更新時間：2025-05-17 18:07:50來源：安勤游戲網
24 小時不間斷學習且不遺忘，一輩子也只有 4GB 的“知識儲量”？
科學家們最新研究，計算出了人類學習積累上限，就這么多~~（甚至還不如一塊 U 盤能裝）。
這是來自 Cell 旗下神經科學頂刊 Neuron 上的一項工作，它提出了一個發(fā)人深省的悖論：
人類信息處理速度僅為每秒 10bit，而我們的感官系統(tǒng)卻能以每秒 10 億 bit 的速率收集數(shù)據(jù)。
由此，按照每秒 10bit 的速度來算，人類 24 小時不間斷學習且不遺忘，100 年儲存的知識也不過 4GB。
什么概念呢？來和大模型做個對比：
大語言模型每個參數(shù)就能存儲 2bit 知識，一個 70 億參數(shù)的模型就能存儲 140 億 bit 的知識。
△ 結論來自華人學者朱澤園“Physics of Language Models”系列論文
難怪研究人員還提出了一項推論：
隨著算力的不斷提升，機器在各類任務中的表現(xiàn)超越人類只是時間問題。
另外，按照這項研究的結論，馬斯克目前的腦機接口研究也有問題了。
研究人員表示：
我們預測馬斯克的大腦與計算機的通信速率大約為 10bit/s。與其使用 Neuralink 的電極束，不如直接使用電話，因為電話的數(shù)據(jù)傳輸率已經被設計得與人類語言相匹配，而人類語言又與感知和認知的速度相匹配。
一時間，這一系列驚人推論在學術圈各大社區(qū)引起廣泛討論。
美國知名醫(yī)師科學家、斯克里普斯轉化研究所創(chuàng)始人 Eric Topol 也忍不住下場轉發(fā)。
為啥我們一次只能思考一件事呢？
所以，結論如何得出的？
中樞神經系統(tǒng)“串行”影響信息處理速率
簡單說，要想計算人一輩子能學多少知識，我們得先從大腦處理信息的速度說起。
從對幾項日常活動（如打字、說話演講、擰魔方等）的評估來看，他們初步得出“大腦處理信息的速度約為 10bits / s”這一結論。
以人類打字為例，高級打字員每分鐘能打 120 個單詞（每秒 2 個），平均每個單詞按 5bit 計算，那么信息傳輸速率就是 10bits / s。
同樣，若以英語演講為例，如果將節(jié)奏控制在舒適程度 —— 講話速度為每分鐘 160 個單詞，則信息傳輸速率為 13bits/s，略高于打字。
再比如“盲擰魔方”這項競技活動，選手需先觀察魔方幾秒，然后閉眼還原。以一次世界紀錄的成績 12.78s 為例，其中觀察階段約 5.5s，由于魔方可能的排列數(shù)約為 4.3x1016≈265，則最終信息傳輸速率約為 11.8bits/s。
使用類似方式，作者估算了更多場景下的信息處理速度（從經典實驗室實驗到現(xiàn)代電子競技等），結果顯示為 5~50bits / s 之間。
由此也得出一個整體結論：人類思考的速度始終在 10bits / s 的尺度范圍內。
按照這一標準，假設我們能活 100 歲，每天 24 小時不間斷學習（且剔除遺忘因素），那么我們最終的“知識儲量”也將不到 4GB。
事實上，與 10bits / s 形成鮮明對照的是 —— 人類感官系統(tǒng)以約 10 億 bits / s 的速率收集數(shù)據(jù)。
10bits / s VS 10 億 bits / s
具體來說，我們每天從周圍環(huán)境中獲取信息的速率就以 Gbps/s 起算。
舉個栗子，視覺系統(tǒng)中單個視錐細胞能以 270bits / s 的速度傳輸信息，而一只眼睛就擁有約 600 萬個視錐細胞。
那么，光是雙眼視覺系統(tǒng)接收信息的速度就高達 3.2Gbps / s。照此推算，我們接收信息的速度與處理信息的速度之間的差距比值竟然達到了 108:1。
要知道，人類大腦里有超過 850 億個神經元，其中三分之一集中在大腦皮層組成了復雜的神經網絡。也就是說，明明單個神經元就能輕松處理超過 10bits / s 的信息。
而現(xiàn)在所觀察到的現(xiàn)象卻與之不符，顯而易見，上述二者之間存在一定矛盾。
從神經元本身的性能來看，它們具備快速處理和傳輸信息的能力，但這并沒有直接轉化為整體認知速度的提升，說明還有其他因素在起作用。
那么，為什么人類信息處理速度如此之慢？
按照論文分析，原因可能在以下幾個方面：
最主要的，中樞神經系統(tǒng)在處理信息時采用的是串行方式，對信息傳輸速率有所限制。
這里要提到并行處理和串行處理之間的區(qū)別。
所謂并行處理，顯然指多個任務同時進行。以我們看東西為例，視網膜每秒會產生 100 萬個輸出信號，每一個信號都是視網膜神經元對視覺圖像局部計算的結果，由此同時處理大量視覺信息。
而在中樞神經系統(tǒng)中，他們觀察到了一種“心理不應期”（psychological refractory period）效應，即同時面對多個任務，中樞神經系統(tǒng)只將注意力集中在一個任務上。
當然，他們也進一步探究了出現(xiàn)“串行”背后的原因，結論是這與演化過程早期的神經系統(tǒng)功能有關。
展開來說，那些最早擁有神經系統(tǒng)的生物，核心利用大腦來檢測氣味分子的濃度梯度，以此判斷運動方向進行捕食和避開敵人。長此以往，這種特定功能需求使得大腦逐漸形成了“一次處理一個任務”的認知架構。
在進化過程中，大腦的這種架構逐漸固化，雖然隨著物種的進化，大腦的功能越來越復雜，但這種早期形成的認知架構仍然在一定程度上限制了我們同時處理多個任務和快速處理信息的能力。
除此之外，還有理論認為存在“注意瓶頸”等限制了信息處理。注意力是認知過程中的一個重要因素，它就像一個瓶頸，限制了能夠進入認知加工階段的信息數(shù)量和速度，不過其具體運作機制目前人類尚未完全理解。
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