大腦每天的記憶容量有多大?

每日的記憶量是否在達到某些限度後會使記憶能力和效果下降?


這個問題挺好玩的關注了好久不知道為什麼沒人答,看的人也不多,我以前QUORA上看過類似的問題,就試著答一答,各種數量級已經把我搞暈了,如果有錯誤請指正:)。

首先,就目前的技術水平來看好像量化大腦的記憶容量還是很難的一件事情。
就神經科學方面來說,記憶被認為是儲存在大腦的樹突棘(dentritic spines)樹突_百度百科上。

所以,如果僅僅是預測大腦中樹突棘的數量的話,還是較為簡單的。大約有100億的椎體細胞(錐體細胞_百度百科)在我們的大腦皮層上,每一個錐體細胞有有大約10000個小突觸。 因此,我們可以推測大腦的記憶容量大約為 100兆個樹突的容量。

雖然大致數據已經有了,但是將這個數據轉化成位元組卻不那麼容易。如果我們假設我們大腦像電腦一樣,然後每個樹突類似內存,有序的一位元組一位元組存儲我們所獲得的信息,那麼理論上的最高記憶容量的確是100太兆(Terabytes)。但是我們每天接觸那麼多信息,大腦並不會像電腦一樣規律的一條一條儲存信息,存滿了這個數據點才存下一個,很多信息是冗餘重複的,或者分散儲存在各個數據點裡。根據QUORA回答的推測,如果用100當量數計算的話,大概最低為100千兆位元組,最高為100太兆。但是畢竟我們的大腦是個非常複雜的器官,並且經過非常長時間的演化,所以這些結論最終還是歸為推測,並非正確結果。

那麼另一個問題就是
這麼大的容量能被填滿嗎?

有可能,因為任何物理系統都有其極限。但是,我覺得應該並不會有什麼人能強大到用完這麼大的儲存量吧:)。而且我們的大腦具有適應變化的能力,一些不常用的不重要的記憶會「消逝」,像是將記憶數據丟失或者壓縮一樣,節省了空間甚至會「欺騙」主系統來瞞報數據。 但是,也可能這些數據並沒有丟失,只是讀取數據的速度變慢了。

另外,對於新的信息,大腦肯定會用標籤或者壓縮的方式對其進行存儲歸類,然而我們並是完全了解這個機制。 有時候大腦也會根據殘缺的收集起來的記憶碎片去「重新創作/再現」一些信息,有時不同的大腦區域還會「合作」去根據時間點和地點數據去重新評估計算已有的記憶。

所以大概就是這樣,畢竟大腦幫助我們人類創造出了現在這麼發達的社會,也不會那麼容易被我們凡人參透 :)。


我只想說,根據度娘所說,人眼解析度為400萬像素,大概就是4096x2160吧?然後乘以人眼幀數30,每秒視頻畫面體積約為253mb,每天睜眼時間按照6小時計算,大概視頻大小為5340g,或者5.2TB。
嗯,不知道這個計算方法對不對。這只是人眼每天的信息流量。


Atitit 大腦能夠儲存多大的數據量

先說結論,不到100MB 。如何計算,請看如下推算。

1. 大腦的生理性能 1

1.1. 存儲運作原理 1

1.2. 存儲容量 2

1.3. Cache容量 約7個單位 ,7件事情 2

1.4. 運算速度 處理速度 處理性能 2

1.5. Data driver數據驅動 3

1.6. 大腦消耗的能量若用電功率表示大約相當於25瓦。 3

2. 如何評價對比人腦的容量 3

2.1. 人的大腦存儲些什麼(單詞,規則,圖像 人臉 ,事件) 3

2.2. 單詞量比對比較合適 4

2.3. 事件數量比對比較合適 4

2.4. 圖片處理量是不對的,因為大腦只處理抽象的線條可能,人臉處理還是可以湊活適用的 4

2.5. 規則數量對比標準化 4

3. 大腦的最終容量計算 4

3.1. 人能記住普通人5萬單詞 30MB 4

3.2. 知識點 500個 1M 4

3.3. 記憶規則數量 約百條。。 1MB 4

3.4. 人能記憶多少個事件 5MB 4

3.5. 記憶圖像(人臉)數據 這個大概200左右,一個部落天然規模 20MB 5

4. 綜合,人腦total 容量大概 60MB不到,專業人員也不過百兆左右 5

5. 其他人做的測試 200MB)。 5

6. 參考資料 6

1. 大腦的生理性能

1.1. 存儲運作原理

人腦140億神經元,平均每個神經元和其他10000個左右的神經元有連接 ,記憶被存儲在這些連接中

並不是某個神經元記憶什麼東西,而是一堆神經元聯合起來告訴你對什麼輸入該給什麼輸出,個別的神經元破壞不一定會損壞記憶,但是當破壞的神經元個數超過一個閾值以後會有大量記憶一起破壞。

