مغز انسان همیشه به‌عنوان یکی از پیچیده‌ترین و قدرتمندترین ساختارهای جهان محسوب شده . این بافت شگفت‌انگیز توانایی یادگیری، خلاقیت و تصمیم‌گیری را فراهم می‌کند. اما یک مطالعه جدید توسط محققان کال‌تک (Caltech) نشان می‌دهد که این ابرکامپیوتر زیستی در مقایسه با دستگاه‌های دیجیتال مدرن، اطلاعات را با سرعتی بسیار کند پردازش می‌کند؛ حدود ۱۰ بیت در ثانیه. این عدد، در عین شگفت‌آور بودن، ما را به تفکر درباره ماهیت شناخت انسانی و تفاوت آن با فناوری مدرن وامی‌دارد.

چگونه سرعت فکر انسان محاسبه شد؟

برای سنجش سرعت مغز، محققان کال‌تک مفهوم بیت (Bit) را که در علوم کامپیوتر به معنای کوچک‌ترین واحد اطلاعات دیجیتال است، به بعد انسانی ترجمه کردند. یک بیت می‌تواند «۰» یا «۱» باشد و اطلاعات در رشته‌های بیت رمزگذاری می‌شوند. در فعالیت‌هایی مانند خواندن و نوشتن، هر کاراکتر به‌عنوان یک بیت در نظر گرفته شد.

یک تایپیست حرفه‌ای معمولاً می‌تواند با سرعت ۱۲۰ کلمه در دقیقه تایپ کند. با توجه به میانگین پنج کاراکتر در هر کلمه، این معادل ۱۰ بیت در ثانیه است. در شنیدن، سرعت قابل درک گفتار حدود ۱۶۰ کلمه در دقیقه است که به ۱۳ بیت در ثانیه تبدیل می‌شود. فعالیت‌های دیگری مانند حل مکعب روبیک (۱۱.۸ بیت/ثانیه)، حفظ اعداد (۴.۹ بیت/ثانیه)، بازی حرفه‌ای Tetris (۷ بیت/ثانیه) و بازی‌های کارت‌بازی سرعتی (۱۷.۷ بیت/ثانیه) نیز تحلیل شدند.

چگونه مغز داده‌های حسی را مدیریت می‌کند؟

با اینکه مغز انسان اطلاعات را تنها با سرعت ۱۰ بیت در ثانیه پردازش می‌کند، دستگاه‌های حسی بدن، از جمله چشم‌ها و گوش‌ها، داده‌ها را با سرعت‌های بسیار بالاتر دریافت می‌کنند. به‌عنوان مثال، هر گیرنده نوری در چشم انسان می‌تواند ۲۷۰ بیت در ثانیه اطلاعات ارسال کند. این عدد وقتی به تمامی گیرنده‌های نوری چشم‌ها گسترش می‌یابد، به ۱.۶ میلیارد بیت در ثانیه می‌رسد.

عصب بینایی این اطلاعات را فشرده کرده و آن را به ۱۰۰ میلیون بیت در ثانیه کاهش می‌دهد تا مغز بتواند داده‌ها را مدیریت کند. اما در نهایت، تنها ۱۰ بیت از این حجم عظیم اطلاعات توسط مغز انتخاب می‌شود تا برای تصمیم‌گیری‌ها و درک محیط استفاده شود.

چرا سرعت مغز کند است؟

Markus Meister، نویسنده اصلی این مطالعه، معتقد است که این کندی پردازش نتیجه‌ای از تکامل انسان برای بقا بوده است. اجداد ما برای زنده ماندن تنها به اطلاعات کلیدی نیاز داشتند، مانند شناسایی خطر یا پیدا کردن غذا. مغز برای کاهش پیچیدگی، اطلاعات غیرضروری را نادیده می‌گیرد و بر مسائل حیاتی تمرکز می‌کند.

به گفته محققان، انسان تنها یک «قطار فکری» (Train of Thought) در هر لحظه می‌تواند در ذهن خود داشته باشد. این محدودیت به ما کمک کرده است تا در محیط‌های آرام‌تر گذشته، تصمیم‌گیری‌های موثری داشته باشیم.

