6 points par GN⁺ 2024-12-19 | 1 commentaires | Partager sur WhatsApp
  • Le débit de traitement de l’information dans le comportement humain reste autour de 10 bits/s dans les tâches de perception, d’action et d’imagination, soit environ 100 millions de fois moins que les quelque 10⁹ bits/s que le système sensoriel reçoit de l’environnement
  • La saisie au clavier, la parole, le speedcubing à l’aveugle, les sports de mémoire, la lecture et les tâches motrices en laboratoire convergent vers une plage similaire malgré des méthodes de mesure différentes, ce qui suggère que la vitesse des entrées sensorielles et celle des sorties motrices sont globalement alignées
  • La population de cônes d’un œil peut transmettre environ 1,6 Gbits/s, et le nerf optique dispose lui aussi d’une grande capacité, mais l’information réellement utilisée pour le comportement n’en représente qu’une infime partie
  • Les objections comme la « mémoire photographique », la richesse des scènes visuelles ou le traitement inconscient ne dépassent pas nettement, au vu des preuves actuelles, la limite de 10 bits/s ; l’apprentissage des statistiques des images naturelles pourrait lui aussi ne nécessiter que quelques bits d’information
  • Ce paradoxe conduit à envisager le cerveau comme divisé entre un outer brain, qui traite des signaux sensoriels et moteurs à haut débit, et un inner brain, qui gère un flux lent destiné au contrôle du comportement ; la raison pour laquelle l’inner brain mobilise de nombreux neurones tout en ne traitant qu’une chose à la fois reste une question ouverte

Pourquoi le comportement humain se mesure-t-il à 10 bits/s ?

  • Le jeu des « Twenty Questions » illustre la vitesse de la pensée, car une question oui/non bien conçue révèle 1 bit
    • Si l’on peut trouver la réponse en une vingtaine de questions en quelques secondes, la vitesse de pensée est de 20 bits sur quelques secondes, soit environ 10 bits/s ou moins
  • Le débit d’information comportemental est estimé à partir de l’éventail d’actions possibles qu’une personne peut exécuter dans un temps donné
    • Il faut distinguer les actions des fluctuations dues au bruit, distinction que l’entropie et le débit d’information de Shannon permettent de quantifier
    • La force d’appui sur une touche, la durée d’une frappe, un bâillement ou un clignement des yeux, lorsqu’ils ne sont pas importants pour la tâche ou sont prévisibles, contribuent peu au débit d’information
  • La saisie en anglais est un exemple représentatif de l’estimation à 10 bits/s
    • Un dactylographe expérimenté produit 10 frappes par seconde, sur la base de 120 mots par minute et de 5 caractères par mot
    • Les caractères anglais présentent une forte redondance structurelle, avec une entropie d’environ 1 bit par caractère ; le débit d’information est donc d’environ 10 bits/s
    • S’il faut saisir une chaîne aléatoire, la vitesse des dactylographes expérimentés chute fortement
  • La parole est du même ordre de grandeur
    • Dans une narration de cours en anglais, la vitesse à laquelle le public peut suivre confortablement est évaluée à 160 mots par minute
    • Cela correspond à environ 13 bits/s

