سرعت تفکر انسان چقدر است؟ بررسی سرعت پردازش اطلاعات در ذهن انسان

مقدمه: سرعت تفکر انسان، مسأله ای پیچیده و جالب

تلاش برای درک و اندازه گیری سرعت تفکر انسان یکی از مباحث جذاب در علوم اعصاب و تئوری اطلاعات است. اخیراً پژوهشگران دانشگاه کلتک (Caltech) تلاش کرده اند تا سرعت پردازش اطلاعات در ذهن انسان را بررسی کنند و به این نتیجه رسیدند که سرعت تفکر انسان تقریباً 10 بیت در ثانیه است. این عدد ممکن است در نگاه اول کمی عجیب و پیچیده به نظر برسد، اما درک بهتر این مفهوم می تواند به پاسخ دادن به سوالات اساسی در زمینه های مختلف علمی، از جمله تعاملات انسان با فناوری های جدید مانند رابط های مغز و کامپیوتر، کمک کند.

تفکر انسان و سرعت پردازش اطلاعات

قبل از اینکه به بررسی این مطالعه بپردازیم، لازم است که درک کنیم وقتی از "بیت" صحبت می کنیم، منظور دقیقاً چیست؟ در دنیای فناوری اطلاعات، یک بیت واحد اصلی اطلاعات است که می تواند یکی از دو مقدار ممکن، یعنی صفر یا یک، را نمایان کند. اما وقتی در مورد سرعت تفکر انسان صحبت می کنیم، منظور فقط انتقال ساده داده ها نیست، بلکه میزان اطلاعات واقعی و مفیدی است که پردازش می شود.

مفهوم اطلاعات و داده ها

بر اساس نظریه های اطلاعاتی، مفاهیم داده و اطلاعات به طور دقیق از یکدیگر تمایز دارند. برای مثال، فرض کنید که فردی از شما بپرسد که آیا یک نوزاد دختر است یا پسر. پاسخ این سوال که به طور معمول تنها یک کلمه است، می تواند به عنوان یک واحد اطلاعاتی (Shannon) در نظر گرفته شود. در عوض، پیام های طولانی تر و پیچیده تر که شامل جملات کامل هستند، داده های بیشتری را منتقل می کنند اما اطلاعات بیشتری را به تنهایی حمل نمی کنند. این تفاوت ها نشان می دهد که چگونه مغز انسان به پردازش اطلاعات می پردازد.

آمارهای جالب از پردازش اطلاعات در مغز انسان

یکی از مشاهدات جالبی که محققان انجام داده اند، این است که مغز انسان به طور پیوسته و با سرعتی بسیار بالا از نقاط مختلف بدن و محیط اطراف داده دریافت می کند. این میزان انتقال اطلاعات در حدود 100 میلیون بیت در ثانیه است، که بیشتر این داده ها غیرضروری و بی فایده هستند. بنابراین، سوال اینجاست که مغز چگونه این حجم عظیم داده را پردازش کرده و تنها اطلاعات مفید را استخراج می کند؟

تلاش برای اندازه گیری سرعت تفکر انسان

محققان برای اندازه گیری دقیق سرعت تفکر انسان، آزمایش هایی انجام دادند که در آن ها افراد وظایف مختلفی از جمله تایپ کردن یک متن دست نویس را انجام دادند. در این آزمایش ها، سرعت تایپ تایپیست های حرفه ای در حدود 120 کلمه در دقیقه بود. با توجه به اینکه هر کلمه از 5 کاراکتر تشکیل شده و تایپیست ها در هر ثانیه حدود 10 ضربه کلید وارد می کنند، محققان به این نتیجه رسیدند که سرعت پردازش اطلاعات در این حالت حدود 10 بیت در ثانیه است.

