Az emberi agy működése meglepően lassú, ha figyelembe vesszük a komplexitását és a feldolgozási sebességét.

A Caltech biológusainak legújabb kutatása során számszerűsítették az emberi gondolkodás sebességét, és az eredmény meglepően borongós: úgy tűnik, hogy nem éppen a gyorsaságunkról vagyunk híresek. Valójában meglehetősen lassúak vagyunk a gondolkodás terén.

Az egyetlen aduász, ami az embert a földi élővilág fölé emelte és a bolygó urává tette, a csodálatos emberi agy. Az ember gyors észjárásának titka ez a különleges szerv, ami nem csak az általunk ismert legerősebb, de a legenergiatakarékosabb számítógép is.

Az, hogy agyunk valóban számítógép-e, vagy sem, egy érdekes és sokszor vitatott kérdés. A Caltech műszaki egyetem kutatói azonban úgy döntöttek, hogy közelítenek a kérdéshez egy új módszerrel: megpróbálták mérni az agy adatfeldolgozási képességeit, hogy közös alapra helyezzék a két jelenséget.

A kutatások szerint az emberi agy másodpercenként mindössze 10 bitnyi információ feldolgozására képes. Ez a megállapítás különösen lenyűgöző, hiszen érzékszerveink körülbelül százmilliószoros sebességgel gyűjtik be a minket körülvevő világ adatait.

A digitális univerzumban a bit a legkisebb információs egység, amely a kettes számrendszer nyelvén egyes vagy nulla formájában létezik. Az informatikai szakértők ezt a fogalmat az emberi kommunikációra is kiterjesztették, és kissé biológiai szempontból közelítették meg: egy bitet párhuzamba állítottak egy betűvel, egy mozdulattal vagy egy beszédhanggal, így hangsúlyozva az információ átadásának alapvető elemeit.

Egy profi gépíró percenként 120 szót képes legépelni, szavanként öt betűvel számolva az körülbelül 10 leütést, vagyis 10 bitet jelent másodpercenként. Hallás esetén az érthető beszéd sebessége percenként 160 szó, ami ugyanilyen kalkulációval a beszédértés sebessége körülbelül 13 bit másodpercenként.

A Rubik-kocka kirakásának sebessége lenyűgöző, hiszen világrekord közeli teljesítménye 11,8 bit/másodperc műveleti sebességet ér el. Ezzel szemben a memóriafeladatok teljesítménye kissé alacsonyabb, csupán 4,9 bit/másodperc. A profi Tetris játékosok is figyelemre méltó sebességet mutatnak, 7 bit/mp értékkel, míg a véletlenszerű kártyapakli megjegyzése és visszamondása a legmagasabb szinten 17,7 bit/szekundumot ér el, ami igazán figyelemre méltó teljesítmény.

A fentebb említett információk tükrében a dolgozat...

A helyzet egyértelmű: kifejezetten zavaró lenne, ha a wi-fi ilyen alacsony sávszélességgel üzemelne. Már hozzászoktunk ahhoz, hogy eszközeink mintegy ötmilliószoros sebességgel cserélnek adatokat.

Még különösebb, hogy ez a sebesség az idegrendszerünk más részeihez képest is nagyon lassú. Az emberi szem egyetlen fotoreceptora 270 bit/mp adatmennyiséget ad, ami szemenként mintegy 1,6 milliárd bit/mp beérkező adat. Mindezt a látóideg már valamelyest tömörítve, mintegy 100 millió bit/másodperc sebességgel továbbítja az agy felé.

Az egyes idegsejtek működési kapacitása jelentősen meghaladja az átlagos sebességet, hiszen elméletileg sokkal nagyobb sávszélességgel is képesek volna dolgozni. Azonban jellemzően 10 bit/mp sebességgel végeznek feladatokat, mindezt a 85 milliárdnyi idegsejt összhangjában az agyunkban. Ez a sebesség egyfajta evolúciós örökség, amely a régebbi, egyszerűbb környezetekből maradt ránk.

Őseink olyan ökológiai szerepbe ágyazódtak, amelyben a világ tempója meglehetősen lassú volt a túlélés szempontjából. Valójában a másodpercenkénti 10 bitnyi információra csupán a legkritikusabb helyzetekben volt szükség, hiszen az idő legnagyobb részében a környezetünk sokkal csendesebb és kiegyensúlyozottabb volt.

- magyarázza Markus Meister, a kutatás egyik alkotója.

Az emberi lényeket nem befolyásolja közvetlenül a tranzisztorok számának növekedése, viszont a számítógépek teljesítménye folyamatosan növekszik, így egyre gyorsabbá válnak.

A kérdés, hogy az önvezető autók képesek-e elérni az emberi sofőrök szintjét, már önmagában is furcsa. Az utak, hidak és kereszteződések olyan struktúrák, amelyek a 10 bit/másodperces adatáramlásra lettek tervezve, azaz az emberi érzékelés és reakció sebességéhez igazodnak. Amikor végre elérjük azt a pillanatot, hogy az utolsó emberi sofőr is visszavonul, lehetőség nyílik arra, hogy az infrastruktúrát a kilobit/másodperces sebességű, gépi gondolkodásra optimalizáljuk. Ekkor az emberek számára ugyanúgy ajánlott lesz távol maradni ettől a technológiai környezettől, ahogyan egy csiga is messziről kerüli a mai autópályákat.

- hívta fel a figyelmet Meister.

Azok, akikben felébredt a kritikai gondolkodás és némileg felületesnek találják a Caltech által közölt számadatokat, nem tévednek. Fontos észben tartani, hogy egyetlen betű nem csupán egy bit, hiszen az ASCII kódolás szerint legalább hét bitet igényel. Ráadásul, ha a beszédhangok digitális feldolgozásáról beszélünk, akkor még mélyebbre is merülhetünk a témában.

Bár a szerzők esetleg tévednek egy nagyságrenddel, a lényeg az, hogy az emberi gondolkodásnak van egy maximális sebessége. Ennek egyik kulcsfontosságú aspektusa, hogy a gondolkodás folyamata lineáris, míg az érzékszerveink képesek párhuzamosan működni. Vegyünk például egy sakkozót: ő egy lépéskombinációt képes egyszerre átgondolni, nem pedig több tucatnyit.

A szakértők véleménye szerint az idegrendszer alapvető működéséből ered, amelynek középpontjában a navigáció állt. Ez a tevékenység meglehetősen egységes és szűk keretek között zajlott, így a műveletek köre is korlátozott volt.

A Caltech kutatói szerint mindez rávilágít néhány tudományos-fantasztikus elképzelés és az ezekre épülő fejlesztések árnyoldalaira. Például a számítógép és az emberi agy közötti kapcsolat terén, amelyen Elon Musk Neuralink nevű vállalata is dolgozik. A lényeg az, hogy az emberi agyhoz való csatlakozáshoz nem szükséges 10 bitnél gyorsabb adatátvitel, és ez a korlát valószínűleg meg is marad. Emiatt az agyba ültetett elektródák segítségével sem fogunk tudni álomsebességgel gépelni vagy éppen tetrisezni.