Скорость, с которой человеческий мозг обрабатывает информацию, была предметом нового исследования, и, согласно мнению ученых, мы не так быстры в умственном развитии, как могли бы быть. Несмотря на впечатляющие вычислительные способности современных технологий, мозг человека способен обрабатывать лишь около 10 бит информации в секунду, что, по сравнению с триллионами операций, которые выполняют компьютеры каждую секунду, выглядит крайне низким показателем.
Как же объяснить такое несоответствие? Ответ кроется в том, как работает наш мозг. В отличие от периферической нервной системы, которая собирает сенсорные данные со скоростью, превышающей гигабит в секунду, наш внутренний «когнитивный компьютер» ограничен 10 битами в секунду. Это значит, что мы способны обрабатывать информацию в одном единственном потоке, что приводит к перегрузке и замедлению.
«Каждый момент времени мы воспринимаем лишь 10 бит из триллионов данных, поступающих через наши органы чувств. Мы используем эти 10 бит для того, чтобы воспринять окружающий мир и принимать решения», — объясняет Маркус Мейстер, нейробиолог из Калифорнийского технологического института.
Что же делает наш мозг, чтобы фильтровать столь огромные объемы информации? Чжэн и Мейстер, авторы недавнего исследования, предполагают, что наш мозг работает с «умственной замедленностью». Хотя мы можем чувствовать, воображать и анализировать информацию, скорость, с которой мы осознаем и обрабатываем ее, редко превышает десятки бит в секунду.
Например, решение сложной задачи, такой как решение кубика Рубика вслепую, требует обработки информации на уровне 12 бит в секунду. Стратегическая игра типа Starcraft требует около 10 бит в секунду, а чтение этой статьи может увеличить скорость обработки до 50 бит в секунду — хотя и временно.
Эти данные, по мнению ученых, показывают, насколько мало мы знаем о возможностях нашего собственного мозга. Ведь он представляет собой невероятно мощный механизм с более чем 80 миллиардов нейронов, образующих триллионы связей. Благодаря этим нейронам мы способны чувствовать, думать и планировать действия, взаимодействуя с окружающим миром.
Для сравнения, у плодовых мух всего около 100 000 нейронов, и этого достаточно, для того чтобы найти пищу, летать и общаться с другими мухами. Почему же мозг человека, несмотря на свое впечатляющее строение, не может работать с такой же сверхскоростью, как нейроны этих маленьких существ?
Хотя у исследователей нет однозначных ответов на этот вопрос, Чжэн и Мейстер выдвигают теорию, что это может быть связано с тем, что наш мозг эволюционировал в условиях, где высокая скорость обработки информации не была критичной для выживания.
«Наши предки выбирали такую экологическую нишу, где мир изменялся достаточно медленно, чтобы обеспечить выживание. На самом деле, 10 бит в секунду — это достаточно, чтобы справиться с большинством ситуаций», — поясняют они.
Таким образом, для людей привычный темп жизни был относительно медленным, и мозг адаптировался под такие условия. С другой стороны, изучение того, как наш мозг обрабатывает информацию, может оказать значительное влияние на развитие искусственного интеллекта. Разбираясь в эволюционных процессах и принципах работы человеческой нейронной сети, ученые могут вдохновить разработку более эффективных алгоритмов для ИИ, которые могли бы использовать аналогичные когнитивные стратегии для обработки информации.
Несмотря на свои ограниченные скорости обработки данных, наш мозг по-прежнему остается невероятно сложным и мощным инструментом. И с каждым новым открытием в нейробиологии мы приближаемся к лучшему пониманию того, как работает этот удивительный орган и как можно оптимизировать его работу для решения более сложных задач в будущем.