Неожиданно мала: учеными рассчитана скорость человеческой мысли

Недавние исследования, проведенные учеными из Калифорнийского технологического института, показали, что скорость человеческого мышления составляет около 10 бит информации в секунду.

Это резко контрастирует с тем, как наш мозг обрабатывает сенсорные данные: эти данные поступают в мозг с колоссальной скоростью — около 100 миллионов бит в секунду. Диспропорция между огромным количеством данных, которые воспринимают наши органы чувств, и относительно низкой скоростью обработки этой информации в сознании подчеркивает эффективность работы механизмов фильтрации мозга.

Исследования основываются на теории информации Клода Шеннона и применяют понятие “бита” для количественной оценки когнитивных процессов. Например, простой вопрос, такой как определение пола новорожденного, требует передачи одного “шеннона” информации, что гораздо менее трудоемко, чем обработка множества битов в более длинном ответе. Это подчеркивает различие между сырыми данными и значимой информацией, которую использует наше сознание.

Эксперименты, проведенные учеными, включали различные задания, такие как набор текста, игра в “Тетрис” и решение кубиков Рубика. Они показали, что скорость обработки информации человеком остается неизменной на уровне около 10 бит в секунду. Например, машинисты, которые печатают со скоростью 120 слов в минуту, работают в этом диапазоне благодаря предсказуемости структуры языка, что уменьшает информационную сложность задачи.

Маркус Мейстер, соавтор исследования, отметил парадокс: несмотря на то, что сенсорные системы обрабатывают данные на сверхвысокой скорости, сознательное мышление происходит медленнее. Это ограничение может быть следствием эволюционной адаптации, поскольку в относительно предсказуемой среде медленная когнитивная обработка была достаточно эффективной для выживания, позволяя людям принимать обоснованные решения, а не действовать импульсивно.

Полученные результаты имеют значение для разработки интерфейсов мозг-компьютер, поскольку они показывают пределы, в которых технология может улучшить познание, принимая во внимание ограниченную скорость обработки информации в сознании. Это можно сравнить с использованием высокоскоростного оптоволокна с устаревшими аппаратными средствами.

Эти исследования также подчеркивают важность теории информации в контексте технологических и биологических разработок. Теории Шеннона активно используются в современных системах связи, включая сжатие данных и машинное обучение. Понимание ограничений человеческого познания может стать основой для улучшения взаимодействия между человеком и искусственным интеллектом, усиливая синергию между умственными процессами и технологическими достижениями.

Источник: IFL Science