6 pontos por GN⁺ 2024-12-19 | 1 comentários | Compartilhar no WhatsApp
  • A taxa de processamento de informação do comportamento humano fica em cerca de 10 bits/s em tarefas de percepção, ação e imaginação, uma diferença de aproximadamente 100 milhões de vezes em relação aos cerca de 10⁹ bits/s que os sistemas sensoriais recebem do ambiente
  • Digitação, fala, speedcubing às cegas, esportes de memória, leitura e tarefas motoras de laboratório convergem para uma faixa semelhante mesmo com métodos de medição diferentes, sugerindo que a velocidade da entrada sensorial e da saída motora está em grande parte acoplada
  • O conjunto de cones de um único olho pode transmitir cerca de 1,6 Gbits/s, e o nervo óptico também tem grande capacidade, mas apenas uma fração minúscula dessa informação é usada no comportamento real
  • Contra-argumentos como “memória fotográfica”, cenas visuais ricas e processamento inconsciente não parecem ultrapassar de forma significativa o limite de 10 bits/s com base nas evidências atuais, e até o aprendizado das estatísticas de imagens naturais pode exigir apenas alguns bits de informação
  • Esse paradoxo leva a uma visão do cérebro dividida entre um outer brain, que lida com sinais sensório-motores de alta velocidade, e um inner brain, que lida com um fluxo lento para controle do comportamento; por que o inner brain usa tantos neurônios e ainda assim processa apenas uma coisa por vez continua sendo uma questão em aberto

Por que o comportamento humano é medido em 10 bits/s

  • O jogo “Twenty Questions” é um exemplo de como estimar a velocidade do pensamento, já que uma pergunta bem formulada de sim/não revela 1 bit
    • Se for possível acertar a resposta com cerca de 20 perguntas em alguns segundos, então a velocidade do pensamento é de 20 bits em alguns segundos, ou seja, aproximadamente 10 bits/s ou menos
  • A taxa de processamento de informação do comportamento é estimada pelo conjunto de ações possíveis que uma pessoa consegue executar em um tempo determinado
    • É preciso distinguir entre comportamento e variação de ruído, e essa distinção é quantificada pela entropia e pela taxa de informação de Shannon
    • Saídas irrelevantes para a tarefa ou previsíveis, como a força ao pressionar a tecla, a duração do toque, bocejos ou piscadas, não contribuem muito para a taxa de processamento de informação
  • A digitação em inglês é um caso clássico da estimativa de 10 bits/s
    • Datilógrafos experientes produzem 120 palavras por minuto, com 5 caracteres por palavra, o que equivale a 10 toques por segundo
    • Caracteres em inglês têm grande redundância estrutural, então a entropia por caractere é de cerca de 1 bit, e a taxa de informação fica em cerca de 10 bits/s
    • Se for preciso digitar uma sequência aleatória de caracteres, a velocidade de datilógrafos experientes cai bastante
  • A fala também fica em escala semelhante
    • Em narração de aulas em inglês, a velocidade que o público consegue acompanhar confortavelmente é estimada em 160 palavras por minuto
    • Isso corresponde a cerca de 13 bits/s

