مغز انسان اطلاعات را با سرعتی بسیار پایین پردازش می‌کند: فقط ۱۰ بیت در ثانیه!

به گزارش خبرگزاری خبرآنلاین و براساس گزارش دیجیاتو، ما همه دوست داریم خودمان را تندهوش بدانیم، اما پژوهشگران مؤسسه فناوری کالیفرنیا دریافته‌اند که مغز ما اطلاعات را با سرعت بسیار پایین حدوداً ۱۰ بیت بر ثانیه پردازش می‌کند. این سرعت آرام احتمالاً ریشه‌های فرگشتی بسیار دور و درازی دارد، علی‌رغم آن که سیستم‌های حسی ما داده‌ها را با سرعت ۱۰۰ میلیون برابری دریافت می‌کنند.

مغز انسان را اغلب قوی‌ترین کامپیوتر دنیا می‌دانند و هیچ شکی در کارایی آن نیست. اما مغز ما به‌زبان کامپیوتر چقدر سریع است؟ زیست‌شناسان مؤسسه فناوری کالیفرنیا سرعت افکار انسان را به واحد بیت بر ثانیه محاسبه کرده‌اند. یک بیت یک ۰ یا ۱ تنها است و می‌توان از یک رشته از بیت‌ها برای رمزگذاری اطلاعات استفاده کرد.

پژوهشگران ابتدا یک بیت را به زبان انسانی تعریف کردند. این تعریف براساس نوع اطلاعاتی که مغز پردازش می‌کند متفاوت است. در خوانش و نگارش، یک بیت برابر است با یک کاراکتر متنی؛ و در شنیدار، یک بیت یک صدا است.

آن‌ها برای نگارش از مثال یک تایپیست حرفه‌ای استفاده کردند. این تایپیست‌ها می‌توانند با سرعت ۱۲۰ کلمه بر دقیقه بنویسند. اگر فرض کنیم که هر کلمه به‌طور میانگین پنج حرف دارد، سرعت تایپیست ۱۰ ضربه صفحه‌کلید یا ۱۰ بیت بر ثانیه می‌شود. در رادیو، نرخی که گفتار را قطعاً قابل‌فهم می‌کند، ۱۶۰ کلمه بر دقیقه است. با همان منطق قبل، به سرعت ۱۳ بیت بر ثانیه می‌رسیم.

پژوهشگران این محاسبات را برای پیچیده‌ترین نمونه‌های پردازش اطلاعات توسط انسان نیز محاسبه کردند. این موارد عبارتند از رکورد کوتاه‌ترین زمان حل مکعب روبیک، که سرعت پردازش مغز برابر ۱۱.۸ بیت بر ثانیه می‌شود، مسابقه‌های حفظ عدد (۴.۹ بیت بر ثانیه)، تتریس حرفه‌ای (۷ بیت بر ثانیه)، و مسابقه‌های کارت سرعتی (۱۷.۷ بیت بر ثانیه) که در آن‌ها یک چینش تصادفی از کارت‌های بازی حفظ و به‌ترتیب بیان می‌شود.

سرعت پردازش اطلاعات در مغز

پژوهشگران از این داده‌ها نتیجه گرفتند که نرخ افکار انسان یا سرعت پردازش مغز به‌طور میانگین و تقریباً برابر با ۱۰ بیت بر ثانیه است. این سرعت در مقایسه با سیستم‌های مصنوعی انتقال داده بسیار پایین است؛ برای مثال، سرعت‌های Wi-Fi معمولاً به‌صورت چند صد میلیون بیت بر ثانیه اندازه‌گیری می‌شوند.

سرعت پردازش مغز حتی در مقایسه با سخت‌افزار خودمان، یعنی اندام‌های حسی و سیستم عصبی، نیز پایین است. پژوهشگران محاسبه کرده‌اند که یک سلول گیرنده نور مخروطی در چشم انسان اطلاعات را با سرعت ۲۷۰ بیت بر ثانیه منتقل می‌کند، که برای یک چشم کامل به سرعت خارق‌العاده ۱.۶ میلیارد بیت بر ثانیه می‌رسیم. سپس به‌نظر می‌رسد که عصب بینایی این داده‌ها را به ۱۰۰ میلیون بیت بر ثانیه فشرده می‌کند. اگر انبوه ورودی‌های دیگر را که همزمان از بقیه حواس به مغز می‌رسد درنظر بگیریم، سرعت پردازش مغز بسیار ناچیز به‌نظر می‌رسد.

