從人腦的信息處理能力看人類的未來（一）挑戰與局限

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人類毫無疑問是目前地球上信息處理能力最強大的物種，我們依靠獨一無二的人腦發展出了令人瞠目結舌的現代科技文明。而現代科技的發展，也同時發現了人腦存在的諸多先天性局限，這些局限性就是人工智慧發展的重要的前提條件。

有哪些局限呢？

知乎上有一個用戶zilin回答的非常幽默，但是卻很現實：

易中毒：最近大腦被一女子入侵，大腦里顯示的儘是那女子的圖像，就像當年的PC中了熊貓燒香一樣。求大家給個殺軟

優先順序混亂：呆在家裡做宅男的優先順序總是高於出去走走的優先順序

經常宕機：一看到女神就宕機，大腦一片空白

zilin的回答中提到的現象從腦科學上是有解釋的，腦科學的研究發現，人的大腦結構中有一個區域是「認知腦」，還有一個區域是「情緒腦」。認知是受制於情緒的，大部分人每天的決策都是情緒化思考的結果，而不是理性思考的決定。因為人類學會理性思考太晚了，這部分還沒有發展好。這也必然導致人的決策很多時候都不是最合適、最恰當的選擇。

在發展人工智慧時，剛開始我們自然而然是想模仿人腦的思維方式的，但是在實際發展中，卻發展出了大大超過了人腦信息處理能力的技術。

比如以下對比：

1、按順序處理與同時處理；

圖1 人腦同時畫方和畫圓是不行的，只能按順序來

人腦同一時間只能處理一件事情，必須按照順序來。圖2是計算機處理信息的模式，目前的主流計算機系統都可以同時處理多個信息，而多任務並行處理已經是目前計算機最基本的功能。

圖2 計算機處理信息的模式

毫無疑問，這是巨大的能力差別。在人類計算一道1+1=2的時間裡，現代超級計算機系統已經可以完成幾百億次解二元聯立方程組，也可以在人類打個噴嚏的時間裡下達幾萬個任務指令。（人類的多任務處理能力很弱，基本上就是一邊開車一邊打電話這種，必須是熟練到了自動反應的程度，而且這時的應變能力就大大下降了）

2、速度。人腦神經元之間傳遞信息的速度只有每秒幾百米，面對工業生產中的大量的以毫秒和秒為時間單位的任務，人腦的反應速度已經遠遠不能滿足需要。現在Intel公司的主流家用CPU的速度都是2 GHz以上，在簡單任務的響應速度上遠遠超過了人類。

結合以上兩條，在複雜的多任務、信息超量的系統中，比如高鐵系統的調度，比如交通樞紐的人流、物流和車流的調度，依靠人力是根本無法實現高效、有序的管控的。

有一個大家都知道的例子，讓一群人排成一隊，一個接一個傳話，那麼我們會發現你對第一個人說的話，與從最後一個人那裡複述出來的話差距非常大，這說明人類對同一句話的理解、翻譯和解釋都是非常不精確的，這就導致了溝通效率非常低、偏差非常大，進而導致合作的效率和效果都會大打折扣。可惜，無論多麼訓練有素，人只要一多，合作就總是會出現混亂，原因就在人類對信息的處理模式上是模糊的。

4、人類的記憶能力也同樣是模糊的。

學習參加過考試的人都有體驗，記不住、記錯、記混、容易遺忘都是常有的事情。因為一是記憶容量太小，二是容易發生錯誤的關聯。因此現在法庭判案都已經拋棄了人證，實驗已經證明人的信心滿滿的記憶往往被發現是偏差很大的。

綜上所述，我們可以看出人類的主要的信息處理模式與特點有：

• 排隊處理、速度慢（急也得等著，看見領導門口總是一堆人在排隊了嗎）
• 一人一個看法（理解不同、角度不同，即使獲得的信息完全相同，吸收能力還不同）
• 溝通協調困難，相互之間不理解，效率低下，合作效率低
• 做決定主要憑感覺和喜好（情緒化思考）
• 只會抓重點，無法做到全面考慮（對大量信息處理不過來，只能靠感覺抓重點，所以你知道為什麼要製作操作手冊和檢查表了嗎）
• 無法長時間保持專註（為什麼總開小差？看打！）

還可以列出很多人腦存在的局限性，包括人人都有的認知偏差等等。

由於這種人腦固有的局限性的存在，在現代社會就出現了很多越來越突出的問題。以城市的交通管理為例，目前國內的城市堵車現象越來越嚴重，原因就是儘管開車的個體都屬於地球上迄今為止最聰明的物種，但是從整個城市所有車輛的活動來看，會發現其中充滿了大量的隨機的無序而雜亂的運動，也就是說這是一個缺乏有效調度的低效率系統。換句話說，從整體上來看，人類的社會化活動是缺乏智能的。其中的根本原因在於人類的個體之間缺乏快速有效的信息溝通，而且人腦也無法同時處理大量信息。

現在，人類的文明已經發展到了一個非常高級而複雜的階段，我們目前的社會裡，時時刻刻都充斥著各種複雜的、並發的、多任務的、交叉的、大規模的活動。面對這些活動，人類的智能所存在的局限性已經越來越明顯，人腦處理信息的能力已經越來越不能滿足社會競爭的需要了。在競爭的驅動下，人類不由自主地開始發展更加適應這種競爭需要的工具，也就是人工智慧。

（圖片來自網路）

參考文獻

[1] Mark F. Bear，Barry W. Connors，Michael A. Paradiso.譯者：王建軍 ；Neuroscience: Exploring the Brain（神經科學）；北京：高等教育出版社.2004(7):14-19.