Les tâches de perception et de mémoire restent dans une plage similaire

  • Le speedcubing à l’aveugle permet de séparer la phase perceptive et la phase de sortie motrice
    • Les configurations possibles d’un Rubik’s cube 3×3 sont au nombre de 4,3×10¹⁶ ≈ 2⁶⁵
    • Dans le récent record du monde de 12,78 secondes, environ 5,5 secondes ont été consacrées à l’inspection, ce qui donne un débit d’information perceptif d’environ 11,8 bits/s
    • La tendance des compétiteurs à répartir le temps total à peu près à parts égales entre perception et mouvement montre que le débit d’information perceptif et le débit de sortie motrice sont alignés
  • Dans les sports de mémoire, le débit est du même ordre
    • Le record du monde de « 5 Minute Binary » correspond à la mémorisation exacte de 1 467 chiffres binaires en 5 minutes, soit un débit d’information d’environ 5 bits/s pendant la mémorisation
    • Dans l’épreuve « Speed Cards », les permutations possibles de l’ordre de 52 cartes sont 52! ≈ 2²²⁶, et un temps d’inspection record de 12,74 secondes correspond à environ 18 bits/s
    • Même lorsque l’exigence de maintien en mémoire de travail passe de 10 à 300 secondes, la vitesse à laquelle l’information est utilisée depuis l’environnement reste dans un facteur deux de 10 bits/s
  • D’autres mesures convergent vers la même conclusion
    • Le tableau comprend notamment la mémorisation de chiffres binaires à 4,9 bits/s, les expériences de réaction à choix autour de 5 bits/s, la reconnaissance d’objets à 30–50 bits/s, les tâches motrices en laboratoire à 10–12 bits/s, la lecture à 28–45 bits/s et Tetris Rank S à environ 7 bits/s
    • Des mesures issues de domaines différents et réalisées sur près d’un siècle convergent vers un débit de traitement du comportement humain d’environ 10 bits/s
  • Comparée aux débits de données du quotidien, cette valeur est très faible
    • Lorsque le WiFi domestique descend sous 100 Mbits/s, on s’inquiète de la qualité de Netflix ; pourtant, même en regardant attentivement, l’information que le cerveau extrait de cet immense flux de bits ne dépasse pas 10 bits/s

Le paradoxe entre la capacité du système nerveux et la lenteur du comportement

  • Le système nerveux sensoriel possède une capacité bien supérieure au débit comportemental
    • Un cône humain peut transmettre environ 270 bits/s
    • Les 6 millions de cônes d’un œil représentent une capacité d’environ 1,6 Gbits/s
    • Le cerveau filtre cet énorme flux de bits pour n’en retenir qu’environ 10 bits/s nécessaires à l’exécution d’une tâche comportementale
  • Le rapport entre le débit d’information sensoriel et le débit comportemental est défini comme le sifting number
    • Diviser environ 1 Gbit/s par 10 bit/s donne 10⁸
    • Cet écart d’un facteur 100 millions est l’ampleur du paradoxe à expliquer
  • Une forte compression intervient déjà au sein du système visuel
    • Le nerf optique se compose d’environ 1 million d’axones de cellules ganglionnaires rétiniennes
    • Lorsqu’il est entraîné à 50 Hz en moyenne par un stimulus fort, la capacité du nerf optique est d’environ 100 Mbits/s ou moins
    • C’est 10 fois moins que la capacité des cônes, ce qui signifie que les circuits rétiniens compressent le signal visuel d’au moins un facteur 10
  • Les neurones individuels peuvent eux aussi transmettre autant, voire plus, que le débit comportemental humain total
    • Les spikes des neurones du système nerveux central transmettent en moyenne environ 2 bits/spike
    • Même avec un faible taux de décharge moyen, un seul neurone cortical de mammifère peut transmettre environ 10 bits/s
  • Le paradoxe n’est pas une petite erreur, mais un problème qui doit expliquer un écart d’un facteur 10⁸
    • Même si une hypothèse explique un facteur deux de différence de temps de réaction dans certaines conditions, elle n’a presque aucun effet sur l’ampleur de ce paradoxe

