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人类一生所学不过4GB 加州理工顶刊新研究引热议
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24小时不间断学习且不遗忘,一辈子也只有4GB的“知识储量”? 科学家们最新研究,计算出了人类学习积累上限--这是来自Cell旗下神经科学顶刊Neuron上的一项工作,它提出了一个发人深省的悖论:人类信息处理速度仅为每秒10bit,而我们的感官系统却能以每秒10亿bit的速率收集数据。 由此,按照每秒10bit的速度来算,人类24小时不间断学习且不遗忘,100年储存的知识也不过4GB。 什么概念呢?来和大模型做个对比:大语言模型每个参数就能存储2bit知识,一个70亿参数的模型就能存储140亿bit的知识。 研究人员还提出了一项推论:随着算力不断提升,机器在各类任务中的表现超越人类只是时间问题。 按照这项研究的结论,马斯克目前的脑机接口研究也有问题了。 研究人员表示:我们预测马斯克的大脑与计算机的通信速率大约为10bit/s。与其使用Neuralink的电极束,不如直接使用电话,因为电话的数据传输率已经被设计得与人类语言相匹配,而人类语言又与感知和认知的速度相匹配。 这一系列惊人推论在学术圈各大社区引起广泛讨论。美国知名医师科学家、斯克里普斯转化研究所创始人Eric Topol也忍不住下场转发。 为什么我们一次只能思考一件事呢?所以,结论如何得出的? 从对几项日常活动(如打字、说话演讲、拧魔方等)的评估来看,该研究初步得出“大脑处理信息的速度约为10bits/s”这一结论。以人类打字为例,高级打字员每分钟能打120个单词(每秒2个),平均每个单词按5bit计算,那么信息传输速率就是10bits/s。同样,若以英语演讲为例,如果将节奏控制在舒适程度——讲话速度为每分钟160个单词,则信息传输速率为13bits/s,略高于打字。再比如“盲拧魔方”,选手需先观察魔方几秒,然后闭眼还原。以一次世界纪录的成绩12.78s为例,其中观察阶段约5.5s,由于魔方可能的排列数约为4.3x1016≈265,则最终信息传输速率约为11.8bits/s。 以类似方式,作者估算了更多场景下的信息处理速度(从经典实验室实验到现代电子竞技等),结果显示为5~50bits/s之间。由此得出一个整体结论:人类思考的速度始终在10bits/s的尺度范围内。按此标准,假设活100岁,每天24小时不间断学习(且剔除遗忘因素),那么我们最终的“知识储量”也将不到4GB。 事实上,与10bits/s形成鲜明对照的是,人类感官系统以约10亿bits/s的速率收集数据。具体来说,我们每天从周围环境中获取信息的速率就以Gbps/s起算。例如,视觉系统中单个视锥细胞能以270bits/s的速度传输信息,而一只眼睛就拥有约600万个视锥细胞。那么,光是双眼视觉系统接收信息的速度就高达3.2Gbps/s。照此推算,我们接收信息的速度与处理信息的速度之间的差距比值竟然达到了108:1。
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