人的大脑记忆容量有多大?

时间:2021-06-14 10:59:48   作者:
人的大脑记忆容量有多大?根据托马斯.兰道尔(Thomas Landauer)的说法,大约有十亿比特。1986年,他引用了一些实验,向人们展示或听单词、数字、图片或音乐片段,然后对他们进行回忆测试。在站立的一项实验中,研究人员在两天内向受试者展示10000张图片,每张图片持续5秒。一周后,研究人员给他们展示了更多的图片,其中一半是之前的图片。他们的准确率大约是70%到80%,这就是每幅图片以15到20个独立的二值特征存储时的结果。它建议学习速率为每秒3或4位。

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图灵在他1950年的著名论文《计算机与智能》(Computing Machinery and Intelligence)中预测,到2000年,一台拥有10亿比特内存的计算机将通过模拟游戏测试,即现在被称为人工智能的图灵测试(Turing test)。图灵没有解释他是如何得到这个数字的。但我要指出的是,一般人到成年时听到和读到的语言和文字大约是10亿字节,假设每分钟150个单词,每天几个小时,使用Shannon在1950年的估计,每个书面英语字符一个比特。因此,使用压缩,你只需要125mb内存就可以回忆起你听到或读到的每个单词。

人的大脑记忆容量有多大?研究表明,许多性格特征是由基因和学习能力共同决定的。基因组包含数十亿比特的信息,这表明记忆也是如此。所有这些估计都远远低于人类大脑中估计的100万亿个突触,假设每个突触至少存储一点记忆(刺激或抑制),就像大多数的赫比学习神经模型一样。我们不知道原因。Hopfield网络(一种完全连接的对称双向神经网络)将每个突触存储0.15位作为关联位向量存储。

我只能说,大脑以大量的冗余来存储记忆,这样它就接近于需要快速检索的地方。例如,视觉皮层中的数千个线、边或运动检测器除了位置和方向外,都使用相同的过滤器权重。在单个CPU上连续实现视觉系统时,权重只存储一次。大规模复制是其他高度并行系统的特征。像谷歌这样拥有100万CPU的服务器群将在RAM中拥有100万份Linux内核。你的身体有十万亿个相同的DNA拷贝。

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我将直言不讳:人类的大脑(这实际上是只有部分地方和扩展在整个身体,包括神经系统,正在深刻地影响代谢条件,甚至与共生的微生物)对尽可能多的共同点与电脑海浪的卡通。它们根本就不存在于相同的现实秩序中。机器abiorelational。生物是具有惊人的非局部范围的生物关系的超结构。

人的大脑记忆容量有多大?首先,大脑就像一台电脑是一个比喻。大脑是一台电脑的想法是一种语言错觉。现在我们已经解决了这个问题,让我们进一步澄清。你说的不是记忆。对人类来说,记忆是具有生物智能的,而且具有不可思议的多重价值。记忆可能有成千上万或数十亿种形式,当我们谈到记忆与意识的关系时,这一点依然成立,即使我们选择了一个相对较小的记忆子集因为它可能在意识中存在或被访问。但是记忆本身不是存储,和它完全不同。它是一系列类似智能的官能,它们的种类没有具体的数量。实际上,这些物种本身是无限的,因为它们将是独一无二的实例,并在每一个有机体和人类或情况中表现出来。记忆是一种类似智力的官能星座,它们从大量可能的形式、图形和关系中产生综合的统一性。

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至于存储,它也将是无限的,这远远超过了它可能是,它必须是。因为,还有上千种甚至更多的记忆形式和无穷无尽的排列结果的方式。更重要的是,整个过程在每个人的思想、时刻、文化和环境中都在变化和发展(或倒退)。因此,我们在不断地发明或重新锻造各种潜在资产和存储潜力。对于分析类来说,机械估计可能很有趣,但我必须指出,它们只是幻想,将整个主题压成一个单一的、单一的因素,然后试图给出一个数字。这是不可能的,也不像生物体现在或将来的样子。永远。除非你把它们分离并解剖,然后数零件。

但是,与机器不同的是,有机体没有部件。生物体是复杂得难以想象的关系统一性中的复杂统一性。它们不像计算机,无论存储在这里意味着什么,都是我们需要去发现的东西,而不是通过与我们的机器比较来声明,与生物学相比,我们对机器的能力和特点高估了很多。我猜想,要在活体内精确地模拟一个复杂细菌细胞的所有功能10分钟,需要的计算能力将超过我们人类所能制造的,而且仍有可能失败。不要犯把生物体具体化成机制的错误;这是一种分裂性的策略,是一种幼稚的错误,将比较混为一谈。

专家们估计人的大脑记忆容量有多大,如果我们把大脑比作电脑,我们的存储容量大约可以从几tb到2.5 pb (1 pb = 1000 tb)。然而,这种比较受到一个事实的限制,即人类大脑创造和存储记忆的方式与电脑完全不同。大脑有大约10亿个神经元,每个神经元与大约1000个其他神经元相连,这些神经元产生大约1万亿次的连接。这是对硬线路的粗略估计。神经网络的组合方式允许单个神经元参与许多记忆,这需要沿着指数曲线向上估计到数万亿。

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一个健康的大脑永远不需要担心内存不足。2.5 pb = 300万小时的视频。2.5 pb的数据来自《科学美国人》上面的文章。他们说,如果有1000亿个神经元,每个神经元与其他神经元形成约1000个连接,而每个神经元只能存储一种记忆,那么空间不足可能是个问题。然而,他们随后允许神经元结合记忆,从而使容量成倍增长。但是他们没有说他们是怎么得到2.5 pb的存储空间的。

人的大脑记忆容量有多大?对于一个只有100个树突的单个神经元来说,其独特的输入组合的可能数量可以计算为100 × 99 × 98 × 97 × …X 2 X 1种可能性。代表超过1,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000独特的可能的组合!将这个数字乘以100,再除以8,就可以测量可能的内存字节数。一个有100个树突的神经细胞可以记住这么多字节的单个组合。一些神经细胞有多达25万个树突!只有这种编码的可能存在才能解释人类惊人的记忆能力。
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