چرا این عدد چنین پایین است؟

این رقم 10 بیت در ثانیه ممکن است بسیار کم به نظر برسد، اما از آنجایی که مغز انسان به طور همزمان می تواند هزاران داده را پردازش کند و از این اطلاعات برای تصمیم گیری استفاده نماید، این میزان سرعت تفکر برای بقا در محیط های طبیعی و روزمره کافی است. این سرعت پردازش پایین به طور خاص در مواقعی که نیازی به واکنش سریع نیست، کاملاً مناسب است.

تاثیر این تحقیق در طراحی رابط های مغز و کامپیوتر

این یافته ها می توانند تاثیر زیادی در طراحی و توسعه فناوری های رابط مغز و کامپیوتر (BCI) داشته باشند. با توجه به اینکه مغز انسان تنها قادر به پردازش 10 بیت در ثانیه است، شاید این حقیقت نشان دهد که توانایی های مغز انسان در استفاده از این فناوری ها محدود است. به عبارت دیگر، حتی اگر ما بخواهیم توان پردازشی مغز را با استفاده از تکنولوژی هایی مانند اینترنت فیبر نوری افزایش دهیم، محدودیت های زیستی مغز می توانند سرعت پردازش را محدود کنند.

چالش های پردازش اطلاعات در مغز انسان

در حالی که مغز قادر است مقادیر زیادی داده را به صورت موازی پردازش کند، سرعت پردازش آگاهانه اطلاعات یا همان تفکر انسان به طور قابل توجهی کندتر است. این تضاد میان سرعت پردازش داده ها و سرعت پردازش تفکرات آگاهانه به یکی از سوالات کلیدی در زمینه شناخت انسان تبدیل شده است. چرا مغز می تواند هزاران داده را به صورت همزمان پردازش کند اما تفکر انسان با سرعت بسیار پایین تری انجام می شود؟

چرا تفکر آهسته تر از پردازش داده ها است؟

در واقع، مغز انسان به طور طبیعی به گونه ای تکامل یافته است که بتواند با اطلاعاتی که در محیط اطراف وجود دارد سازگار شود. این اطلاعات غالباً به طور تدریجی و با سرعتی معقول در طول زمان تغییر می کنند. برای مثال، محیط زیست انسان ها به طور معمول با تغییرات سریع و بی وقفه مواجه نیست، بنابراین نیاز به پردازش اطلاعات با سرعت بسیار بالا در بیشتر مواقع وجود ندارد. به همین دلیل، مغز قادر است که این داده ها را با سرعت پایین تری پردازش کرده و آن ها را برای تصمیم گیری های هوشمندانه به کار گیرد.

مقایسه اطلاعات ورودی و پردازش های انسانی

یکی از پارادوکس های جالبی که در این تحقیق به آن اشاره شده، تفاوت عظیم میان میزان اطلاعاتی است که مغز انسان دریافت می کند و سرعت پردازش آن است. در حالی که سیستم عصبی محیط اطراف را با سرعت گیگابیت در ثانیه دریافت می کند، اما اطلاعاتی که مغز انسان برای تفکر از آن استفاده می کند تنها 10 بیت در ثانیه است. این تفاوت شدید بین ورودی های داده و پردازش های انسانی همچنان برای محققان سوال برانگیز است.

نتیجه گیری: سوالاتی بی پاسخ و مسیرهای پیش رو

در نهایت، هرچند سرعت تفکر انسان در این تحقیق به 10 بیت در ثانیه تخمین زده شده است، اما این عدد سوالات بیشتری را مطرح می کند تا جواب ها. محققان همچنان به بررسی این موضوع می پردازند که چگونه مغز اطلاعات را به طور کارآمد پردازش می کند و چرا ما در مواجهه با دنیای سریع و پیچیده امروزی، همچنان از چنین سرعت پایین تری برای تفکر استفاده می کنیم.

چشم اندازهای آینده

تحقیقات در این زمینه می تواند به درک بهتری از فرآیندهای شناختی انسان کمک کند و تاثیرات آن بر توسعه فناوری های نوین مانند رابط های مغز و کامپیوتر، پردازش اطلاعات و حتی ارتقای عملکرد مغز در دنیای دیجیتال را مورد بررسی قرار دهد.