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人的大脑记忆容量有多大

时间:2018-11-08 11:37:01本文内容及图片来源于读者投稿,如有侵权请联系xuexila888@qq.com 祥聪 我要投稿

  人类的大脑是一个真正非凡的器官,而人类的记忆亦是如此。你想知道大脑的记忆容量是多大吗?下面小编为你整理人的大脑记忆容量,希望能帮到你。

  人脑记忆容量是预计的10倍,相当于整个互联网

  加利福尼亚的科学家们完成了一项新研究,他们测试了人脑中的海马神经元在低能量高计算能力下的运行情况,结果发现人脑的记忆容量可能是人类之前预估的10倍。

  索尔克研究所生物中心的Terry Sejnowski说:“这个发现在神经系统科学界无异于一枚重磅炸弹。我们测量出来的大脑记忆容量保守估计是之前预计的10倍,至少有1PB的容量,大概相当于整个互联网的容量。”

  研究者们重建了一个老鼠的海马体组织——也就是大脑的记忆力中心,接着他们发现了一些奇怪的事情。连接神经元的突触中,有10%发生了复制。为了测量这些复制的神经突触的区别,Sejnowski的团队使用先进的显微镜和计算机算法在纳米分子级别重建了老鼠大脑的连通性、形状、体积和表面面积。

  其中一位科学家Tom Bartol说:“我们很惊讶地发现每对这样的神经突触的大小区别非常小,平均只有8%的差别。没人曾想到区别会如此之小,这是自然扔给我们的一个曲线球。”

  这些神经突触之间的大小差异只有微不足道的8%意味着这些神经突触可能拥有多达26种尺寸,而并非之前科学家以为的几种。根据研究者介绍,这些神经突触尺寸的复杂程度超于预期,说明了人脑潜在的记忆容量有着极大的提升空间。

  Sejnowski说:“这几乎是人类从未想象过的一个数量级。我们的发现意味非常深远。藏在大脑的混沌和谜团之下的是人类之前从未发现过的神经突触的大小和类型。”

  研究者们计算后认为神经突触可以在神经传递中改变它们的尺寸和能力。对于最小的突触,大约每1500次传递就能激发改变(大约需要20分钟),对于最大的突触,几百次传递(1到2分钟)就可以产生改变。Bartol说:“这意味着,每2到20分钟,你的神经突触就会发生大小变化。它们在根据接收到的信号做出自我调整。”

  他们的发现发表在《eLIFE》上,这将带来计算能力的巨大飞跃。未来超精确和高效能机器则可以利用深层学习和神经网络技术。

  Sejnowski说:“大脑的奥妙可以帮助人类设计更好的计算机。使用概率传输对于电脑和人脑而言都将成为既精确又节约能量的方式。”

  揭秘大脑记忆容量

  在1956年于美国耶鲁大学(Yale University)的一次演讲中,计算机科学家约翰·冯·诺依曼(John von Neumann,计算机之父)提出了一个人类大脑容量的估计,约为三千五百万亿兆字节——简直就是天文数字,甚至以当今计算机的标准而言亦是一个庞大的数字。

  后来的估计是基于一个假设:脑细胞之间一亿亿个联系的信息存储容量,其结果是大约四千万兆字节,这也是很巨大的,但没法与冯·诺依曼的数据相比。

  在检阅了各种估计之后,佐治亚理工学院(Georgia Institute of Technology)的计算机科学家Ralph Merkle教授指出,此前这些结果都或多或少对大脑如何存储信息作出了不靠谱的假设。他认为更好的估计可能是来自更直接地测量大脑存储容量的实验。

  作为一个例子,他引用了在1980年代中期由来自贝尔实验室(Bell Labs)的Thomas Landauer和他的同事所进行的研究的结果,在这项研究中,受试者被要求在不同时间回忆不同形式的信息。结果,回忆的水平是出奇的一致,而当把这转换成一生大脑可以存储的数据总量时,其结果为200兆字节。这个数字要远少于冯·诺依曼给出的估计,但这个结果却是更为精确的。当然,这也可能会令人失望,因为个人电脑通常有比这更多的存储容量。

  正如Merkle教授所说:“虽然这个结果可能会打击我们的自我价值感,但它能表明,我们只需要稍多于我们现在有的硬件就可以创造出一种有着人类技能和能力的设备——如果我们知道正确的方式来组织硬件的话。”


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