקוגניציה בקצב כה נמוך מספיקה להישרדות", כותב הצוות. "ליתר דיוק, אבותינו בחרו בנישה אקולוגית שבה העולם איטי מספיק כדי לאפשר הישרדות. למעשה, 10 הביטים/s נחוצים רק במצבים הגרועים ביותר, ולרוב הסביבה שלנו משתנה בהרבה קצב נינוח יותר".
בעוד שהערכה מעניינת של מהירות המידע במחשבה האנושית, הצוות מדגיש שהיא מעלה יותר שאלות ממה שהוא עונה, ומציעה דרך לחקירה נוספת בעתיד.
"בפרט, מערכת העצבים ההיקפית שלנו מסוגלת לקלוט מידע מהסביבה בקצבים גבוהים בהרבה, בסדר גודל של ג'יגה-ביט/שניות", כותב הצוות. "זה מגדיר פרדוקס: הפער העצום בין תפוקת המידע הזעירה של התנהגות אנושית, לבין תשומות המידע העצומות עליהן מתבססת ההתנהגות. היחס העצום הזה - כ-100,000,000 - נותר ברובו בלתי מוסבר".
המחקר פורסם בכתב העתעֲצָבוֹן.
