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人類思考速度遠比想像慢,每秒僅能處理 10 bits 信息

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加州理工學院(Caltech)最新研究揭示人類思維處理速度的確切數據,顛覆了我們對大腦運作的傳統認知。研究結果於2024年12月17日發表在《神經元》(Neuron)期刊上,引加州理工學院(Caltech)最新研究《求生存之難:我們為何以每秒10比特的速度生活?》(The Unbearable Slowness of Being: Why do we live at 10 bits/s?)在《神經元》期刊發表,首次精確量化人類思維速度,揭示令人震驚的數據差異。

感知與思維的巨大鴻溝

研究發現驚人的數據對比:

  • 人類感官系統:每秒接收10億比特(bits)信息
  • 大腦思維處理:每秒僅能處理10比特信息
  • 差距比例:感知與認知速度相差1億倍
  • 技術參考:普通WiFi處理速度(每秒5000萬比特)比人類思維快500萬倍

大腦資源配置之謎

儘管擁有龐大的神經網絡,人腦處理速度仍極其有限:

  • 神經元總數:850億個
  • 大腦皮層神經元(負責高級思維):約280億個
  • 單個神經元能力:可處理超過10比特/秒
  • 實際整體效率:僅達到10比特/秒

進化適應解釋

研究團隊提出演化視角:

  • 早期生物神經系統主要用於簡單導航
  • 進化保留了順序性思維模式
  • 人類只能進行單線程思考
  • 這種限制可能是生存適應的結果

日常活動中的體現

研究分析多種人類行為驗證該速度限制:

  • 閱讀速度
  • 寫作效率
  • 遊戲反應時間
  • 問題解決過程
  • 決策制定速度

技術發展的重要啟示

研究結果對多個領域產生深遠影響:

  • 腦機接口開發:需考慮人腦固有的速度限制
  • 人工智能設計:應適應人類認知處理速度
  • 人機交互優化:界面設計需匹配人類信息處理能力
  • 教育培訓方法:需根據認知速度特點調整

未來研究方向

該發現提出關鍵科學問題:

  1. 大腦如何從海量感知信息中篩選出關鍵內容
  2. 為何擁有如此多的神經元卻維持較低的處理速度
  3. 單線程思維的神經機制是什麼
  4. 如何優化人類認知效率

這項開創性研究獲得西蒙斯全球腦計劃(Simons Collaboration on the Global Brain)和美國國立衛生研究院(National Institutes of Health)的資助支持,為理解人類認知極限開闢了新視角。

參考來源:https://www.caltech.edu/about/news/thinking-slowly-the-paradoxical-slowness-of-human-behavior

開版圖由AI生成。

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