1.2. 存儲容量

人大概有100億個腦細胞這個數量級,每個細胞都在不斷的更新 死亡與重生 信息傳遞

所以呢, 如果要保持信息存儲的穩定, 肯定是不能用一個腦細胞作為一個信息儲存單元的, 而是一個簇chunk, 而這個簇有多大,平均每個神經元和其他10000個左右的神經元有連接 ,記憶被存儲在這些連接中 我們先假定10000個吧.這樣才能保證在一個不斷變化的生物體中記憶相對的穩定性. 在這樣的假定下, 大腦大概有1百萬個儲存單元 並不是一個突觸連接就能表示一比特,通常都是一組神經元組成一個功能單元,處理一類信息

根據《進化的大腦:賦予我們愛情、記憶和美夢》中的數據:大腦有1000億個神經元,平均每個神經元5000個突觸,神經元平均最高放電頻率400次/秒。因此大腦能夠存儲的數據上限為1000億×5000=500萬億=500T,計算能力為1000億×400=4萬億次/秒。這個說法不靠譜,不是單個細胞和神經元存儲一個byte的。

1百萬個儲存單元 如何與byte對應,需要按照一些規則對應。

1.3. Cache容量 約7個單位 ,7件事情

大腦能夠瞬間記住的新信息是7個單位。可以

如果每個事件140位元組標識,只有可憐的 1kb cache

1.4. ref=""&>運算速度 處理速度 處理性能

我們感受到的這個世界的一切信息,並不是我們的感官能夠接收到的信息的總合,而是人腦能夠處理的信息的總合,人腦處理能力來不及處理的信息就被簡單丟棄掉了,因此計算一下人腦能夠處理的信息量就能夠大致估計出人腦的處理能力

我們獲得的大部分信息來自視覺 90%多大概。。

圖像的解析度 。我們看0.5米外600DPI的圖片,就感覺相當清楚,沒有失真,比600DPI更高的解析度並不會讓我們覺得圖像質量更好,因此可以近似地認為600DPI是的極限

人腦每秒處理不大於30幀圖像,超過30幀並不會對視頻的流暢性有所改善,因此每秒處理的象素信息量即使按最大來算也不大於4.8T

處理4.8T並不等於存儲4.8T,處理僅僅是看清楚,並分辨出其中的實體對象。大量的信息在視神經第二層細胞那裡就被加工和丟棄了,傳到枕葉的僅僅是從視場中識別出來的有限幾個對象的圖像。人腦是按照場景來處理和記憶的,通過把識別出來的對象組成場景模型,並一邊對這個模型進行實時推演,一邊把來自視覺的新的信息納入到模型中去,從而實現視覺感知的,對於無法融合到模型中的信息常常不作處理直接丟棄,「人只看到自己想看到的東西」就是這個意思。

大腦是存在 主頻的。該主頻大約是40Hz. 又由於每次 運算事實上是把 一個神經元所有的 樹突匯總 再散布到軸突上 。。也有說法200hz,這個太高了,還是40hz比較合理

1.5. Data driver數據驅動

大腦中是不分數據和演算法的,演算法是連接,數據也是連接,演算法可以變數據,數據也可以變演算法

1.6. 大腦消耗的能量若用電功率表示大約相當於25瓦。

2. 如何評價對比人腦的容量

2.1. 人的大腦存儲些什麼(單詞,規則,圖像 人臉 ,事件)