Tarefas de percepção e memória também ficam em faixa semelhante

  • O speedcubing às cegas é um caso que permite separar a etapa de percepção da etapa de saída motora
    • Um cubo de Rubik 3×3 tem 4,3×10¹⁶ ≈ 2⁶⁵ arranjos possíveis
    • Do recorde mundial recente de 12,78 segundos, cerca de 5,5 segundos foram usados para inspeção, e a taxa de informação da etapa perceptiva é calculada em cerca de 11,8 bits/s
    • A tendência dos competidores de dividir o tempo total aproximadamente pela metade entre percepção e movimento mostra que a taxa de informação perceptiva e a taxa de saída motora estão acopladas
  • Em esportes de memória, a taxa de processamento está na mesma ordem de grandeza
    • O recorde mundial de “5 Minute Binary” consiste em memorizar corretamente 1.467 dígitos binários em 5 minutos, o que dá uma taxa de informação de cerca de 5 bits/s durante a memorização
    • Em “Speed Cards”, o número de arranjos possíveis da ordem de 52 cartas é 52! ≈ 2²²⁶, e um tempo de inspeção recorde de 12,74 segundos corresponde a cerca de 18 bits/s
    • Mesmo quando a exigência de manter a memória de trabalho aumenta de 10 para 300 segundos, a velocidade de uso de informação do ambiente continua dentro de no máximo o dobro de 10 bits/s
  • Outras medições chegam à mesma conclusão
    • A tabela inclui memorização de dígitos binários com 4,9 bits/s, experimentos de reação por escolha com cerca de 5 bits/s, reconhecimento de objetos com 30~50 bits/s, tarefas motoras de laboratório com 10~12 bits/s, leitura com 28~45 bits/s e Tetris Rank S com cerca de 7 bits/s
    • Medições em áreas diferentes, feitas ao longo de quase um século, convergem para uma taxa de processamento do comportamento humano em torno de 10 bits/s
  • Comparado com taxas de transmissão de dados do dia a dia, esse valor é muito pequeno
    • Se o Wi‑Fi doméstico cai abaixo de 100 Mbits/s, já se começa a se preocupar com a qualidade para assistir Netflix, mas mesmo acordado e vendo o conteúdo o cérebro não extrai mais de 10 bits/s daquele enorme fluxo de bits

O paradoxo entre a capacidade do sistema nervoso e o comportamento lento

  • O sistema nervoso sensorial tem capacidade muito maior do que a taxa de processamento comportamental
    • Um único cone humano pode transmitir cerca de 270 bits/s
    • Os 6 milhões de cones de um olho têm capacidade de cerca de 1,6 Gbits/s
    • O cérebro filtra desse enorme fluxo apenas os cerca de 10 bits/s necessários para executar uma tarefa comportamental
  • A razão entre a taxa sensorial de informação e a taxa comportamental é definida como sifting number
    • Ao dividir cerca de 1 Gbit/s por 10 bit/s, obtém-se 10⁸
    • Essa diferença de 100 milhões de vezes é o tamanho do paradoxo que precisa ser explicado
  • Já ocorre grande compressão dentro do próprio sistema visual
    • O nervo óptico é composto por cerca de 1 milhão de axônios de células ganglionares da retina
    • Quando acionado a uma média de 50 Hz sob estímulo forte, a capacidade do nervo óptico fica em cerca de 100 Mbits/s ou menos
    • Isso é 10 vezes menor do que a capacidade dos cones, o que indica que os circuitos da retina comprimem o sinal visual em pelo menos 10 vezes
  • Neurônios individuais também podem transmitir tanta informação quanto, ou mais do que, toda a taxa comportamental humana
    • Os spikes de neurônios do sistema nervoso central transmitem em média cerca de 2 bits/spike
    • Mesmo com baixa taxa média de disparo, um único neurônio cortical de mamífero pode transmitir cerca de 10 bits/s
  • O paradoxo não é um pequeno erro, mas um problema de explicar uma diferença de 10⁸ vezes
    • Mesmo que uma hipótese explique uma diferença de 2 vezes na velocidade de resposta sob certa condição, isso quase não afeta a escala desse paradoxo

