- La vitesse de traitement de l’information dans le comportement humain et les processus cognitifs est mesurée à environ 10 bits par seconde
- À l’inverse, il a été établi que le système sensoriel humain collecte environ 1 milliard de bits d’information par seconde
- Cet écart colossal (1 milliard contre 10) constitue l’une des plus grandes énigmes non résolues en neurosciences
Preuves expérimentales de la vitesse de traitement de l’information
- Dans diverses activités cognitives comme la frappe au clavier, la parole ou la lecture, une vitesse de traitement d’environ 10 bits par seconde est observée de manière constante
- Même les gamers professionnels ou les joueurs de jeux de cartes à haute vitesse ne dépassent pas ce niveau de traitement de l’information
- Des limites de vitesse similaires ont aussi été constatées pour diverses fonctions cognitives, comme la perception visuelle, le traitement auditif et la mémoire
La structure duale du « cerveau externe » et du « cerveau interne »
- Cerveau externe : région qui traite en parallèle les informations de haut niveau reçues par les organes sensoriels
- Cerveau interne : région qui traite en série uniquement la faible quantité d’informations nécessaire au contrôle de l’action
- Les différences de mode et de vitesse de traitement entre ces deux régions façonnent les caractéristiques essentielles de la cognition humaine
Implications de l’étude et propositions
- La conception d’interfaces cerveau-machine doit prendre en compte les limites de la vitesse de traitement de l’information chez l’humain
- Il est nécessaire d’étudier les avantages adaptatifs de cette limite de vitesse dans le cadre de l’évolution biologique
- Pour améliorer les capacités cognitives humaines, une compréhension plus approfondie des mécanismes de traitement de l’information du cerveau interne est nécessaire
Orientations pour les recherches futures
- Des recherches plus détaillées sur les mécanismes de traitement sériel du cerveau interne sont nécessaires
- Il faut mieux comprendre le processus de transmission de l’information entre le cerveau externe et le cerveau interne
- Il est nécessaire d’explorer la possibilité d’un traitement parallèle des fonctions cognitives
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Commentaires Hacker News
Le cerveau est un ordinateur généraliste, donc mesurer uniquement l’information liée à une tâche ou à un objet précis est étrange. Quand on regarde un Rubik’s Cube, on ne perçoit pas seulement la position des couleurs, on reconnaît aussi le cube lui-même. Cela montre la capacité du cerveau à reconnaître divers objets.
Quand on saisit un texte en anglais, on ne fait pas que convertir de l’information en texte ; on choisit aussi, à cet instant, l’action la plus appropriée. Cela inclut un contrôle musculaire fin difficile à programmer pour un robot.
Si les questions sont bien conçues, chacune révèle 1 bit d’information sur quelque chose de mystérieux. Cela suggère que le cerveau peut accéder à environ 1 million d’éléments en quelques secondes. C’est une définition extrinsèque de l’« information », qui a peu à voir avec la vitesse de traitement intrinsèque.
La raison pour laquelle un matériel biologique peut avoir une « vitesse intrinsèque » élevée tout en offrant une résolution de problèmes à une « vitesse extrinsèque très faible » est triviale. Cela montre que les propriétés des parties ne sont pas celles du tout.
Le « traitement intrinsèque » de l’intelligence consiste à mobiliser diverses compétences cognitives comme l’imagination, la coordination et la planification. Certaines tâches exigent que toutes ces compétences soient à l’œuvre, ce qui ralentit la vitesse du « traitement extrinsèque de l’information ».
L’article définit les tâches de manière abstraite et impose un coût uniforme pour traiter « 1 bit d’information de tâche ». Si l’on appliquait la même logique à un ordinateur, on trouverait aussi un faible débit en bits.
La raison pour laquelle nous ne pouvons penser qu’à une seule chose à la fois pourrait être un problème de perception. Il se peut que notre langage impose à nos schémas de pensée une structure linéaire et non simultanée.
Le chiffre de 10 bits/s est discutable, car on peut en réalité taper plus vite. La quantité d’informations sensorielles que nous traitons consciemment est bien plus élevée.
Je recommande de lire l’article. Il est intéressant et apporte des réponses à de nombreuses questions.
Le cerveau humain est un excellent système d’exploitation, mais il manque d’un bon éditeur de texte.
L’être humain peut transmettre jusqu’à 39 bits/s pendant une parole normale. Décrire le « débit » humain comme étant de 10 bits/s est inexact.
Le système nerveux périphérique peut absorber des informations de l’environnement à des débits de l’ordre du gigabit par seconde. Cela définit le fort écart entre le faible débit du comportement humain et l’énorme volume d’entrée d’information qui le sous-tend.
Le cerveau semble mieux performer qu’un GPU sur des tâches comme la reconnaissance d’images. Cela peut venir du fait que le cerveau exécute davantage d’opérations par seconde qu’un GPU.
L’idée que 10 bits/s soit lent ne vaut que par comparaison avec des systèmes de calcul généraux implémentés sur des substrats en silicium. Mais cette hypothèse ne se traduit pas linéairement en débit cérébral ni en perception de l’existence.
Les « bits » ne seraient une mesure pertinente du traitement humain que lorsqu’il s’agit de traiter ou de produire des artefacts d’information numérique. Nos systèmes corporels relèvent du biochimique et ne peuvent pas être décrits sur une base booléenne. C’est l’un des principaux problèmes de l’obsession de la société pour les conceptions classiques du genre.