Objections et implications : mémoire, espèces, BCI

  • Les preuves que la mémoire photographique ferait tomber la limite de 10 bits/s sont faibles
    • Si de telles personnes existaient, elles devraient rafler les victoires dans des championnats du monde de mémoire comme « Binary Digits », mais même les records des champions du monde restent autour de 10 bits/s
    • Un rapport indiquant qu’un sujet avait combiné des images stéréographiques à points aléatoires présentées à des jours différents nécessiterait environ 100 bits/s, mais aucun résultat ultérieur de soutien n’a été signalé
    • Le cas d’un artiste dessinant des villes bâtiment par bâtiment après les avoir survolées correspondrait, même en supposant qu’il mémorise exactement 1 000 bâtiments parmi 1 000 styles en 45 minutes, à environ 4 bits/s
  • L’expérience visuelle riche et détaillée s’interprète comme une inflation subjective
    • À seulement quelques degrés du centre du regard, la résolution des détails spatiaux et chromatiques chute fortement
    • Dans la vie normale, comme on peut tourner les yeux vers l’endroit concerné, on a l’impression que la vision périphérique est elle aussi nette et colorée
    • La capacité à percevoir et conserver les informations visuelles hors du champ de l’attention est sévèrement limitée, jusqu’à l’inattentional blindness
  • Le traitement inconscient ne requiert pas non plus, dans les cas discutés ici, un grand débit d’information
    • Les expériences où des chatons sont élevés dans un environnement de bandes verticales noires et blanches ont partiellement réorganisé le câblage du cortex visuel, mais le changement de distribution des orientations de bandes se calcule comme log₂(180/40) ≈ 2 bits
    • Les distributions spatiales et temporelles de fréquences, ou les distributions de spectres de couleurs dans les images naturelles, peuvent elles aussi être capturées en quelques bits
    • La rétine compte des millions de neurones, mais seulement environ 100 types ; les cellules et circuits de même type se répètent dans tout le champ visuel
  • La comparaison entre la capacité de stockage du cerveau et celle d’un ordinateur révèle un large excès
    • En multipliant environ 10¹⁴ synapses par une plage dynamique de 5 bits pour la force synaptique, la borne supérieure nécessaire pour spécifier l’ensemble des synapses est d’environ 50 To
    • Même en supposant généreusement que les 3×10⁹ bases du génome humain servent toutes à contrôler le développement du cerveau, la composante « nature » représente environ 6×10⁹ bits, soit 0,8 Go
    • En supposant qu’une personne absorbe de l’information à 10 bits/s 24 heures sur 24 pendant 100 ans, la composante « nurture » représente environ 3×10¹⁰ bits, soit moins de 4 Go
    • Dans cette comparaison, la capacité de représentation synaptique du cerveau, 50 To, dépasse de quatre ordres de grandeur le besoin réel de représentation, évalué à 5 Go
  • Le faible débit d’information a des implications directes pour la conception des BCI et des technologies d’assistance
    • Pour les interfaces cerveau-ordinateur à haut débit visées par Neuralink, on prédit que la cognition humaine communiquera avec les ordinateurs à environ 10 bits/s
    • Les approches qui injectent directement des informations vidéo brutes dans le système visuel périphérique, comme les implants rétiniens, nécessitent des débits de l’ordre du gigabit/s ; malgré des décennies d’efforts, les patients implantés restent légalement aveugles
    • À l’inverse, si l’on ne transmet que les résultats du traitement visuel, comme l’identité et la position des objets et des personnes dans une scène, la parole en langage naturel peut suffire
    • Côté BCI motrices, certains travaux ont décodé l’écriture manuscrite imaginée à 90 caractères anglais par minute, soit 1,5 bits/s, et d’autres ont décodé la parole imaginée jusqu’à 62 mots par minute
    • Pour de nombreuses personnes paralysées capables de parler et d’entendre, les commandes vocales et la dictée peuvent constituer une interface cerveau-machine plus simple, sans percer de trou dans la tête

Pourquoi ne pensons-nous qu’à une seule chose à la fois ?