Contra-argumentos e implicações: memória, espécies, BCI

  • As evidências de que memória fotográfica derrubaria o limite de 10 bits/s são fracas
    • Se essas pessoas existissem de fato, deveriam dominar competições mundiais de memória como “Binary Digits”, mas até os recordes de campeões mundiais continuam na faixa de 10 bits/s
    • Houve um relato de um participante que combinou imagens aleatórias de estereogramas de pontos apresentadas em dias diferentes, o que exigiria cerca de 100 bits/s, mas não surgiram relatos posteriores de confirmação
    • Mesmo o caso de um artista que desenha prédios em nível de detalhe após sobrevoar uma cidade corresponderia a apenas cerca de 4 bits/s, assumindo, de forma generosa, a lembrança exata de 1.000 prédios em um voo de 45 minutos, cada um em um entre 1.000 estilos possíveis
  • Experiências visuais ricas e detalhadas são interpretadas como subjective inflation
    • A poucos graus do centro do olhar, a resolução espacial e os detalhes de cor já caem bastante
    • No dia a dia, como podemos mover os olhos para olhar diretamente para uma posição, acabamos sentindo que até a visão periférica é nítida e colorida
    • A capacidade de perceber e manter informação visual fora do foco de atenção é severamente limitada, chegando à inattentional blindness
  • O processamento inconsciente também não exige grandes taxas de informação nos casos discutidos aqui
    • Em experimentos com gatinhos criados em ambientes de listras verticais em preto e branco, houve alguma reorganização do córtex visual, mas a mudança na distribuição das orientações das listras corresponde a log₂(180/40) ≈ 2 bits
    • A distribuição de frequências espaciais e temporais em imagens naturais, assim como a distribuição espectral de cores, também pode ser capturada com apenas alguns bits
    • A retina tem milhões de neurônios, mas é composta por cerca de 100 tipos, e células e circuitos do mesmo tipo se repetem por todo o campo visual
  • Ao comparar a capacidade de armazenamento do cérebro com a de computadores, aparece um grande excesso
    • Multiplicando cerca de 10¹⁴ sinapses por uma faixa dinâmica de 5 bits na força sináptica, o limite superior necessário para especificar todas as sinapses é de cerca de 50 TB
    • Mesmo assumindo generosamente que todas as 3×10⁹ bases do genoma humano sejam usadas para controlar o desenvolvimento cerebral, a parte de “nature” seria cerca de 6×10⁹ bits, ou 0,8 GB
    • Mesmo supondo que uma pessoa absorva informação a 10 bits/s durante 24 horas por dia por 100 anos, a parte de “nurture” seria cerca de 3×10¹⁰ bits, menos de 4 GB
    • Nessa comparação, a capacidade representacional sináptica do cérebro, de 50 TB, é quatro ordens de grandeza maior do que a necessidade real de representação, de 5 GB
  • O baixo fluxo de informação afeta diretamente o design de BCIs e tecnologias assistivas
    • Em relação à interface cérebro-computador de alta largura de banda visada pela Neuralink, a previsão é que a cognição humana se comunique com computadores a cerca de 10 bits/s
    • Abordagens que inserem informação bruta de imagem diretamente no sistema visual periférico, como implantes de retina, exigem taxas de dados na casa dos gigabits/s e, mesmo após décadas de esforço, os pacientes implantados continuam em estado de cegueira legal
    • Em contrapartida, se forem transmitidos apenas os resultados do processamento visual, como identidade e posição de objetos e pessoas na cena, isso já pode ser comunicado suficientemente por voz em linguagem natural
    • Em BCI motora, há casos de decodificação de escrita manual pretendida a 90 caracteres em inglês por minuto, ou 1,5 bits/s, e de fala pretendida decodificada a até 62 palavras por minuto
    • Para muitos pacientes paralisados que conseguem falar e ouvir, comandos de voz e ditado podem ser uma interface cérebro-máquina mais simples e sem necessidade de perfuração do crânio