自然狀態下,視覺信息占所有信息的90%了。。加上少量的規則。。以及一定的事件記憶。。

現代文明下,單詞,知識點數據量大大增加了。

2.2. 單詞量比對比較合適

2.3. 事件數量比對比較合適

2.4. 圖片處理量是不對的,因為大腦只處理抽象的線條可能,人臉處理還是可以湊活適用的

2.5. 規則數量對比標準化

3. 大腦的最終容量計算

3.1. 人能記住普通人5萬單詞 30MB

,還在不斷地記憶,不斷地遺忘。 每個單詞7個字母,那麼信息量是 30w byte。。30MB容量。。

十萬個詞 專業人士,10萬個單詞,

3.2. 知識點 500個 1M

每個知識點也用140位元組標識。。

3.3. 記憶規則數量 約百條。。 1MB

規則就算每條140位元組,這個數量幾乎可以忽略不計

3.4. 人能記憶多少個事件 5MB

有資料說大概幾萬個事件,這個很不靠譜,明顯太高了。

按照一天一件事算,70年*365=25550件。。

一個事件140個位元組,簡訊位元組,大概3577kb位元組。。 4M不到。。

3.5. 記憶圖像(人臉)數據 這個大概200左右,一個部落天然規模 20MB

200人左右。這是沒有行政管理體系下,光靠人腦所能達到的水平。約束點在人腦本能的能力上。

就以一個圖片100kb計算,不過 20MB

4. 綜合,人腦total 容量大概 60MB不到,專業人員也不過百兆左右

5. 其他人做的測試 200MB)。

在檢閱了各種估計之後,喬治亞理工學院(Georgia Institute of Technology)的計算機科學家Ralph Merkle教授指出,此前這些結果都或多或少對大腦如何存儲信息作出了不靠譜的假設。他認為更好的估計可能是來自更直接地測量大腦存儲容量的實驗。

作為一個例子,他引用了在1980年代中期由來自貝爾實驗室(Bell Labs)的Thomas Landauer和他的同事所進行的研究的結果。在這項研究中,受試者被要求在不同時間回憶不同形式的信息。結果,回憶的水平是出奇的一致,而當把這轉換成一生大腦可以存儲的數據總量時,其結果為200兆位元組(200MB)。

這個數字要遠少於馮·諾依曼給出的估計,但這個結果卻是更為精確的。當然,這也可能會令人失望,因為如今的PC和手機都有比這多得多的存儲容量。

正如Merkle教授所說:「雖然這個結果可能會打擊我們的自我價值感,但它能表明,我們只需要稍多於我們現在有的硬體就可以創造出一種有著人類技能和能力的設備——如果我們知道正確的方式來組織硬體的話。」

6. 參考資料

(1 封私信 _ 5 條消息)普通美國人辭彙量多少? - 知乎.mhtml

(1 封私信 _ 5 條消息)一個原始社會部落能維持多少人? - 知乎.mhtml

人類大腦有多大容量?竟還不如古董硬碟!-人類,大腦,記憶,容量,生科醫學-驅動之家.mhtml

作者:: 綽號:老哇的爪子claw of Eagle 偶像破壞者Iconoclast image-smasher

捕鳥王"Bird Catcher kok 虔誠者Pious 宗教信仰捍衛者 Defender Of the Faith. 卡拉卡拉紅斗篷 Caracalla red cloak 萬獸之王 縱火者

簡稱:: Emir Attilax Akbar 埃米爾 阿提拉克斯 阿克巴

全名::Emir Attilax Akbar bin Mahmud bin attila bin Solomon bin adam Al Rapanui 埃米爾 阿提拉克斯 阿克巴 本 馬哈茂德 本 阿提拉 本 所羅門 本亞當 阿爾 拉帕努伊

常用名:艾提拉(艾龍), EMAIL:1466519819@qq.com

頭銜:uke總部o2o負責人,全球網格化項目創始人,

uke交友協會會長 uke捕獵協會會長 Emir Uke部落首席大酋長,

uke宗教與文化融合事務部部長, uke制度與重大會議委員會委員長,uke保安部首席大隊長,uke制度檢查委員會副會長, uke機車協會主任 uke紋身協會

uec學院校長, uecip圖像處理機器視覺專業系主任 uke文檔檢索專業系主任

Uke圖像處理與機器視覺學院首席院長

Uke 戶外運動協會理事長 度假村首席大村長 uke出版社編輯總編

UTSC uke技術標準化委員會委員長 uke 首席cto 軟體部門總監 技術部副總監 研發部門總監主管 產品部副經理 項目部副經理 uke科技研究院院長 uke軟體培訓大師

uke波利尼西亞區大區連鎖負責人 湯加王國區域負責人 uke克爾格倫群島區連鎖負責人,萊恩群島區連鎖負責人,uke布維島和南喬治亞和南桑威奇群島大區連鎖負責人

Uke軟體標準化協會理事長理事長 Uke 資料庫與存儲標準化協會副會長

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