  • Le cerveau peut être envisagé selon deux modes, outer brain et inner brain
    • L’outer brain correspond aux zones proches des entrées sensorielles et des sorties motrices, un domaine à haute dimension et à haut débit d’information impliquant des millions de récepteurs sensoriels et de fibres musculaires
    • L’inner brain traite un flux de données réduit, qui ne conserve que les quelques bits essentiels au comportement
    • La tâche de l’inner brain consiste à combiner objectifs, entrées présentes et souvenirs passés pour prendre des décisions et déclencher de nouvelles actions
  • Une grande partie du faible débit vient de la différence entre traitement parallèle et traitement sériel
    • Le système visuel périphérique traite les images de manière massivement parallèle, avec le million de signaux de sortie de la rétine et les quelque 10 000 hyper-colonnes du cortex visuel
    • En revanche, le traitement central est sériel, comme le montre le « psychological refractory period » qui apparaît lorsque deux tâches sont en concurrence et qu’il faut attendre avant d’effectuer la seconde
    • Même dans des tâches qui ne nécessitent pas de sortie motrice, comme la pensée, les humains ne peuvent suivre qu’un seul flux à la fois
  • L’effet cocktail party et les échecs illustrent la cognition sérielle
    • Les humains peuvent extraire le flux de parole d’un locuteur dans un mélange auditif complexe, mais ne peuvent pas suivre toutes les conversations en parallèle
    • Le système auditif périphérique traite en parallèle les canaux de fréquence et les différences temporelles interaurales, mais la sélection d’un locuteur unique se produit à un niveau précoce, avant la segmentation en mots
    • Même un grand maître d’échecs n’évalue pas tous les coups possibles en parallèle ; il les examine un par un
  • L’explication évolutionnaire relie l’objectif originel du cerveau au contrôle moteur
    • Le système nerveux simple des premiers animaux a probablement servi à guider les mouvements vers la nourriture ou loin des prédateurs
    • Un organisme qui se dirige selon un gradient d’odeur se trouve en un seul lieu, ne perçoit que l’environnement de ce lieu et doit choisir un seul mouvement ; il n’a donc pas besoin de traiter plusieurs trajectoires simultanément
    • La pensée humaine peut aussi être vue comme une navigation dans un espace de concepts abstraits ; les champions de mémoire utilisent par exemple le « memory palace » pour insérer des éléments abstraits dans un parcours spatial
  • Les explications actuelles du goulot d’étranglement restent insuffisantes
    • Les métaphores psychologiques comme « single channel operation », « attentional bottleneck » ou « limited processing resources » ne précisent pas concrètement la nature des ressources neuronales centrales
    • Le modèle de circuit décisionnel de Wang reproduit les phénomènes d’expériences psychophysiques chez le singe avec seulement 2 000 neurones integrate-and-fire
    • AlexNet a extrait 1 000 catégories, soit 10 bits, à partir d’images de 1,2 million de bits avec environ 650 000 neurones, ce qui correspond à quelques mm² de cortex
    • La drosophile accomplit avec moins de 200 000 neurones des acrobaties en vol, une navigation olfactive, une communication sociale, l’accouplement et l’agressivité
    • Le fait que le seul cortex préfrontal humain dispose d’un matériel neuronal suffisant pour faire fonctionner 5 000 drosophiles montre qu’on explique encore mal pourquoi nous ne pouvons pas exécuter plusieurs tâches en même temps

1 commentaires

 
GN⁺ 2024-12-19
Avis sur Hacker News
  • Je trouve étrange que l’article semble mesurer la quantité d’information d’une tâche précise effectuée par le cerveau, ou d’un objet précis perçu
    Le cerveau est un ordinateur généraliste, pas un ordinateur spécialisé pour les cartes de vitesse, les textes en anglais, les nombres binaires ou le Rubik’s Cube
    Quand on regarde un Rubik’s Cube, on ne se contente pas d’extraire les positions relatives des cases colorées : on comprend aussi qu’il s’agit d’un Rubik’s Cube, et non d’un oiseau, d’une chaîne de nombres binaires ou d’un texte en anglais
    Quand on tape en anglais, il ne s’agit pas seulement d’encoder les informations du cerveau en texte anglais : on juge aussi qu’il est préférable de continuer cette activité plutôt que de faire des maths ou de sortir se promener, et l’on contrôle finement ses muscles pour produire les mouvements nécessaires