Por que pensamos em apenas uma coisa por vez

  • O cérebro pode ser visto em dois modos: outer brain e inner brain
    • O outer brain corresponde às áreas próximas da entrada sensorial e da saída motora, um domínio de alta dimensionalidade e alta taxa de informação, envolvendo milhões de receptores sensoriais e fibras musculares
    • O inner brain processa um fluxo de dados reduzido, do qual restam apenas alguns bits essenciais para o comportamento
    • A tarefa do inner brain é combinar objetivos, entradas atuais e memórias passadas para tomar decisões e desencadear novas ações
  • Uma grande parte da baixa taxa de processamento vem da diferença entre processamento paralelo e serial
    • O sistema visual periférico processa imagens de forma massivamente paralela, com 1 milhão de sinais de saída da retina e cerca de 10.000 hyper-columns no córtex visual
    • Já o processamento central é serial: quando duas tarefas competem, aparece um “psychological refractory period” antes que a segunda possa ser executada
    • Mesmo em tarefas como pensar, que não exigem saída motora, as pessoas só conseguem seguir um fluxo por vez
  • O efeito festa de coquetel e o xadrez são exemplos de cognição serial
    • Humanos conseguem extrair a fala de um locutor em uma mistura auditiva complexa, mas não acompanham várias conversas em paralelo
    • O sistema auditivo periférico processa canais de frequência e diferenças temporais binaurais em paralelo, mas a seleção de um único locutor acontece em um nível inicial, antes da segmentação em palavras
    • Até grandes mestres de xadrez não avaliam todos os lances possíveis em paralelo, e sim um por um
  • Explicações evolutivas ligam a finalidade original do cérebro ao controle motor
    • Sistemas nervosos simples dos primeiros animais talvez servissem para orientar movimentos em direção a alimento ou para fugir de predadores
    • Um organismo que se orienta seguindo um gradiente de odor está em um único lugar, percebe apenas o ambiente daquele lugar e precisa escolher um movimento, sem necessidade de processar vários caminhos ao mesmo tempo
    • O pensamento humano também pode ser visto como navegação em um espaço conceitual abstrato; competidores de memória usam o “memory palace” para encaixar itens abstratos em trajetos espaciais
  • As explicações atuais para o gargalo ainda são insuficientes
    • Metáforas da psicologia como “single channel operation”, “attentional bottleneck” e “limited processing resources” não identificam de forma concreta qual é o recurso neural central em questão
    • O modelo de circuito decisório de Wang reproduz fenômenos experimentais de psicofísica perceptiva em macacos com apenas 2.000 neurônios integrate-and-fire
    • O AlexNet extraiu 1.000 categorias, isto é, 10 bits, de imagens de 1,2 milhão de bits usando cerca de 650 mil neurônios, uma escala correspondente a alguns mm² de córtex
    • A mosca-das-frutas realiza acrobacias de voo, navegação olfativa, comunicação social, acasalamento e agressividade com menos de 200 mil neurônios
    • A comparação de que apenas o córtex pré-frontal humano teria hardware neural suficiente para tocar 5.000 moscas-das-frutas mostra que ainda falta explicar por que não conseguimos executar nem algumas tarefas em paralelo

1 comentários

 
GN⁺ 2024-12-19
Opiniões no Hacker News
  • O texto parece estranho porque dá a impressão de medir a quantidade de informação de tarefas específicas realizadas pelo cérebro ou de objetos específicos percebidos por ele
    O cérebro é um computador de uso geral, não um computador dedicado a speed cards, nem a texto em inglês, números binários ou cubo mágico
    Ao olhar para um cubo mágico, ele não extrai apenas as posições relativas dos quadrados coloridos; ele também compreende que aquilo é um cubo mágico, não um pássaro, uma sequência de dígitos binários ou um texto em inglês
    Ao digitar em inglês, também não se trata apenas de codificar as informações do cérebro como texto em inglês: ele julga que continuar essa atividade agora é mais apropriado do que fazer matemática ou sair para caminhar, e controla com precisão os músculos para produzir os movimentos necessários

