Meglepően lassú az emberi agy

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 nemcsak az általunk ismert legerősebb, de a legenergiatakarékosabb számítógép is.

Hogy az agyunk mennyire számítógép vagy nem, egy másik vita tárgya. A Caltech műszaki egyetem munkatársai mindenesetre megpróbálták közös nevezőn vizsgálni a két dolgot úgy, hogy számszerűsítik az agy adatfeldolgozási kapacitását.

Az eredmény, hogy az emberi agy 10 bit feldolgozására alkalmas másodpercenként. Ez azért különösen meglepő, mert érzékszerveink mintegy százmilliószor nagyobb sebességgel gyűjtik az adatokat a minket körülvevő világról.

A digitális világban a bit egy darab, kettes számrendszerben kifejezett információ, egyes vagy nulla lehet. A szakemberek az ember esetében kissé megbiologizálták ezt a koncepciót: egy bitet egy betűvel, mozdulattal vagy beszédhanggal vettek egyenértékűnek.

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

A Rubik-kockát világrekordközeli sebességgel kirakni 11,8 bit/másodperc műveleti sebességet mutat, a memóriafeladatok valamivel gyengébb, 4,9 bit/mp, a profi Tetris játék 7 bit/mp sebességet, míg a véletlenszerű kártyapakli megjegyzése és visszamondása magas szinten erősebb, 17,7 bit/szekundumot mutat.

A fentiek alapján a dolgozat 

A probléma világos: irgalmatlanul kellemetlen lenne, ha a wifi ilyen sávszélességgel működne, ahhoz szoktunk, hogy eszközeink ennek mintegy ötmilliószorosával kommunikálnak.

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 sokkal nagyobb sávszélességen is képesek működni, de általában 10 bit/mp sebességgel dolgoznak – igaz, az agyban van belőlük 85 milliárd. Ez a tempó evolúciós örökségként maradt ránk, egy egyszerűbb világból.

Az őseink egy olyan ökológiai szerepbe illeszkedtek, ahol a világ eléggé lassú volt a túléléshez. A valóságban a másodpercenkénti 10 bitre csak a legrosszabb esetekben van szükség, az idő túlnyomó részében a környezetünk sokkal nyugisabb

– magyarázza Markus Meister, a tanulmány egyik szerzője.

Ég a házad ideki

Az embert tehát nem érinti a tranzisztorok számának duplázódása, a számítógépek azonban egyre gyorsabbak lesznek.

A vita, hogy az önvezető autók felérnek-e az emberi teljesítményhez, máris furának tűnik. Az utak, hidak, kereszteződések olyan teremtményeknek készültek, amelyek 10 bit/másodperccel kapcsolódnak a világhoz. Amikor az utolsó emberi sofőr is lelép, felhúzhatjuk az infrastruktúrát kilobit/másodperccel gondolkodó gépek szintjére. Az embereknek ekkorra már ugyanúgy tanácsos lesz távol maradni ettől a környezettől, mint egy csigának a mai autópályáktól

– mutatott rá Meister.

Akiben felhorgadt a kritikai gondolkodás, és kicsit elnagyoltnak érzi a Caltech számait, igaza van, tekintve, hogy egy betű, az nem egy bit, hanem ASCII-kódolásban is legalább hét, és akkor a beszédhangok bitesítésébe ne is menjünk bele. 

Ha a szerzők tévednek is egy nagyságrendet, a lényeg, hogy az emberi gondolkodás sebességének van felső határa. Ebben az egyik fő tényező, hogy az emberi gondolkodás egyetlen folyamat, míg az emberi érzékszervek képesek párhuzamosan dolgozni. Egy sakkozó például egy lépéskombinációt tud végiggondolni egyszerre, nem egytucatnyit.

A szakemberek szerint az idegrendszer kezdeti funkciójából fakad, amelyben a navigáció volt a fő feladat, ami meglehetősen egységes és korlátozott műveleti mező.

Mindez a Caltech munkatársai szerint beárnyékol pár tudományos-fantasztikus képzetet és az ezen alapuló fejlesztéseket. Ilyen például a számítógép-agy kapcsolódás is, amelyen Elon Musk egyik cége, a Neuralink is dolgozik. A lényeg, hogy az említett 10 bitnél gyorsabb összeköttetésre nincs szükség az emberi agyhoz, és ez nem is lesz meghaladható. Az említett korlátok miatt az agyba ültetett elektródákon keresztül sem leszünk képesek álomsebességgel gépelni vagy tetrisezni.

(MedicalXpress, New Atlas)