Дослідники з Каліфорнійського технологічного інституту намагаються розрахувати швидкість людської думки. І цифра, яку вони придумали, це трохи бентежить 10 біт інформації в секунду.
Але про що ми тут говоримо? Ваш розум може (виявляється, на диво повільно) припустити, що ми говоримо про «біти», як комп’ютерні. У комп’ютерній мові біт може мати одне з двох значень, часто представлених двійковою цифрою — 1 або 0. Але це не відповідає кількості інформації, що передається, іноді називають «Шеннон» на честь Клода Шеннона, який у свою чергу називають «батьком теорії інформації».
«Щоб зрозуміти концепцію інформації, важливо відрізняти її від даних. Ось приклад. У нас є подруга, яка щойно народила, і ми відправляємо їй повідомлення, щоб запитати про стать новонародженого. З нашої точки зору, шанси, що дитина буде хлопчиком чи дівчинкою, однакові. Тому її відповідь надішле нам рівно 1 Шеннон. Щоб відповісти, вона, ймовірно, надішле нам речення, що складається з кількох символів, кожен з яких представлений кількома бітами. Тому ми отримаємо кілька десятків бітів даних для 1 шеннона», — пояснює Вінсент Гріпон, доцент Télécom Bretagne.
«Наш мозок звик до цього факту. Було підраховано, що сто мільйонів біт даних за секунду передається від зорової кори до глибинних областей нашого неокортексу. Більшість цих даних абсолютно марні для нас і, крім того, містять дуже мало інформації».
Вчені, які вивчають теорію інформації, намагалися кількісно оцінити інформацію різних систем, включаючи те, скільки інформації передається в кожному складі мови та скільки інформації є в усьому спостережуваному Всесвіті. При цьому вони наткнулися на маленьку таємницю: наш мозок постійно бомбардують сенсорними даними з неймовірною швидкістю, за оцінками, 109 біт на секунду, але наша свідомість обробляє інформацію набагато повільніше.
Як і слід було очікувати, людську думку важко оцінити кількісно. Намагаючись зробити це, автори нового дослідження розглянули завдання, які люди виконують, і кількість інформації, яку вони під час них обробляють. Одним із таких завдань є ручний набір тексту.
«Хороша друкарка може друкувати до 120 слів за хвилину. Якщо кожне слово вважати 5 символами, ця швидкість набору відповідає 10 натисканням клавіш за секунду. Скільки біт інформації це представляє? Ми розглядали можливість підрахувати клавіші на клавіатурі та взяти логарифм цього числа, щоб отримати ентропію одного символу, але це було б трохи натяжно», – написала команда у своїй роботі.
«Англійська мова містить упорядковані внутрішні структури, які роблять потік символів дуже передбачуваним. Насправді ентропія англійської мови становить лише ~1 біт на символ. Досвідчені друкарки покладаються на всю цю надлишковість, щоб друкувати швидше: якби їх змусили набирати випадкову послідовність символів, їхня швидкість різко впала б».
Виходячи з цього, вони змогли підрахувати, що швидкість думки, з якою працює друкарка, коли вводить випадкову послідовність символів, становить приблизно… 10 біт на секунду. Переглядаючи інші завдання — від гри в тетріс до складання кубика Рубіка в контрольованих умовах і прослуховування англійської — команда підрахувала, що більшість із цих завдань виконуються з такою ж, напрочуд низькою швидкістю.
«Це надзвичайно низька кількість», — каже Маркус Майстер, співавтор статті. «У будь-який момент ми витягуємо лише 10 біт із трильйонів, які сприймають наші органи чуття, і використовуємо їх, щоб сприймати навколишній світ і приймати рішення. Це викликає парадокс: що робить мозок, щоб фільтрувати всю цю інформацію?»
У той час як наш мозок має справу з лавиною сенсорних даних, наші свідомі думки, здається, працюють набагато повільніше. Команда зазначає, що це може мати наслідки, наприклад, для створення інтерфейсів мозок-комп’ютер. Хоча одного дня можуть з’явитися інтерфейси «мозок-комп’ютер», які зможуть прискорити мозкову діяльність людини, ми можемо бути обмежені швидкістю наших власних когнітивних можливостей.
У більш загальному плані це викликає низку запитань, наприклад, чому наша нервова система може обробляти тисячі елементів паралельно, тоді як наші свідомі думки рухаються в такому повільному темпі.
«Як люди можуть впоратися лише з 10 бітами на секунду? Інтуїтивна відповідь полягає в тому, що такого повільного пізнання достатньо для виживання», — пише команда. «Точніше, наші предки вибрали екологічну нішу, в якій світ був досить повільним, щоб зробити можливим виживання. Насправді 10 біт/с потрібні лише в найгіршому випадку, і в більшості випадків наше середовище змінюється набагато повільніше».
Хоча це цікава оцінка швидкості інформації в людській думці, команда підкреслює, що вона піднімає більше питання і, замість того, щоб давати відповіді, пропонує можливість для подальших досліджень у майбутньому.
«Зокрема, наша периферична нервова система здатна поглинати інформацію з навколишнього середовища з набагато більшою швидкістю, порядку гігабіт/с», — пише команда. «Це визначає парадокс: величезний розрив між крихітною пропускною здатністю людської поведінки та величезною кількістю інформації, на якій ця поведінка базується. Це величезне співвідношення — близько 100,000,000 XNUMX XNUMX — залишається в основному непоясненим».
Ілюстративне фото Pixabay: https://www.pexels.com/photo/light-trails-on-highway-at-night-315938/