    • Não faz nenhum sentido para mim dizer que aquilo em que penso e percebo em tempo real equivale a dados de 10 bits/s
    • Por outro lado, a informação entrópica real processada ao identificar um cubo mágico pode ser bem menor do que imaginamos e, mais importante, 10 bits talvez não seja uma quantidade tão pequena quanto parece
      Por exemplo, se estamos identificando algum objeto, podemos pensar na entropia da distribuição dos objetos possíveis antes da análise. Resolver 10 bits de entropia por segundo significa identificar em 1 segundo um objeto entre 1.024 objetos de uma distribuição uniforme
      Mesmo que essa estimativa esteja algumas ordens de grandeza abaixo e, na realidade, seja identificar em 1 segundo um entre 1 bilhão de objetos, isso ainda dá apenas cerca de 30 bits/s. Ainda assim, o ponto central do artigo — que isso é muito menor que os 10⁹ bits/s transmitidos pelo sistema sensorial — não muda
    • Para decisões como “vou sair para caminhar agora ou não”, é preciso ver quantos bits isso realmente representa em relação ao intervalo de tempo ao qual a decisão se aplica
      Se você decidisse a cada segundo se vai caminhar ou não, isso poderia ser 1 bit/s, mas, na prática, ficar alternando continuamente entre caminhar e não caminhar seria quase um comportamento patológico
      Normalmente decidimos se vamos caminhar no máximo uma vez a cada alguns minutos, e mesmo somando bits como “para onde”, “exatamente quando” e “por quanto tempo”, isso provavelmente ficaria em uma pequena fração de 1 bit por segundo
    • Esse tipo de análise reducionista continuamente perde a complexidade de viver como um ser corporificado na realidade física
    • Digitar em inglês também é resultado de todo o processamento de contexto
      Há contexto que não é consciente. Por exemplo: “como estou respondendo no HN, e não no Reddit, um trocadilho batido sobre gatos não vai render upvotes; um comentário fingindo ser inteligente sobre processamento inconsciente provavelmente vai pontuar mais”
  • Uma definição de informação no estilo “em vinte perguntas, cada pergunta revela 1 bit” é uma definição extrínseca relativa à tarefa, e tem muito pouca relação com a velocidade intrínseca de processamento da imaginação
    A pergunta de como o hardware biológico pode ter uma “velocidade intrínseca” muito alta, enquanto a resolução de problemas aparece com uma “velocidade extrínseca” baixa, já parte de uma comparação equivocada. A propriedade das partes não é a propriedade do todo. É como perguntar: “as moléculas se movem a milhares de metros por segundo, então por que o gás se move a 1 m/s?”
    O processamento intrínseco da inteligência é usado para mobilizar em grande escala habilidades cognitivas gerais como imaginação, coordenação e planejamento; como uma tarefa específica precisa acionar tudo isso, é esperado que a taxa extrínseca de processamento de informação seja muito mais lenta
    Se aplicássemos a mesma lógica a computadores, abstraindo muito uma tarefa e atribuindo um custo uniforme para processar “1 bit de informação da tarefa”, também obteríamos uma taxa em bits igualmente pequena