    • L’idée que ce que je pense et perçois en temps réel équivaille à 10 bits/s de données ne me convainc pas du tout
    • À l’inverse, l’information entropique réellement traitée lorsqu’on identifie un Rubik’s Cube peut être bien moindre qu’on ne l’imagine, et surtout 10 bits ne sont peut-être pas une quantité aussi faible qu’on le croit
      Par exemple, si l’on identifie un objet, on peut considérer l’entropie de la distribution des objets possibles avant l’analyse. Réduire 10 bits d’entropie par seconde revient à identifier en une seconde un objet parmi 1 024 dans une distribution uniforme
      Même si cette estimation est trop basse de plusieurs ordres de grandeur et qu’en réalité on identifie en une seconde un objet parmi un milliard, cela ne représente qu’environ 30 bits/s. Cela ne change pas le point central de l’article : c’est toujours très inférieur aux 10⁹ bits/s transmis par le système sensoriel
    • Pour une décision comme « est-ce que je vais me promener maintenant ou non », il faut regarder combien de bits elle représente réellement par rapport à la durée sur laquelle elle s’applique
      Si l’on décide chaque seconde d’aller se promener ou non, cela pourrait faire 1 bit/s, mais alterner constamment entre marcher et ne pas marcher relèverait presque d’un comportement pathologique
      En général, on ne décide d’aller se promener qu’une fois toutes les quelques minutes, voire moins, et même en ajoutant des bits comme « où », « exactement quand » et « combien de temps », cela ne ferait probablement qu’une petite fraction de 1 bit par seconde
    • Ce genre d’analyse réductionniste passe systématiquement à côté de la complexité du fait de vivre comme un être incarné dans la réalité physique
    • Taper en anglais est aussi le résultat de tout un traitement du contexte
      Une partie de ce contexte n’est pas consciente. Par exemple : « comme je suis en train de répondre sur HN et non sur Reddit, un jeu de mots banal sur les chats ne me vaudra pas de votes positifs, tandis qu’un commentaire faisant semblant d’être intelligent sur le traitement inconscient rapportera plus de points »
  • La définition de l’information selon laquelle, dans « vingt questions », une question révèle 1 bit est une définition extrinsèque relative à la tâche, qui n’a presque rien à voir avec la vitesse intrinsèque de traitement de l’imagination
    Dire que le matériel biologique peut avoir une « vitesse intrinsèque » très élevée alors que la résolution de problèmes donne une « vitesse extrinsèque » faible revient à faire une comparaison mal posée. Les propriétés des parties ne sont pas celles du tout. C’est comme demander : « les molécules se déplacent à des milliers de mètres par seconde, alors pourquoi le gaz se déplace-t-il à 1 m/s ? »
    Le traitement intrinsèque de l’intelligence sert à mobiliser à grande échelle des compétences cognitives générales comme l’imagination, la coordination et la planification ; comme une tâche donnée doit faire fonctionner tout cela, on s’attend à ce que le débit extrinsèque de traitement de l’information soit bien plus lent
    Si l’on appliquait le même raisonnement à un ordinateur en abstrayant fortement une tâche et en attribuant un coût uniforme au traitement de « 1 bit d’information de tâche », on obtiendrait tout autant un faible débit en bits

    • Cela me rappelle l’anecdote du maître ingénieur venu résoudre un problème qui bloquait une usine depuis des semaines
      L’ingénieur écoute le bruit des machines en se promenant, donne un petit coup de coude à l’une d’elles, l’usine redémarre, et le directeur se plaint d’avoir payé une grosse somme pour une solution si simple
      Les entrées et le traitement nécessaires pour produire les 10 bits « corrects » peuvent être bien supérieurs à 10 bits. Aux échecs aussi, le nombre de bits transmis par un coup est faible, mais jouer le bon coup demande une réflexion profonde
      Les humains ressemblent plutôt à des organismes qui collectent et filtrent l’information pour la faire réduire en un bouillon concentré de compréhension, puis émettent quelques bits soigneusement choisis afin de produire l’avenir désiré
    • On estime que le texte anglais contient environ 10 bits d’information par mot, mais les humains peuvent lire bien plus vite qu’un mot par seconde
      Cela inclut non seulement la réception des mots, mais aussi la compréhension du sens voulu par l’auteur et la réflexion personnelle sur ces mots
    • Ce chiffre de 10 ressemble davantage au produit d’une étude conçue pour faire un titre qu’à une recherche de vérité. C’est presque du clickbait scientifique, et c’est dommage que les gens se laissent prendre
    • Ce genre de commentaire fait partie de ceux que j’aime le moins sur HN. Des expressions comme « assez trivial », « la comparaison n’a pas de sens logique » ou « stupide » sont excessives
      Je n’ai pas accès à l’article, mais le point de vue publié a été cité 131 fois et semble traiter des capacités humaines par tâche, de la vitesse de traitement cortical, de la perception, des mouvements des membres, des mouvements oculaires, etc.
      Supposer que les auteurs ne comprennent pas l’espace du problème n’apporte pas grand-chose à la discussion
  • « Pourquoi ne peut-on penser qu’à une seule chose à la fois ? » est peut-être un problème de perception
    Le flux de pensée, la visualisation et le dialogue intérieur semblent ne pouvoir être maintenus qu’un par un, mais c’est peut-être parce que nous avons appris toute notre vie que la communication directe est linéaire et passe par un seul canal
    Le cerveau réfléchit beaucoup en arrière-plan à des sujets sur lesquels nous ne nous concentrons pas directement, d’où les moments « aha ! ». Il se peut que l’esprit puisse maintenir plusieurs flux de pensée en parallèle, mais que le langage force les schémas de pensée à prendre une forme linéaire et non simultanée

