Неожиданно мала: учеными рассчитана скорость человеческой мысли

Согласно недавним исследованиям двух ученых из Калифорнийского технологического института, скорость человеческого мышления составляет примерно 10 бит информации в секунду. Этот вывод резко контрастирует с огромной бомбардировкой данных, которую испытывают наши органы чувств: мозг человека обрабатывает сенсорные данные со скоростью 100 миллионов битов в секунду. Диспропорция между огромным потоком данных и относительно низкой скоростью их обработки сознанием подчеркивает эффективность механизмов фильтрации мозга, пишет IFL Science.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Термин "бит" в данном контексте выходит за рамки своего цифрового значения, поскольку исследователи применяют принципы теории информации Клода Шеннона для количественной оценки когнитивных процессов. Например, авторы сравнивают простой вопрос, такой как определение пола новорожденного, с передачей одного "шеннона" информации. Это гораздо менее трудоемко, чем множество битов в тексте ответа, что подчеркивает разницу между необработанными данными и значимой информацией. Исследования показывают, что мозг отбрасывает огромное количество избыточных или неактуальных сенсорных данных, сохраняя только то, что необходимо для осознанного познания.

Проведя эксперименты с различными заданиями — набором текста, игрой в "Тетрис" и решением кубиков Рубика, — исследователи обнаружили, что скорость когнитивной обработки информации человеком остается неизменной на уровне около 10 бит в секунду. Например, машинистки, печатающие со скоростью 120 слов в минуту, работают в пределах этого диапазона благодаря предсказуемости структуры языка, что снижает информационную сложность.

Соавтор исследования Маркус Мейстер отметил парадокс: в то время как наши сенсорные системы обрабатывают входные данные с необычайной скоростью, сознательное мышление работает с меньшей скоростью. Это ограничение может отражать эволюционную адаптацию, когда в относительно предсказуемой среде достаточно медленной когнитивной обработки. Исследователи предполагают, что такая когнитивная эффективность исторически была достаточной для выживания, позволяя людям ориентироваться в окружающей среде, принимая обдуманные, а не мгновенные решения.

Полученные результаты имеют потенциальное значение для разработки интерфейсов мозг-компьютер, поскольку они указывают на пределы, в которых технология может усилить познание из-за присущей человеку скорости обработки информации. Хотя передовые интерфейсы могут улучшить системы ввода-вывода, узким местом остается сознательная пропускная способность мозга, что можно сравнить с подключением высокоскоростного оптоволокна к устаревшему оборудованию.

Развивая эту концепцию, теория информации остается центральной в технологических и биологических дискуссиях. Теории Шеннона влияют на современные системы связи, от сжатия данных до машинного обучения. Понимание ограничений и возможностей человеческого познания может стать основой для разработки искусственного интеллекта, усиливая синергию между человеческими мыслительными процессами и технологическими достижениями.

Ранее Фокус писал о том, как предотвратить чрезмерные размышления. В современной среде, характеризующейся скоростью и стрессами, человеческий ум часто превращается в поток непрерывных размышлений. Неспособность обуздать этот непрерывный умственный дискурс может вызвать значительное психологическое беспокойство и стресс.