    • Isso me lembra a história do engenheiro experiente chamado para resolver um problema que havia parado uma fábrica por semanas
      O engenheiro anda por ali ouvindo o som das máquinas, dá uma leve batida com o cotovelo em uma delas, a fábrica volta a funcionar, e o gerente reclama por ter pago caro demais por uma solução tão simples
      A entrada e o processamento necessários para produzir os 10 bits “corretos” podem ser muito maiores que 10 bits. No xadrez, o número de bits transmitidos por uma jogada também é pequeno, mas é preciso pensar profundamente para fazer a jogada certa
      Humanos se parecem mais com organismos que coletam informações, filtram-nas e as reduzem a uma sopa concentrada de compreensão, para então emitir alguns bits cuidadosamente escolhidos a fim de criar o futuro desejado
    • Considera-se que texto em inglês tenha cerca de 10 bits de informação por palavra, mas uma pessoa consegue ler muito mais rápido do que 1 palavra por segundo
      Isso inclui não só absorver as palavras, mas também entender o significado pretendido pelo autor e refletir por conta própria sobre essas palavras
    • Esse número 10 parece vir de uma pesquisa feita para render manchete, mais do que para buscar a verdade. É quase um clickbait científico, e é uma pena que as pessoas caiam nisso
    • Esse tipo de comentário é um dos que eu mais detesto no HN. Expressões como “bem trivial”, “a comparação não faz sentido lógico” e “tolo” são exageradas
      Não tenho acesso para ler o artigo, mas o artigo de perspectiva publicado foi citado 131 vezes e parece tratar de capacidades humanas por tarefa, velocidade de processamento cortical, percepção, movimentos dos membros, movimentos oculares etc.
      Presumir que os autores não entendem o espaço do problema não é uma boa contribuição para a conversa
  • “Por que só conseguimos pensar em uma coisa de cada vez?” talvez seja, na verdade, um problema de percepção
    O fluxo de pensamentos, a visualização e o diálogo interno parecem sustentar apenas uma coisa por vez, mas talvez isso aconteça porque, ao longo da vida, aprendemos a comunicação direta como algo linear, em um único canal
    O cérebro pensa bastante em segundo plano até sobre temas nos quais não estamos focando diretamente, e é por isso que surgem momentos de “aha!”. Talvez a mente consiga manter vários fluxos de pensamento ao mesmo tempo, mas a linguagem force os padrões de pensamento a uma forma linear e não simultânea

    • Do ponto de vista de alguém que não tem monólogo interno e já praticou bastante meditação, a causa não é a linguagem, mas o próprio mecanismo de atenção
      Estudiosos budistas veem que pode haver vários fluxos de atenção na consciência, mas a atenção real só consegue conter, de cada vez, uma única “conta” de experiência/pensamento desse fluxo, e nós alternamos entre elas muito rapidamente
      Pessoalmente, tendo a concordar, mas também parece haver algo como uma compressão temporal, em que a conta entregue à atenção contém um resumo comprimido da percepção contínua. Até dois fluxos parecem possíveis, mas, ao monitorar três ou mais, surgem lacunas
      No estado habitual, nem sequer monitoramos um único fluxo de forma contínua, e os efeitos estranhos e interessantes mencionados na meditação parecem aparecer quando se torna possível manter atenção realmente contínua
    • Lembro que Descartes' Error, de Antonio Damasio, tratava de casos de pacientes com o corpo caloso seccionado
      Ao mostrar imagens diferentes para os olhos esquerdo e direito e perguntar o que a pessoa tinha visto, ela podia dizer e escrever respostas diferentes, porque a fala e a escrita são controladas por hemisférios cerebrais diferentes
      Isso sugere que o gargalo da atenção consciente talvez não seja uma limitação essencial do cérebro animal, mas um mecanismo de consenso desenvolvido para manter coerente a cadeia da experiência
    • Não concordo com a premissa de que só conseguimos pensar em uma coisa de cada vez
      Nós nos comunicamos com várias pessoas ao mesmo tempo e mantemos vários fluxos de conversa até com a mesma pessoa
      Claro, isso é mais alternar entre tarefas do que processamento paralelo de fato; no máximo, algo como ouvir uma pessoa, responder verbalmente a uma segunda, responder por mensagem a uma terceira e pensar no que responder a uma quarta
      O ponto central é que alternamos o foco da atenção com bastante rapidez
    • Pensamos em muitas coisas ao mesmo tempo. Só que pessoas com monólogo interno constante confundem esse monólogo com pensamento e acham que é “uma coisa por vez”
      Um monólogo em linguagem é essencialmente sequencial, então não dá para falar ou compreender dois fluxos de fala ao mesmo tempo
      Os momentos de aha que surgem “em segundo plano” são, na verdade, o eu real, a mente real, e estão mais próximos do primeiro plano. Quando o monólogo aparece, ele empurra todo o resto para fora e, às vezes, parece até bloquear os momentos de aha
      O que se deseja não é linguagem, mas silêncio interior
    • Fico curioso se pessoas com transtorno dissociativo de identidade, ou que se percebem como seres plurais, vivenciam fluxos de pensamento simultâneos e sobrepostos
  • Não sei de onde tiraram esse número de 10 bits/s
    Mesmo comprimindo a saída com gzip, consigo digitar muito mais rápido do que 10 bits por segundo
    Mesmo pensando na informação sensorial processada conscientemente — isto é, não a informação que entra, mas a quantidade de informação analisada conceitualmente — ela deveria ser muito maior. 10 bits/s não parece intuitivamente correto

