- Tốc độ xử lý thông tin trong hành vi và quá trình nhận thức của con người được đo ở mức khoảng 10 bit mỗi giây
- Trong khi đó, hệ thống giác quan của con người được xác nhận là thu thập khoảng 1 tỷ bit thông tin mỗi giây
- Khoảng cách khổng lồ này (1 tỷ so với 10) là một trong những bí ẩn chưa được giải quyết lớn nhất trong lĩnh vực khoa học não bộ
Bằng chứng thực nghiệm về tốc độ xử lý thông tin
- Trong nhiều hoạt động nhận thức khác nhau như gõ chữ, nói và đọc, tốc độ xử lý thông tin khoảng 10 bit mỗi giây đều được quan sát một cách nhất quán
- Ngay cả các game thủ chuyên nghiệp hay người chơi các trò chơi bài tốc độ cao cũng không thể vượt qua mức tốc độ xử lý thông tin này
- Giới hạn tốc độ tương tự cũng được xác nhận ở nhiều chức năng nhận thức khác nhau như nhận thức thị giác, xử lý thính giác và trí nhớ
Cấu trúc kép của "não bên ngoài" và "não bên trong"
- Não bên ngoài: vùng xử lý song song thông tin bậc cao được tiếp nhận từ các cơ quan cảm giác
- Não bên trong: vùng chỉ xử lý tuần tự một lượng nhỏ thông tin cần thiết cho việc điều khiển hành vi
- Sự khác biệt về phương thức và tốc độ xử lý thông tin giữa hai vùng này hình thành nên những đặc tính cốt lõi của nhận thức con người
Hàm ý và đề xuất của nghiên cứu
- Khi thiết kế giao diện não-máy tính, cần cân nhắc giới hạn tốc độ xử lý thông tin của con người
- Cần nghiên cứu những lợi thế thích nghi mà giới hạn tốc độ này mang lại trong quá trình tiến hóa sinh học
- Để nâng cao năng lực nhận thức của con người, cần hiểu sâu hơn về cơ chế xử lý thông tin của não bên trong
Hướng nghiên cứu trong tương lai
- Cần nghiên cứu chi tiết hơn về cơ chế xử lý tuần tự của não bên trong
- Cần cải thiện hiểu biết về quá trình truyền thông tin giữa não bên ngoài và não bên trong
- Cần khám phá khả năng xử lý song song của các chức năng nhận thức
1 bình luận
Ý kiến trên Hacker News
Bộ não là một máy tính đa dụng; việc chỉ đo lường thông tin của một tác vụ hay một đối tượng cụ thể là điều bất thường. Khi nhìn vào khối Rubik, ta không chỉ nhận ra vị trí của các màu mà còn nhận ra chính khối lập phương đó. Điều này cho thấy bộ não có khả năng nhận diện nhiều loại đối tượng khác nhau.
Khi nhập văn bản tiếng Anh, đó không chỉ là việc chuyển đổi thông tin thành văn bản, mà còn là chọn hoạt động phù hợp nhất tại thời điểm đó. Điều này bao gồm khả năng điều khiển cơ bắp chính xác mà rất khó lập trình cho robot.
Nếu câu hỏi được thiết kế tốt, mỗi câu hỏi sẽ tiết lộ 1 bit thông tin về một điều còn bí ẩn. Điều này gợi ý rằng bộ não có thể truy cập khoảng 1 triệu mục chỉ trong vài giây. Đây là một định nghĩa ngoại tại của "thông tin", nên ít liên quan đến tốc độ xử lý nội tại.
Lý do phần cứng sinh học có thể có "tốc độ nội tại" cao nhưng lại cho ra khả năng giải quyết vấn đề ở "tốc độ ngoại tại" rất thấp là một điều khá tầm thường. Điều này cho thấy thuộc tính của từng phần không phải là thuộc tính của toàn thể.
"Xử lý nội tại" của trí tuệ liên quan đến việc huy động nhiều kỹ năng nhận thức như tưởng tượng, điều phối và lập kế hoạch. Một số tác vụ đòi hỏi tất cả các kỹ năng đó cùng hoạt động, nên tốc độ "xử lý thông tin ngoại tại" trở nên chậm.
Bài báo định nghĩa tác vụ một cách trừu tượng và áp một chi phí đồng đều cho việc xử lý "1 bit thông tin của tác vụ". Nếu áp dụng y hệt cho máy tính, ta cũng sẽ thấy tốc độ truyền bit nhỏ.
Lý do chúng ta chỉ có thể nghĩ một điều tại một thời điểm có thể là vấn đề của nhận thức. Cũng có thể là vì ngôn ngữ của chúng ta ép các kiểu suy nghĩ phải diễn ra theo tuyến tính và không đồng thời.
Con số 10 bit/giây này có vẻ không đúng, vì trên thực tế chúng ta có thể gõ nhanh hơn thế nhiều. Lượng thông tin cảm giác được xử lý một cách có ý thức cũng cao hơn rất nhiều.
Nên đọc thử bài báo. Nó thú vị và đưa ra câu trả lời cho nhiều câu hỏi.
Bộ não con người là một hệ điều hành xuất sắc, nhưng lại thiếu một trình soạn thảo văn bản tốt.
Con người có thể truyền tối đa 39 bit/giây trong khi nói bình thường. Dùng 10 bit/giây để mô tả "thông lượng" của con người là không chính xác.
Hệ thần kinh ngoại biên có thể hấp thụ thông tin từ môi trường ở mức gigabit/giây. Điều này xác định khoảng cách rất lớn giữa lượng thông tin đầu vào khổng lồ làm nền tảng cho hành vi và thông lượng thông tin nhỏ bé của chính hành vi đó.
Bộ não dường như làm tốt hơn GPU trong các tác vụ như nhận dạng hình ảnh. Có thể là vì bộ não thực hiện được nhiều tác vụ hơn mỗi giây so với GPU.
Giả định rằng 10 bit/giây là chậm chỉ đúng khi so với các hệ thống tính toán đa dụng được triển khai trên nền silicon. Tuy nhiên, giả định đó không thể chuyển dịch một cách tuyến tính sang thông lượng của bộ não và cảm nhận về sự tồn tại.
"Bit" chỉ là một thước đo phù hợp cho xử lý của con người khi ta đang xử lý hoặc tạo ra các hiện vật thông tin số. Hệ thống cơ thể của chúng ta là dạng "wetware" sinh hóa, không thể được mô tả bằng nền tảng Boolean. Đây cũng là một trong những vấn đề cốt lõi trong sự ám ảnh của xã hội với các khái niệm giới tính cổ điển.