محققان تخمین زدهاند که مغز انسان تنها حدود ۱۰ بیت اطلاعات را در هر ثانیه پردازش میکند، در حالی که سیستم عصبی میتواند دادهها را با سرعتی هزاران برابر بیشتر جذب کند.
به گزارش تکناک، گروهی از محققان در کلتک این اندازهگیری را انجام دادهاند و در مقام مقایسه باید بدانید که سرعت دانلود اینترنت در آمریکا در سال ۲۰۲۴ به طور متوسط حدود ۹۳ مگابیت در ثانیه است.
به طور خلاصه، بیتها به اطلاعات دیجیتالی اشاره دارند که میتواند ۱ یا ۰ باشد. اما مفهومی که در اینجا مطرح میشود، به نظریه اطلاعات «شانون» مرتبط است.
کلود شانون، بنیانگذار نظریه اطلاعات، نقش مهمی در این زمینه دارد و توضیح میدهد که اطلاعات چگونه ذخیره و انتقال مییابند.
برای درک بهتر اطلاعات، باید تفاوت آن با دادهها را بشناسیم. فرض کنید دوستی دارید که تازه فرزند به دنیا آورده است. وقتی از او میپرسید که جنسیت نوزاد چیست، او به شما «یک شانون اطلاعات» میدهد، چرا که فقط دو احتمال وجود دارد که یا پسر یا دختر است. این اطلاعات کوتاه و مفید میباشد. اما وقتی او پاسخ میدهد، جملهای با چندین حرف میفرستد که هر حرف با چندین بیت داده نمایان میشود. بنابراین شما تعداد زیادی بیت داده دریافت میکنید، اما فقط یک شانون اطلاعات میگیرید.
مغز انسان به طور مداوم با دادههای حسی مختلف روبهرو میشود. تخمین زده میشود که حدود ۱۰۰ میلیون بیت در هر ثانیه از قشر بینایی به بخشهای عمیقتر مغز منتقل میگردد. اما بیشتر این دادهها برای ما بیفایده هستند و اطلاعات کمی دارند.
محققان تاکنون تلاش کردهاند که مقدار اطلاعات در سیستمهای مختلف را اندازهگیری کنند. به عنوان مثال، آنها میزان اطلاعات منتقل شده در هر هجا یا کلمه را بررسی کردهاند. اما در این فرایند، به یک مشکل برخوردند: مغز انسان به طور پیوسته دادههای حسی زیادی دریافت میکند که سرعت آن به حدود ۱۰۹ بیت در ثانیه میرسد، اما افکار آگاهانه ما اطلاعات را با سرعت بسیار کمتری پردازش میکنند.
برای اندازهگیری سرعت پردازش اطلاعات در تفکر انسان، محققان به بررسی کارهایی پرداختند که انسانها انجام میدهند و میزان اطلاعاتی که در حین انجام آنها پردازش میشود. یکی از این فعالیتها تایپ کردن است.
یک تایپیست حرفهای میتواند ۱۲۰ کلمه در دقیقه تایپ کند. اگر هر کلمه را به طور متوسط ۵ کاراکتر در نظر بگیریم، این معادل ۱۰ فشار کلید در هر ثانیه است. حالا سؤال این است که این میزان تایپ چه مقدار اطلاعات را منتقل میکند؟
ممکن است بخواهید تعداد کلیدهای صفحهکلید را بشمارید و با استفاده از لگاریتم آن، میزان اطلاعات هر کاراکتر را محاسبه کنید، اما این کار تخمین بسیار بالایی ارائه خواهد کرد. تصور کنید که بعد از خواندن آغاز این پاراگراف از شما درخواست شود که حدس بزنید حرف بعدی چه خواهد بود.
زبان انگلیسی ساختار منظمی دارد که باعث میشود پیشبینی حرف بعدی ساده باشد. در واقع، آنتروپی (بینظمی) زبان انگلیسی تنها حدود ۱ بیت برای هر حرف است. تایپیستهای ماهر از این ویژگی استفاده میکنند و اگر مجبور شوند یک دنباله تصادفی از حروف را تایپ کنند، سرعت آنها خیلی کاهش مییابد.
محققان بر اساس این موضوع، توانستند تخمین بزنند سرعت تفکر تایپیستی که در حال تایپ یک دنباله تصادفی از کاراکترها است، حدود ۱۰ بیت در ثانیه میباشد.
سپس آنها با بررسی فعالیتهای دیگر مانند: بازی تِتریس، حل مکعب روبیک در شرایط کنترلشده و گوش دادن به زبان انگلیسی، متوجه شدند که بیشتر این فعالیتها با سرعتی مشابه و به طور شگفتآوری کُند رخ میدهند.
مارکوس میستر، یکی از نویسندگان این مقاله در بیانیهای گفت: «این عدد بسیار پایین است. در هر لحظه، ما فقط ۱۰ بیت از تریلیونها بیتی که حواس ما دریافت میکنند، استخراج مینماییم و از آن ۱۰ بیت برای درک دنیای اطراف خود و اتخاذ تصمیمات استفاده میکنیم. این موضوع سؤالی به وجود میآورد: مغز چگونه این همه اطلاعات را فیلتر میکند؟»
در حالی که مغز ما دادههای حسی زیادی دریافت میکند، اما افکار آگاهانه ما با سرعت کمتری عمل میکنند. تیم تحقیقاتی میگوید که این موضوع ممکن است در ایجاد رابطهای مغز-رایانه تأثیر داشته باشد.
شاید ما رویای ایجاد چنین رابطهایی برای افزایش قدرت مغز را داشته باشیم، اما ممکن است سرعت تفکر انسان یک محدودیت باشد، که مانند تلاش برای اتصال به اینترنت فیبر نوری با یک دستگاه قدیمی است. سختافزار ما توانایی بهرهبرداری کامل را محدود میکند.
این موضوع سؤالات زیادی را در زمینه ذهن انسان به وجود میآورد، مانند اینکه چرا سیستم عصبی ما میتواند هزاران داده را به طور همزمان پردازش کند، اما افکار آگاهانه ما با چنین سرعت کندی پیش میروند.
تیم تحقیقاتی مینویسد: «چطور انسانها میتوانند با فقط ۱۰ بیت در ثانیه کنار بیایند؟ در پاسخ باید گفت که این سرعت برای بقا کافی میباشد. به طور دقیقتر، نیاکان ما یک زیستگاه خاص را انتخاب کردهاند که در آن دنیا به اندازهای کُند است که بقا امکانپذیر باشد. در واقع، این ۱۰ بیت در ثانیه فقط در بدترین شرایط لازم است و در بیشتر مواقع، محیط اطراف ما با سرعتی بسیار آرامتر تغییر میکند.»
هرچند که این تخمین جالبی از سرعت اطلاعات در تفکر انسان میباشد، اما تیم تحقیقاتی تأکید میکند که این تخمین سؤالات جدیدی به وجود میآورد تا اینکه به سؤالات قبلی پاسخ دهد و این مسیر را برای تحقیقات بیشتر در آینده باز میکند.
تیم تحقیقاتی عنوان کرد: «سیستم عصبی محیطی ما قادر است اطلاعات را با سرعت بسیار بالا، در حد گیگابیت در ثانیه، جذب کند. این موضوع یک تناقض ایجاد میکند: فاصله زیاد بین مقدار کمی از اطلاعات که در رفتار انسانی منتقل میشود و حجم عظیمی از دادههایی که رفتار بر اساس آنها شکل میگیرد. این نسبت بزرگ (حدود ۱۰۰ میلیون) همچنان بدون توضیح باقی مانده است.»