    • O artigo usa “vinte perguntas” como exemplo
      Uma pergunta de sim/não bem formulada revela 1 bit de informação sobre o objeto desconhecido; se quem adivinha vence de forma consistente, isso significa que a pessoa que pensa consegue acessar, em poucos segundos, cerca de 2²⁰, ou seja, 1 milhão de itens possíveis
      Portanto, o cálculo é que a velocidade do pensamento sem restrições seria de 20 bits ao longo de alguns segundos, ou no máximo 10 bits por segundo
    • O inglês tem cerca de 1 bit por caractere. Digitando a uma velocidade muito alta de 120 WPM, chega-se aproximadamente a 10 bps
      Mesmo com gzip, computadores não representam o inglês de forma muito eficiente
    • A resposta para “de onde vieram os 10 bits/s” está explicada em bastante detalhe no artigo
    • Dizer que a “taxa de processamento comportamental” é de 10 bits/s é estranho
      Basta assistir a uma partida de futebol: o cérebro controla rapidamente algo como 600 músculos. Só isso já deveria representar muitos bits por segundo, e é muito melhor do que robôs controlados por computador
      Quanto a “por que o cérebro precisa de bilhões de neurônios para processar 10 bits/s”, os carros com FSD da Tesla também têm muita capacidade de processamento, mas ainda têm dificuldade para não bater em caminhões de bombeiros. Muitos recursos podem ser necessários
  • Seria bom que as pessoas, por favor, lessem o artigo antes de comentar. Ele responde a muitas perguntas que vêm à cabeça só de passar os olhos pelo título, e é bem interessante

    • Segui o link e ele pede US$ 35,95 para ler o artigo
      Não é uma estrutura muito propícia para uma discussão bem-sucedida entre pessoas que leram o artigo
    • Não é preciso ler o artigo. O problema é que sistemas mecânicos têm inércia e uma capacidade limitada de mudar de direção, portanto de enviar informação discreta como sinal
  • A que velocidade o cérebro processa quando mestres chineses do tênis de mesa estão jogando?
    Ao ver a bola enviada pelo adversário, é preciso calcular inconscientemente a velocidade, o ângulo e o efeito, e decidir como mover o corpo, as pernas, os braços, as mãos e até os dedos
    Uma mesa padrão de tênis de mesa tem 2,74 m de comprimento e, em partidas profissionais rápidas, a bola pode percorrer essa distância em 90 a 140 ms. O jogador tem menos de 0,1 segundo para reagir
    Isso exige não só uma velocidade enorme de processamento de imagens, mas também velocidade mental para transformar esses dados visuais, em menos de um segundo, em posições e movimentos precisos de centenas de músculos. 10 bits por segundo não faz sentido

  • Medir o processamento humano em bits só é apropriado quando processamos ou produzimos artefatos de informação digital, como um documento digitado.
    Os sistemas do nosso corpo são wetware bioquímico, portanto não podem ser descritos adequadamente com base em lógica booleana.
    Os seres humanos estão muito mais próximos da descrição da realidade pela mecânica estatística de Boltzmann do que de uma descrição booleana da lógica digital.

