211service.com
Nowa miara szybkości przetwarzania ludzkiego mózgu
Od ponad wieku psychologowie wykorzystują czas reakcji jako okno do mózgu. Myślenie polega na tym, że przetwarzanie informacji wymaga czasu, więc średni czas potrzebny do rozpoczęcia lub zakończenia zadania odzwierciedla czas trwania zaangażowanych w to procesów poznawczych.
Na przykład typowy eksperyment z czasem reakcji może poprosić badanego o zaklasyfikowanie sekwencji liter jako słowa lub niesłowa, poprzez naciśnięcie przycisku. Ten rodzaj eksperymentu nazywa się wizualnym leksykalnym zadaniem decyzyjnym.
To podejście zorientowane na informacje jest wyraźnie gotowe do zastosowania w teorii informacji. I rzeczywiście, ledwie Claude Shannon opublikował swoją teorię informacji w latach czterdziestych XX wieku, psychologowie zaczęli stosować ją do wymiany informacji między środowiskiem a mózgiem, która zachodzi podczas eksperymentów czasu reakcji.
Ich podejście ostatecznie doprowadziło do powstania prawa Hicka, jednego z niewielu praw psychologii eksperymentalnej. Stwierdza, że czas potrzebny na dokonanie wyboru jest liniowo powiązany z entropią możliwych alternatyw. Wyniki różnych eksperymentów z czasem reakcji wydają się wskazywać, że tak właśnie jest. Chociaż jednym z produktów ubocznych tego podejścia jest to, że wyniki są ściśle powiązane z rodzajem eksperymentu użytego do pomiaru czasu reakcji. A to sprawia, że każde badanie jest szczególnie podatne na osobliwości podejścia eksperymentalnego.
Dzisiaj Fermin Moscoso del Prado Martín z Université de Provence we Francji proponuje nowy sposób badania czasów reakcji poprzez analizę entropii ich rozkładu, raczej w sposób termodynamiki.
Entropia to szacunkowa ilość informacji potrzebnych do określenia stanu systemu.
Moscoso del Prado twierdzi, że entropia rozkładu czasów reakcji jest niezależna od rodzaju eksperymentu, a zatem zapewnia lepszą miarę zaangażowanych procesów poznawczych. To ważne, nie tylko dlatego, że umożliwia łatwiejsze porównywanie wyników różnych typów eksperymentów.
Moscoso del Pradon wykorzystuje swoją metodę, aby określić, ile informacji mózg może przetworzyć podczas leksykalnych zadań decyzyjnych. Odpowiedź? Nie więcej niż około 60 bitów na sekundę. Oczywiście nie jest to zdolność całego mózgu do przetwarzania informacji, ale jedna miara zdolności wejścia/wyjścia podczas określonego zadania.
Moscoso del Prado przechodzi następnie do analizy danych z różnego rodzaju eksperymentów czasu reakcji, w szczególności w celu określenia, czy prędkość przetwarzania informacji jest stała podczas określonego zadania, jak sugeruje prawo Hicka. Moscoso del Prado uważa, że tak nie jest.
To odkrycie sugeruje system adaptacyjny, w którym obciążenie przetwarzania jest dynamicznie dostosowywane do wymagań zadania, mówi. To ma sens. Założenie, że mózg przetwarza dane z taką samą szybkością, niezależnie od złożoności zadania, wydaje się szalone.
Ma to jednak ważną implikację: liniowość prawa Hicka nie zawsze ma zastosowanie. Zatem prawo Hicka będzie wymagało pewnego rodzaju modyfikacji, aby poradzić sobie z tą nieliniowością.
To, jak przepisać jedno z podstawowych praw psychologii behawioralnej, nie jest jeszcze jasne. Ale z pewnością wiąże się to z zupełnie innym sposobem patrzenia na mózg niż wtedy, gdy został sformułowany.
Nr ref.: arxiv.org/abs/0908.3170 : Termodynamika ludzkich czasów reakcji
Aktualizacja 28 sierpnia 09: Moscoso del Prado pisze:
Mam mały komentarz naukowy do twojego postu. Chociaż tak myślę
bardzo dobrze reprezentuje moje wyniki, uważam, że zdanie otwierające:
Nowy sposób analizowania czasów reakcji człowieka pokazuje, że mózg przetwarza
dane nie szybciej niż 60 bitów na sekundę.
trochę mylące. Nie wydaje mi się, żebym pokazała coś na temat górnych granic
prędkości przetwarzania, w zasadzie krzywą, którą pokazuję na rysunku 4
rękopis mógłby wykraczać daleko poza to, ale nie mam żadnych informacji do zrobienia
tej ekstrapolacji, więc nie twierdziłbym (na razie) żadnej górnej granicy.