سرعت پایین پردازش مغز به این معنی است که احتمالاً در آینده بسیاری از زیرساخت‌های مبتنی بر هوش مصنوعی که به سرعت بالای پردازش اطلاعات متکی هستند، برای انسان‌ها خطرناک خواهند شد؛ مانند بزرگراه‌هایی که مخصوص وسایل نقلیه خودران ساخته خواهند شد.

ما در هر لحظه فقط ۱۰ بیت را تریلیون‌ها بیت داده‌ای که حواس ما می‌گیرند انتخاب می‌کنیم و از همان‌ها برای درک دنیای اطراف و تصمیم‌گیری بهره می‌بریم.

هرکدام از عصب‌ها ظرفیت پردازش بسیار سریع‌تر را دارند، اما در عمل آن‌ها با سرعت حدوداً ۱۰ بیت بر ثانیه کار می‌کنند. این ممکن است یک ترمز باشد که از نیاکان بسیار دورمان به‌ارث رسیده، زیرا آن‌ها فقط نیاز داشتند که روی حرکت به‌سمت غذا و فرار از شکارچی‌ها تمرکز کنند. به این ترتیب، ما در هر لحظه فقط می‌توانیم یک رشته فکر در خط مقدم ذهن خود داشته باشیم.

نیاکان ما یک کنام اکولوژیکی (محیطی که یک گونه برای بقا در آن تخصص پیدا می‌کند) را انتخاب کردند که دنیا در آن بسیار آرام است. در حقیقت، سرعت ۱۰ بیت بر ثانیه فقط در بدترین موقعیت‌ها لازم می‌شود و در اکثر مواقع، محیط ما با سرعتی بسیار کمتر تغییر می‌کند.

دلالت‌ها برای آینده

سرعت پایین پردازش مغز از برخی جنبه‌ها نگران‌کننده است. پژوهشگران می‌گویند که کامپیوترها، ربات‌ها و هوش مصنوعی می‌توانند اطلاعات را سریع‌تر از ما پردازش کنند و سرعت‌شان روز به روز بیشتر می‌شود.

برای مثال، جاده‌ها، پل‌ها و تقاطع‌ها همه برای انسان‌هایی که سرعت پردازش ۱۰ بیت بر ثانیه دارند طراحی شده‌اند. وقتی آخرین انسان راننده بازنشسه شود، می‌توانیم این زیرساخت‌ها را برای ماشین‌هایی بروزرسانی کنیم که هزاران بیت را در یک ثانیه پردازش می‌کنند. آن زمان، به انسان‌ها توصیه خواهد شد که از این زیرساخت‌ها دوری کنند، همان‌طور که حلزون‌ها باید از بزرگراه‌ها دور بمانند.

کسانی که امیدوارند توانایی‌های شناختی خود را با ابزارهایی مانند نورالینک بهبود دهند نیز از این سرعت ناامید خواهند شد. زیرا هرچقدر که تراشه‌های مغز سریع‌تر بشوند، سخت‌افزار نرم و چسبناک ما است که سرعت نهایی را تعیین می‌کند.

البته اعداد این مطالعه کمی فریبنده هستند. بیت‌های مغز با بیت‌های کامپیوتری قابل‌مقایسه نیستند. مثلاً سیستم‌هایی مانند ASCII برای رمزگذاری هر کاراکتر متنی به هفت بیت نیاز دارند، درحالی که پژوهشگران هر کاراکتر متنی را یک بیت درنظر می‌گیرند. کمی‌سازی بقیه فعالیت‌های انسان با واحد بیت نیز کار دشواری است و نیاز به پیش‌فرض‌های ساده‌کننده زیادی دارد.

اما در هر صورت، این مطالعه ما را ترغیب می‌کند که به نتایج آن فکر کنیم؛ البته به‌کندی. پژوهشگران نتایج تحقیق خود را در ژورنال Neuron منتشر کرده‌اند.

۲۲۷۲۲۷