    • Bits são perfeitamente utilizáveis para medir processamento de informação biológica. O bit mencionado aqui não é o bit de lógica booleana dos computadores, mas um conceito mais abstrato da teoria da informação.
      Conte o número de configurações distintas possíveis que um sistema pode assumir, reflita incertezas estatísticas ou vieses se necessário e depois tire o logaritmo de base 2 desse número: isso é a quantidade de informação do sistema.
      Isso pode ser aplicado a praticamente qualquer coisa, seja um sistema biológico ou não.
    • O que se discute aqui não é gênero, mas algo mais próximo de sexo biológico e dimorfismo sexual. Essa é uma forma de classificação bastante robusta.
      O conceito “clássico” de gênero baseado em sexo é bastante razoável quando se consideram vários pontos, mas isso não elimina a necessidade de tratar com dignidade e respeito aos desejos as pessoas que querem expressar seu gênero de outra forma em espaços públicos.
      https://philosophersmag.com/unexceptional-sex/
    • Usar bits aqui não significa trabalhar em binário.
      Como na teoria da informação, o número de bits é o log2 da quantidade de estados representáveis e nem precisa ser um inteiro.
      Por exemplo, se há 10 bits de informação, é possível distinguir 1.024 estados diferentes. Não importa se são 1.024 cores ou, se quiser, 1.024 gêneros; o ponto importante é que há 1.024 caixas onde colocar as coisas.
      Pelos resultados do artigo, isso significa que o “cérebro interno” poderia processar uma cor com 1.024 níveis de nuance por segundo, ou duas cores independentes com 16 níveis de nuance cada. Se as cores não forem independentes, talvez possa processar ainda mais.
    • O bit é a unidade básica da teoria da informação e, neste contexto, não tem relação com lógica digital.
      Não se está dizendo “vamos codificar masculino/feminino em um bit” nem “101 é serotonina, 110 é dopamina”.
      É uma descrição estatística de que o conteúdo de informação produzido por seres humanos pode ser comprimido para cerca de 10 bits por segundo.
    • Computação analógica e computação digital são paradigmas diferentes, e o ponto geral de que é difícil criar uma analogia entre elas está correto.
      Mas bit é apenas uma quantidade de informação em uma determinada base. Se quiser, a discussão poderia ser feita em “nit”.
      O ponto central é que, mesmo que uma representação concreta se baseie em uma suposição de computação digital, a informação em si ainda é real.
  • Chama-se de paradoxo o fato de o sistema nervoso periférico conseguir absorver informações do ambiente na escala de gigabits por segundo, enquanto a taxa de processamento de informação do comportamento humano é muito pequena; mas isso é parecido com uma GPU fazer bilhões de operações por segundo e ainda assim Cyberpunk rodar a apenas 60 fps, então não é um paradoxo.
    Além disso, o cérebro parece se sair melhor do que GPUs em tarefas como reconhecimento de imagens. Provavelmente porque realiza mais operações por segundo do que uma GPU.

    • Outra comparação também é possível. Suponha que o objetivo seja calcular uma integral em um espaço de 100 dimensões ou resolver um sistema quântico e responder se o resultado é maior ou menor que 0; isso leva um tempo enorme, mas a informação de saída é de apenas 1 bit.
    • Ainda não tenho certeza de que, hoje, o cérebro seja melhor do que GPUs em reconhecimento de imagens. Também é ambíguo como medir isso.
      Uma GPU pode ser conectada a um banco de dados com muito mais itens e também permite demonstrações bastante impressionantes de reconhecimento facial, identificando muitas pessoas aleatórias.
      Mas seres humanos conseguem inferir a utilidade de objetos que veem pela primeira vez, e isso se aproxima de algo melhor do que simples reconhecimento de objetos.
  • Como seres humanos conseguem transmitir até 39 bits/s em fala comum, descrever a “taxa de processamento” humana como apenas 10 bits/s não parece preciso.
    https://www.science.org/content/article/human-speech-may-hav...

    • Por quanto tempo é possível produzir esses 40 bps continuamente? Se só dá para fazer isso durante 1/4 do tempo total, a média é 10 bps.