فناوری در برابر محدودیت مغز

این مطالعه پیامدهای گسترده‌ای برای آینده فناوری دارد. دستگاه‌هایی مانند کامپیوترها و هوش مصنوعی، اطلاعات را با سرعتی بسیار بالاتر از مغز انسان پردازش می‌کنند. به گفته محققان، این شکاف سرعت می‌تواند در آینده تغییرات بزرگی ایجاد کند، به‌ویژه در حوزه‌هایی مانند رانندگی خودکار.

جاده‌ها، پل‌ها و تقاطع‌های شهری به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که با سرعت پردازش ۱۰ بیت در ثانیه انسان‌ها سازگار باشند. اما زمانی که ماشین‌های خودران جایگزین رانندگان انسانی شوند، این زیرساخت‌ها برای سازگاری با سرعت پردازش ماشین‌ها بازطراحی خواهند شد.

آیا انسان می‌تواند با فناوری همگام شود؟

یکی از سوالات مطرح‌شده این است که آیا سیستم‌هایی مانند Neuralink، که توسط ایلان ماسک توسعه داده می‌شوند، می‌توانند توانایی مغز انسان را افزایش دهند؟ محققان معتقدند که حتی با استفاده سریع‌ترین کامپیوترها، محدودیت مغز انسان به‌عنوان گلوگاه باقی خواهد ماند.

حتی اگر Neuralink بتواند ارتباطی مستقیم بین مغز و کامپیوتر ایجاد کند، سرعت ارتباط مغز با این دستگاه‌ها همچنان حدود ۱۰ بیت در ثانیه خواهد بود. به گفته پژوهشگران، «به جای استفاده از Neuralink، شاید یک تلفن معمولی که با سرعت پردازش زبان انسانی طراحی شده، کافی باشد!»

منبع این بخش

تفاوت پردازش مغز انسان با کامپیوتر

مغز انسان و کامپیوتر هر دو سیستم‌های پردازش اطلاعات هستند، اما تفاوت‌های بنیادینی در نحوه عملکرد آن‌ها وجود دارد. پردازش مغز انسان زیستی است و بر اساس انتخاب هوشمندانه و اولویت‌بندی اطلاعات عمل می‌کند. این انتخاب‌ها به مغز اجازه می‌دهد تا در میان حجم عظیمی از داده‌های حسی، تنها بخش‌های حیاتی و مرتبط با تصمیم‌گیری را پردازش کند. این فرآیند به مغز امکان می‌دهد که انرژی را ذخیره کند و به جای تلاش برای پردازش همه‌چیز، تنها روی اطلاعات ضروری تمرکز کند.

در مقابل، کامپیوترها و سامانه‌های هوش مصنوعی (AI) داده‌ها را بدون اولویت‌بندی ذاتی پردازش می‌کنند. آن‌ها می‌توانند حجم زیادی از داده‌ها را به صورت همزمان مدیریت کنند و الگوریتم‌ها را برای جستجوی الگوها یا پاسخ‌ها به کار بگیرند. این ویژگی کامپیوترها را به ابزارهایی بی‌نظیر برای وظایفی مانند تحلیل کلان‌داده‌ها، پیش‌بینی‌ها و شبیه‌سازی تبدیل کرده است. اما همین ویژگی باعث می‌شود که انرژی و منابع بیشتری مصرف کنند و در بسیاری از موارد، داده‌هایی را که برای انسان غیرمرتبط است نیز پردازش کنند.

مزایای دستچین کردن اطلاعات توسط مغز

پردازش انتخابی مغز به ما این امکان را می‌دهد که در محیط‌های پیچیده، تصمیم‌های سریع و موثر بگیریم. مثلاً در موقعیت‌های خطر، مغز تنها اطلاعات مرتبط با بقا را پردازش می‌کند و اطلاعات اضافی را نادیده می‌گیرد. این توانایی زیستی، نتیجه تکامل و سازگاری ما با محیط‌های طبیعی است، جایی که بقا مهم‌تر از هر چیز دیگری بود.

