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人類大腦的存儲量有多大?可能只有幾百兆,連老式電腦都不如

科學 魅力科學

我們人類能夠在短短的幾百萬年的時間裡就迅速地成為地球的“主人”,有一個必不可少的原因就是,人類擁有發達的大腦,並因此具備了地球上獨一無二的高等智慧。那麼人類大腦的存儲量有多大呢?對於這個問題,儘管我們不知道準確的答案,但相信很多人都會認為,這個數字肯定會非常可觀。

人類大腦的存儲量有多大?可能只有幾百兆,連老式電腦都不如

在過去的日子裡,一些科學研究給出的數據也似乎印證了這一觀點,比如說美國索爾克生物學研究所的科學家,就曾經通過對小白鼠的大腦組織進行三維建模後得出,平均每一個突觸能夠存儲大約4.7比特的數據,並據此推測出人類大腦的存儲量理論上可以高達1000T(注:1T等於1024G,1G等於1024兆)。

通常情況下,目前普通電腦的硬盤容量一般都是1T,也就是說,按照上述數據來講的話,人類大腦存儲量的理論值相當於1000臺這樣的電腦。然而大家先別忙著驕傲,因為從實際情況來看,我們的大腦並沒有這麼大的存儲量。

人類大腦的存儲量有多大?可能只有幾百兆,連老式電腦都不如

大家不妨現在就來思考一下自己的大腦裡存儲了多少信息,那些曾經的人和事、旅行過的地方、看過的電影和書籍、背過的公式與課文,又或者可以回憶一下自己最近才看過的一部電影,或者一本書,想想看自己現在還記得到多少其中的細節。

如果你真的這樣做了,那麼你就會發現在自己的腦海中,除了那些印象深刻的信息之外,其它的信息都是模模糊糊的,有些甚至還完全想不起來了。由此可見,我們人類大腦的存儲量很可能要比想象中的要小得多,具體是多少呢?有一項研究給出了一個參考數據,即:人類大腦的存儲量可能只有幾百兆。

人類大腦的存儲量有多大?可能只有幾百兆,連老式電腦都不如

要知道即使是20年前的老式電腦,其硬盤存儲量一般都是10G以上,也就是說,按照這種說法,我們人類大腦的存儲量連老式電腦都不如!不得不說,這實在是令人感到不可思議!那麼這個數據是怎麼得出來的呢?我們接著看。

該數據來自於美國貝爾實驗室的一個由多名認知心理學家、計算機科學家和語言學家所組成的研究團隊,在託馬斯.蘭道爾(Thomas Landauer)博士的主持下,該團隊對人類大腦的存儲量進行了一系列的專項實驗。

人類大腦的存儲量有多大?可能只有幾百兆,連老式電腦都不如

(Thomas Landauer)

在實驗過程中,科學家請參與實驗的眾多志願者閱讀書籍,瀏覽圖片,記單詞和句子、聽一些音樂片段以及一些隨機組合的音節,並儘可能地記下自己的所見所聞。在延遲一段時間之後(有可能是幾分鐘,也有可能是幾天),科學家會對志願者進行測試,看看他們的大腦在這期間到底存儲了多少信息。

在測試的時候,科學家除了直接詢問志願者“您到底還記得什麼”之外,還會給志願者提供很多“判斷題”和“選擇題”,從而讓志願者通過“對與錯”或者“多選一”這種方式來回憶起那些較為模糊的記憶,而這些記憶也被歸類為“志願者大腦裡已經存儲了的信息”。

人類大腦的存儲量有多大?可能只有幾百兆,連老式電腦都不如

在此之後,科學家利用電腦程序將這些信息轉化為可以量化的數字信息,從而確定了志願者大腦在實驗期間的總存儲量,然後將總存儲量除以志願者用來記憶的時間,就得出了志願者的大腦平均每一秒能夠存儲多少信息。由於該實驗收集了大量來自不同志願者所記憶到的信息,因此實驗數據的可信度是比較高的。

接下來就很簡單了,只需要將這個平均值乘以人類一生可以用來記憶的時間,就可以推測出人類大腦的存儲量,而根據這種方法,該團隊得出的計算結果就是,人類大腦的存儲量大約為10^9字節,換算下來就是大約954兆(注:1兆等1024K,1K等於1024字節)。

很明顯,人類不可能每時每刻都會認真地進行記憶,也就是說人類大腦的實際存儲量應該比這個數據還要低一些。這就意味著,我們人類大腦的存儲量可能真的只有幾百兆,連老式電腦都不如。

人類大腦的存儲量有多大?可能只有幾百兆,連老式電腦都不如

(人類大腦的神經元)

看到這裡可能有人會問了,上述兩項研究一個說1000T,一個說只有幾百兆,為什麼差距這麼大呢?其實我們可以這樣簡單地理解,人類的大腦具備大量的功能,而存儲信息只不過是其中很小的一部分,換句話來講就是,在人類的大腦中,只有很少一部分的大腦組織會用來存儲信息,而剩餘的都去忙活其它的事了。

需要說明的是,以上所述只是基於實驗數據的一種合理的猜測,並不是科學界所下的結論,因此大家瞭解一下就可以了,不必太過當真。

參考資料:

doi.org/10.1016/S0364-0213(86)80014-3:How much Do People Remember? Some Estimates of the Quantity of Learned Information in Long‐term Memory

好了,今天我們就先講到這裡,歡迎大家關注我們,我們下次再見。

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