加州理工学院的两位研究人员试图量化人类思维的速度，将其定为每秒 10 位信息，这有点令人困惑。从这个角度来看，对 2024 年美国平均下载速度最慢的一项估计为93兆位每秒 (Mbps)，但传输的信息量较低。
首先，我们在这里谈论什么？您的想法可能（事实证明，速度令人惊讶地缓慢）假设我们正在谈论我们在日常计算中看到的“位”。在计算术语中，一位可以具有两个值之一，通常由二进制数字表示，即一或零。但这与所传达的信息量并不相符，有时被称为“香农”，以克劳德·香农（通常被称为“信息论之父”）的名字命名。
“要理解信息的概念，有必要区分它和数据。举个例子，我有一个朋友，她刚生完孩子，我给她发短信，问她新生儿的性别。根据我对事物的看法，她的回答将给我发送一个恰好是男孩或女孩的机会。为了回答我，她可能会向我发送一个由多个字符组成的句子，每个字符都由 代表。因此，我将收到几十位的数据。布列塔尼电信副教授文森特·格里彭 (Vincent Gripon) 在一篇翻译文章中解释道：对话。
“我们的大脑已经习惯了这个事实。据估计，每秒有一亿比特的数据从视觉皮层传输到我们新皮层的深层区域。这些数据大部分对我们来说完全无用，而且携带的信息很少。信息。”
研究信息论的科学家试图量化各种系统的信息，包括在系统中传递了多少信息。以及有多少信息。在这样做的过程中，他们发现了一个难题：我们的大脑不断地受到感官数据的轰炸，速度令人难以置信，估计为 109比特每秒，但我们的意识思维处理信息的速度要慢得多。
正如您所料，人类思想是一件很难量化的事情。为了做到这一点，一项新研究的作者研究了人类执行的任务以及在此过程中处理的信息量。例如，他们研究了手动打印手写稿件的任务。
“一名高级打字员每分钟可打出 120 个单词。如果将每个单词视为 5 个字符，则该打字速度相当于每秒敲击 10 次按键。这代表了多少位信息？人们很想数一下键盘上的按键，然后计算出获得每个字符的熵的对数，但这是一个巨大的高估。想象一下，在阅读本段的开头后，你会被问到下一个字符是什么......”该团队在他们的论文中写道。
“英语包含有序的内部结构，使字符流具有高度可预测性。事实上，英语的熵每个字符只有 ∼ 1 位。专家打字员依赖于所有这些冗余：如果被迫输入随机字符序列，他们的速度会急剧下降”。
由此，他们能够估计打字员在键入随机字符序列时的思维速度约为……每秒 10 位。从玩来看其他任务俄罗斯方块从在受控条件下解魔方到听英语，该团队估计大多数任务的执行速度都相似，但速度慢得惊人。
该论文的合著者马库斯·梅斯特 (Markus Meister) 在一份报告中表示：“这是一个极低的数字。”陈述。 “每时每刻，我们都从我们的感官接收到的数万亿个比特中提取出 10 个比特，并使用这 10 个比特来感知我们周围的世界并做出决策。这就提出了一个悖论：大脑正在做什么来过滤所有这些信息？ ”
当我们的大脑处理大量的感官数据时，我们的意识思维似乎以慢得多的速度运行。该团队指出，这可能会产生影响，例如，在创建脑机接口领域。虽然我们（我们指的是科技兄弟）可能梦想创造脑机接口来加速人类脑力的发展，但事实可能是我们受到自己认知速度的限制，就像试图连接到光纤互联网一样通过 Game Boy – 您的硬件将限制您可以从中获得的内容。
更一般地说，它提出了许多有关人类认知的问题，例如为什么我们的神经系统可以并行处理数千个项目，而我们的意识思维却以如此缓慢的速度前进。
“人类怎么能在只有 10 位/秒的情况下逃脱呢？这里同义反复的答案是，如此低的认知速度足以生存，”该团队写道。 “更准确地说，我们的祖先选择了一个生态位，在这个生态位中，世界速度足够慢，使生存成为可能。事实上，只有在最坏的情况下才需要 10 位/秒，而且大多数时候，我们的环境变化速度很大。节奏更加悠闲。”
虽然这是对人类思维信息速度的有趣估计，但该团队强调，它提出的问题多于答案，为未来的进一步探索提供了途径。
研究小组写道：“特别是，我们的周围神经系统能够以更高的速率从环境中吸收信息，约为千兆位/秒。” “这定义了一个悖论：人类行为的微小信息吞吐量与行为所依据的巨大信息输入之间存在巨大鸿沟。这个巨大的比率——大约 1 亿——在很大程度上仍然无法解释。”
该研究发表在期刊上神经元。