اما این مزیت در دنیای مدرن، که نیاز به پردازش حجم زیادی از اطلاعات وجود دارد، گاهی می‌تواند به محدودیت تبدیل شود. به همین دلیل است که فناوری‌هایی مانند هوش مصنوعی و سامانه‌های ذخیره‌سازی ابری (Cloud Storage) می‌توانند به مکملی برای مغز انسان تبدیل شوند.

پیوند مستقیم انسان به هوش مصنوعی و اینترنت

فناوری‌هایی مانند تراشه‌های مغزی (Brain Chips) و پیوند مستقیم مغز به اینترنت می‌توانند انقلابی در نحوه پردازش اطلاعات و تعامل انسان با فناوری ایجاد کنند. این فناوری‌ها می‌توانند با اتصال مستقیم مغز به سامانه‌های ذخیره‌سازی ابری و هوش مصنوعی، محدودیت‌های پردازش زیستی مغز را کاهش دهند.

برای مثال، تراشه‌های مغزی می‌توانند به مغز انسان اجازه دهند تا به‌صورت مستقیم به بانک‌های اطلاعاتی یا پایگاه‌های داده دسترسی پیدا کند. این دسترسی می‌تواند سرعت یادگیری را افزایش دهد و به کاربران امکان دهد تا اطلاعات پیچیده‌ای را که مغز به‌تنهایی قادر به پردازش آن نیست، دریافت و استفاده کنند.

هوش مصنوعی نیز می‌تواند نقش یک پردازشگر مکمل را ایفا کند. به جای اینکه مغز اطلاعات را مستقیماً پردازش کند، هوش مصنوعی می‌تواند داده‌ها را فیلتر و دسته‌بندی کرده و تنها نتایج نهایی یا اطلاعات مرتبط را به مغز ارسال کند. این همکاری می‌تواند قدرت تصمیم‌گیری انسان را به شکل چشمگیری افزایش دهد.

تأثیرات بلندمدت بر جامعه

پیوند انسان با هوش مصنوعی و اینترنت می‌تواند تغییرات عمیقی در زندگی ما ایجاد کند. این فناوری‌ها می‌توانند مرزهای یادگیری و دانش را گسترش دهند و انسان‌ها را قادر سازند تا با سرعتی بی‌سابقه اطلاعات جدید را بیاموزند و به کار بگیرند. اما این تحول همچنین سوالات مهمی در زمینه اخلاق، حریم خصوصی و برابری دسترسی ایجاد می‌کند.

برای مثال، افرادی که به این فناوری‌ها دسترسی دارند، ممکن است برتری شناختی و اقتصادی قابل‌توجهی نسبت به کسانی که به دلایل مالی یا سیاسی نمی‌توانند از آن استفاده کنند، پیدا کنند. همچنین، ارتباط مستقیم مغز با اینترنت می‌تواند به حریم خصوصی افراد آسیب برساند، زیرا اطلاعات ذهنی ممکن است به‌صورت ناخواسته قابل‌دسترسی شود.

محدودیت‌ها و چالش‌ها

با وجود پتانسیل بالا، این فناوری‌ها با چالش‌های فنی و زیستی نیز روبه‌رو هستند. مثلاً سرعت پردازش مغز، حتی در صورت اتصال به هوش مصنوعی، همچنان یک گلوگاه خواهد بود. مغز انسان نمی‌تواند مانند یک کامپیوتر، داده‌ها را به‌صورت همزمان و با سرعت بالا پردازش کند.

علاوه بر این، استفاده از تراشه‌های مغزی و پیوند مستقیم به هوش مصنوعی می‌تواند نگرانی‌های اخلاقی گسترده‌ای ایجاد کند. آیا این فناوری‌ها انسان را بیشتر وابسته به ماشین‌ها می‌کنند؟ آیا این تحولات باعث از دست رفتن هویت انسانی خواهد شد؟

  این نوشته‌ها را هم بخوانید ​