    • Du point de vue de quelqu’un qui n’a pas de monologue intérieur et a beaucoup pratiqué la méditation, la cause n’est pas le langage, mais le mécanisme d’attention lui-même
      Les spécialistes du bouddhisme considèrent qu’il peut y avoir plusieurs flux d’attention dans la conscience, mais que l’attention effective ne peut contenir à la fois qu’une seule « perle » d’expérience/pensée issue de ces flux, et que nous passons très rapidement de l’une à l’autre
      Personnellement, j’ai tendance à être d’accord, mais il me semble aussi qu’il existe une sorte de compression temporelle, où les perles transmises à l’attention contiennent un résumé compressé de la perception continue. Deux flux semblent possibles, mais dès qu’on en surveille 3 ou plus, des trous apparaissent
      Dans l’état ordinaire, on ne surveille même pas un seul flux de façon continue, et les effets étranges et intéressants dont parle la méditation semblent apparaître quand on devient capable de maintenir une véritable attention continue
    • Je me souviens que Descartes' Error d’Antonio Damasio traitait de cas de patients au corps calleux sectionné
      Lorsqu’on montrait des images différentes à l’œil gauche et à l’œil droit et qu’on leur demandait ce qu’ils avaient vu, ils pouvaient donner une réponse à l’oral et une autre à l’écrit, parce que la parole et l’écriture sont contrôlées par des hémisphères cérébraux différents
      Cela suggère que le goulot d’étranglement de l’attention consciente pourrait être moins une limite intrinsèque du cerveau animal qu’un mécanisme de consensus développé pour maintenir une chaîne d’expérience cohérente
    • Je ne suis pas d’accord avec l’hypothèse selon laquelle on ne peut penser qu’à une seule chose à la fois
      Nous communiquons simultanément avec plusieurs personnes, et nous maintenons aussi plusieurs fils de conversation avec la même personne
      Bien sûr, il s’agit probablement moins d’un vrai traitement parallèle que d’un basculement entre tâches : au mieux, écouter une personne, répondre oralement à une deuxième, répondre par message à une troisième, tout en réfléchissant à quoi répondre à une quatrième
      L’essentiel est que l’on déplace assez vite le foyer de l’attention
    • Nous pensons à beaucoup de choses à la fois. Simplement, les personnes chez qui un monologue intérieur tourne en continu prennent ce monologue pour la pensée et concluent qu’il n’y en a « qu’une à la fois »
      Un monologue verbal est intrinsèquement séquentiel : on ne peut pas prononcer ni comprendre deux flux de parole simultanément
      Les moments aha qui surgissent « en arrière-plan » sont en réalité le vrai soi, le véritable esprit, et relèvent plutôt du premier plan. Quand le monologue apparaît, il semble tout repousser, et parfois même bloquer ces moments aha
      Ce qu’il faut, ce n’est pas du langage, mais le silence intérieur
    • Je me demande si les personnes ayant un trouble dissociatif de l’identité, ou qui se perçoivent comme des êtres pluriels, font l’expérience de flux de pensée simultanés et superposés
  • Je ne sais pas d’où vient ce chiffre de 10 bits/s
    Même en compressant ma sortie avec gzip, je peux taper bien plus vite que 10 bits par seconde
    Et si l’on considère l’information sensorielle traitée consciemment — c’est-à-dire non pas l’information entrante, mais la quantité d’information analysée conceptuellement — elle devrait être bien plus élevée. 10 bits/s ne colle pas intuitivement

