- A velocidade de processamento de informação no comportamento e nos processos cognitivos humanos é medida em cerca de 10 bits por segundo
- Em contraste, foi constatado que o sistema sensorial humano coleta cerca de 1 bilhão de bits de informação por segundo
- Essa enorme diferença (1 bilhão contra 10) é um dos maiores mistérios em aberto da neurociência
Evidências experimentais da velocidade de processamento de informação
- Em diversas atividades cognitivas, como digitação, fala e leitura, observa-se de forma consistente uma velocidade de processamento de cerca de 10 bits por segundo
- Nem mesmo gamers profissionais ou jogadores de jogos de cartas em alta velocidade conseguem ultrapassar esse nível de processamento de informação
- Limites de velocidade semelhantes também foram confirmados em várias funções cognitivas, como percepção visual, processamento auditivo e memória
A estrutura dupla de "cérebro externo" e "cérebro interno"
- Cérebro externo: área que processa em paralelo informações de alta dimensão recebidas pelos órgãos sensoriais
- Cérebro interno: área que processa em série apenas a pequena quantidade de informação necessária para o controle do comportamento
- A diferença no modo e na velocidade de processamento de informação entre essas duas áreas forma características centrais da cognição humana
Implicações e propostas da pesquisa
- Ao projetar interfaces cérebro-computador, é preciso considerar os limites da velocidade de processamento de informação humana
- É necessário pesquisar quais vantagens adaptativas essa limitação de velocidade trouxe ao longo da evolução biológica
- Para ampliar as capacidades cognitivas humanas, é preciso compreender mais profundamente os mecanismos de processamento de informação do cérebro interno
Direções para pesquisas futuras
- São necessários estudos mais detalhados sobre o mecanismo de processamento serial do cérebro interno
- É preciso melhorar a compreensão do processo de transferência de informação entre o cérebro externo e o cérebro interno
- É necessário investigar a possibilidade de processamento paralelo nas funções cognitivas
1 comentários
Comentários do Hacker News
O cérebro é um computador de propósito geral, e medir apenas a informação de uma tarefa ou objeto específico é estranho. Ao olhar para um cubo mágico, não reconhecemos apenas a posição das cores, mas o próprio cubo. Isso mostra a capacidade do cérebro de reconhecer diversos objetos.
Ao digitar texto em inglês, não estamos simplesmente convertendo informação em texto, mas escolhendo a atividade mais adequada naquele momento. Isso inclui um controle muscular preciso que é difícil de programar em robôs.
Se uma pergunta for bem projetada, cada pergunta revela 1 bit de informação sobre algo misterioso. Isso sugere que o cérebro pode acessar cerca de 1 milhão de itens em poucos segundos. Essa é uma definição extrínseca de "informação", com pouca relação com a velocidade de processamento intrínseca.
O motivo de o hardware biológico poder ter alta "velocidade intrínseca" e ainda assim oferecer resolução de problemas em "velocidade extrínseca muito baixa" é trivial. Isso mostra que as propriedades das partes não são as propriedades do todo.
O "processamento intrínseco" da inteligência está relacionado à mobilização de várias habilidades cognitivas, como imaginação, coordenação e planejamento. Como certas tarefas exigem que todas essas habilidades funcionem, a velocidade de "processamento extrínseco de informação" fica lenta.
O artigo define as tarefas de forma abstrata e impõe um custo uniforme para processar "1 bit de informação de trabalho". Se aplicássemos o mesmo aos computadores, também encontraríamos uma taxa de transmissão de bits pequena.
O motivo de só conseguirmos ter um pensamento por vez pode ser um problema de percepção. Pode ser porque nossa linguagem força nossos padrões de pensamento a serem lineares e não simultâneos.
A taxa de 10 bits/s, na prática, é maior, porque conseguimos digitar mais rápido do que isso. A quantidade de informação sensorial que processamos conscientemente é muito maior.
Recomendo ler o artigo. É interessante e fornece respostas para muitas perguntas.
O cérebro humano é um excelente sistema operacional, mas carece de um bom editor de texto.
Humanos podem transmitir até 39 bits/s durante a fala normal. Explicar a "vazão" humana com 10 bits/s é impreciso.
O sistema nervoso periférico pode absorver informações do ambiente na faixa de gigabits por segundo. Isso define a grande diferença entre a pequena vazão de processamento do comportamento humano e a grande entrada de informação que fundamenta esse comportamento.
O cérebro parece ter desempenho melhor que uma GPU em tarefas como reconhecimento de imagens. Isso pode ser porque o cérebro executa mais operações por segundo do que uma GPU.
A suposição de que 10 bits/s é lento só faz sentido em comparação com sistemas de computação geral implementados em substrato de silício. No entanto, essa suposição não se traduz linearmente para a vazão do cérebro nem para a percepção da existência.
"Bits" só seriam uma medida adequada do processamento humano quando lidamos com artefatos de informação digital ou os geramos. Nossos sistemas corporais são bioquímicos e não podem ser explicados com base em fundamentos booleanos. Esse é um dos principais problemas da obsessão da sociedade com conceitos clássicos de gênero.