科学＆テクノロジー

私たちの脳はどのくらいの速度で情報を処理するのでしょうか?

人間の脳 私たちの存在のすべてのプロセスの中心に立っています。コンピューターのように、データを分析し、動きを調整し、記憶を保存し、器官の機能を制御し、創造的なアイデアを生み出すことさえあります。毎秒、脳は膨大な量の情報を受け取るため、睡眠中でも常に働き続けなければなりません。しかし、この膨大な作業にどれほど迅速に対処できるのでしょうか?最近の研究で科学者たちはこの質問に答えることができました。おそらくあなたは驚かれるでしょう。科学者たちは私たちの脳がどれほど速く働くかを発見しました脳がデータの流れにどのように対処するか科学者によると、毎秒約数ギガビットの情報が感覚を通じて脳に入ります。これは、音、匂い、動き、光、温度などに関するデータです。しかし、掲載された記事で報告されているように、 ニューロンマガジン。私たちの脳の能力は非常に控えめで、毎秒約 10 ビットの速度でデータを処理します。つまり、1秒間に処理できる情報は、受信する情報よりもはるかに少ないということです。それに比べて、現代のコンピューターは同じ時間内に何兆もの演算を実行できます。このような複雑で強力な器官が、なぜ人工知能よりも何千万倍も遅く動作するのでしょうか?脳は、入ってくるすべての情報を同時に処理するのではなく、逐次処理の原理を使用します。つまり、受信した情報を同時に処理するのではなく、連鎖的に処理します。このプロセスはボトルの狭い首に似ています。データ フローが狭くなり、脳は入ってくる情報のごく一部のみを分析します。この研究を実施したカリフォルニア工科大学の研究者らは、処理速度が平均 10 ビット/秒に制限されるこれを「ニューラル ボトルネック」と呼んでいます。人間の脳は人工知能よりもはるかに遅く動作します。出典: blog.studylie.ruこの作品の著者らによると、脳はあらゆる情報をフィルタリングし、その中から最も重要なものだけを選択するという。その結果、私たちが世界を認識し、意思決定を行うにはこれで十分です。さまざまなタスクがどのように脳に「負荷」をかけるのか脳が限られたリソースをどのように使用し、さまざまな問題を解決する際に脳にかかるストレスを理解するために、研究者らはルービックキューブのブラインドを解くなど、いくつかのテストを実施した。このタスクには、1 秒あたり約 12 ビットの処理が必要でした。科学者らは StarCraft 戦略も使用しました。これは、プロレベルでプレイするには、1 秒あたり 10 ビット未満の速度でデータを処理する必要があります。プレーヤーは多くの要素を考慮する必要がありますが、これは情報を効果的にフィルタリングすることで実現されます。3 番目のテストでは、この記事のような複雑なテキストを読む必要がありました。このアクティビティは、脳に最大 50 ビット/秒の最大のストレスを引き起こします。ちなみに、このような負荷がかかるため、 本を読むことははるかに有益です 動画を見るよりも精神的な発達に役立ちます。ただし、これほどの速度でデータを処理することは、私たちの脳にとっては例外的なことであり、一般的なことです。ルービック キューブを解くには、脳が 12 ビット/秒をわずかに下回る速度でデータを処理する必要があります。出典: nauka.tass.ruなぜ脳の働きはこんなに遅いのでしょうか?1 つの説明は進化にあります。情報処理速度の遅さは、数百万年にわたる進化の結果である可能性があります。研究者らは、私たちの祖先は環境が比較的ゆっくりと変化する環境に住んでいたと示唆しています。これにより、脳が快適なペースで作業できるようになり、過負荷やリソースの過度の消費が回避されました。脳は不必要なものを無視し、主要なことに集中することを学習しました。つまり、超高速のコンピューティングマシンとしてではなく、割り当てられたタスクを効果的に実行できる器官として進化したのです。 10 ビット/秒は最も複雑な状況でのみ必要であり、ほとんどの場合、その速度で情報を処理する必要すらありません。ショウジョウバエは人間よりも効率的な脳を持っています私たちの脳には、何兆もの接続を形成する 800 億個以上のニューロンが含まれています。それにより、私たちは他の問題を感じ、想像し、記憶し、計画し、解決することができます。しかし、地球上には私たちの脳よりもはるかに効率的に脳が働く生き物がいます。例えば、 鳥類のより高度な脳、先ほどお話しました。鳥類は哺乳類よりも高度な脳を持っています。出典: inde.ioまた、一例として、ショウジョウバエの脳には 10 万個のニューロンしか含まれていませんが、ハエが食べ物を見つけたり、飛んだり、他のハエとコミュニケーションしたりするには、これで十分です。これらの小さな昆虫は少量のデータを処理しますが、それを迅速かつ効率的に実行します。では、なぜ人間の脳は、数十億個のニューロンを持ち、情報を並行して処理する「ハエの群れ」のように機能できないのでしょうか?科学者たちはまだこの質問に正確に答えることができません。しかし、上で述べたように、研究者らは、そのような並行処理は私たちの種の生存には単に必要ではなかったと示唆しています。「遅い」脳は私たちの先祖に利点をもたらしました。出典: bbc.com脳機能を加速する可能性現代のテクノロジーはすでに人間の脳の遅さを補おうとしています。将来的には、脳の逐次処理とコンピュータの並列計算を組み合わせることが可能になるかもしれません。これにより、人々が人工知能と同じように効果的にデータを操作できるようになり、新たな地平が開かれる可能性があります。Обязательно посетите…