    • L’article prend l’exemple du « jeu des vingt questions »
      Une question oui/non bien conçue révèle 1 bit d’information sur l’objet inconnu, et si la personne qui devine gagne régulièrement, cela signifie que la personne qui pense peut accéder en quelques secondes à environ 2²⁰, soit un million d’éléments possibles
      Le calcul est donc que la vitesse de pensée sans contraintes est de 20 bits en quelques secondes, soit au plus 10 bits par seconde
    • L’anglais représente environ 1 bit par caractère. En tapant très vite, à 120 WPM, on arrive grosso modo à 10 bps
      Même avec gzip, les ordinateurs ne représentent pas l’anglais de façon très efficace
    • La réponse à « d’où vient ce chiffre de 10 bits/s » est expliquée assez en détail dans l’article
    • Dire que le « débit comportemental » est de 10 bits/s, c’est étrange
      Il suffit de regarder un match de football : le cerveau contrôle rapidement quelque 600 muscles. Rien que cela devrait représenter beaucoup de bits par seconde, et c’est largement meilleur qu’un robot piloté par ordinateur
      Quant à savoir « pourquoi il faut des milliards de neurones pour que le cerveau traite 10 bits/s », les voitures FSD de Tesla ont elles aussi beaucoup de capacité de traitement, mais elles ont encore du mal à éviter de percuter des camions de pompiers. Beaucoup de ressources peuvent être nécessaires
  • S’il vous plaît, ce serait bien de lire l’article avant de commenter. Il répond à beaucoup de questions qui viennent en tête quand on ne fait que parcourir le titre, et il est assez intéressant

    • En suivant le lien, on me demande 35,95 $ pour lire l’article
      Ce n’est pas une structure très propice à une discussion réussie entre personnes ayant lu l’article
    • Il n’est pas nécessaire de lire l’article. Le problème est que les systèmes mécaniques ont de l’inertie, et que leur capacité à changer de direction — donc à envoyer de l’information discrète sous forme de signal — est limitée
  • À quelle vitesse le cerveau traite-t-il l’information quand des maîtres chinois de tennis de table jouent ?
    Il faut voir la balle envoyée par l’adversaire, calculer inconsciemment sa vitesse, son angle et son effet, puis décider comment bouger le corps, les jambes, les bras, les mains, et même les doigts
    Une table de tennis de table standard mesure 2,74 m de long, et dans un match professionnel rapide, la balle peut parcourir cette distance en 90 à 140 ms. Le joueur dispose de moins de 0,1 seconde pour réagir
    Il faut non seulement une vitesse de traitement d’image énorme, mais aussi une vitesse mentale capable de convertir ces données visuelles en positions et mouvements précis de centaines de muscles en moins d’une seconde. 10 bits par seconde, ça n’a aucun sens

  • Mesurer le traitement humain en bits n’est pertinent que lorsqu’on traite ou produit des artefacts d’information numérique, comme un document tapé au clavier.
    Les systèmes de notre corps sont un wetware biochimique, et ne peuvent pas être décrits correctement sur une base booléenne.
    Les humains sont bien plus proches de la description de la réalité par la mécanique statistique de Boltzmann que d’une description booléenne de la logique numérique.

    • Les bits sont tout à fait utilisables pour mesurer le traitement de l’information biologique. Le bit dont il est question ici n’est pas le bit de logique booléenne d’un ordinateur, mais le concept plus abstrait de la théorie de l’information.
      Si l’on compte le nombre de configurations possibles distinctes qu’un système peut avoir, puis, si nécessaire, que l’on tient compte de l’incertitude statistique ou des biais, et que l’on prend ensuite le logarithme en base 2 de ce nombre, on obtient la quantité d’information de ce système.
      Cela s’applique à presque tout, qu’il s’agisse ou non de systèmes biologiques.
    • Ce dont il est question ici n’est pas le genre, mais plutôt le sexe biologique et le dimorphisme sexuel. C’est une classification assez robuste.
      Le concept « classique » de genre fondé sur le sexe est assez raisonnable si l’on prend en compte plusieurs points, mais cela n’efface pas pour autant le fait que les personnes qui souhaitent exprimer leur genre différemment dans l’espace public doivent être traitées avec respect pour leur dignité et leurs souhaits.
      https://philosophersmag.com/unexceptional-sex/
    • Utiliser ici le terme bit ne signifie pas que l’on travaille en binaire.
      Comme en théorie de l’information, le nombre de bits est le log2 du nombre d’états représentables, et il n’a pas besoin d’être entier.
      Par exemple, avec 10 bits d’information, on peut distinguer 1024 états différents. Peu importe qu’il s’agisse de 1024 couleurs ou, si l’on veut, de 1024 genres ; l’important est qu’il y ait 1024 boîtes dans lesquelles ranger les choses.
      D’après les résultats de l’article, cela voudrait dire que le « cerveau interne » peut traiter une couleur avec 1024 niveaux de nuance par seconde, ou deux couleurs indépendantes ayant chacune 16 niveaux de nuance. Si les couleurs ne sont pas indépendantes, il pourrait même en traiter davantage.
    • Le bit est l’unité fondamentale de la théorie de l’information et, dans ce contexte, il n’a rien à voir avec la logique numérique.
      Il ne s’agit pas de dire « encodons homme/femme sur un bit » ou « 101 correspond à la sérotonine, 110 à la dopamine ».
      C’est une description statistique selon laquelle le contenu informationnel produit par les humains peut être compressé à environ 10 bits par seconde.
    • Le calcul analogique et le calcul numérique sont des paradigmes différents, et l’idée générale selon laquelle il est difficile d’établir une analogie entre les deux est juste.
      Mais un bit n’est qu’une quantité d’information exprimée dans une base donnée. Si l’on veut, on peut aussi en discuter en « nits ».
      Le point essentiel est que, même si la représentation concrète repose sur une hypothèse de calcul numérique, l’information elle-même reste bien réelle.
  • On qualifie de paradoxe le fait que le système nerveux périphérique puisse absorber des informations de l’environnement à l’échelle du gigabit par seconde alors que le débit d’information du comportement humain est très faible, mais c’est comparable au fait qu’un GPU effectue des milliards d’opérations par seconde et que Cyberpunk tourne tout juste à 60 fps : ce n’est pas un paradoxe.
    En plus, le cerveau semble faire mieux qu’un GPU sur des tâches comme la reconnaissance d’images. C’est probablement parce qu’il effectue davantage d’opérations par seconde qu’un GPU.

    • On peut faire une autre comparaison. Supposons que l’objectif soit de calculer une intégrale dans un espace à 100 dimensions, ou de résoudre un système quantique, pour répondre si le résultat est supérieur ou inférieur à 0 : cela prend un temps énorme, mais l’information en sortie n’est que de 1 bit.
    • Je ne suis pas sûr qu’aujourd’hui encore le cerveau soit meilleur qu’un GPU en reconnaissance d’images. La façon de le mesurer est aussi ambiguë.
      Un GPU peut être connecté à une base de données contenant beaucoup plus d’éléments, et permettre des démos de reconnaissance faciale assez impressionnantes où il identifie beaucoup de personnes au hasard.
      Mais les humains peuvent deviner l’usage d’objets qu’ils voient pour la première fois, ce qui ressemble à quelque chose d’encore supérieur à la simple reconnaissance d’objets.
  • Les humains peuvent transmettre jusqu’à 39 bits/s dans la parole ordinaire ; décrire le « débit » humain comme n’étant que de 10 bits/s ne semble donc pas exact.
    https://www.science.org/content/article/human-speech-may-hav...

    • Pendant combien de temps peut-on produire ces 40 bps en continu ? Si l’on ne peut le faire que pendant un quart du temps total, la moyenne est de 10 bps.