大脑究竟如何迅速处理海量信息?
科普小知识2022-07-16 16:29:42
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人脑非常奇妙。我们总能识别人脸和各种物体,不管它们发生了多大的变化——例如,我们总能识别“A”为“A”,不管它的颜色、大小和形状如何。现在,研究人员开发了一种算法,可以显示为什么大脑如此智能地工作,以及我们如何能够同时处理大量信息。
佐治亚理工学院的研究小组发现,人脑只能利用原始信息的1%或更少来对数据进行分类。他们推测随机绘图可能是人类学习的方式之一。结果预测正确,总数据的0.15%足够人类使用。
在实验中,他们首先让参与者观看一些原始的抽象图像,然后给他们看每幅图像的一小部分,并要求他们识别它。后来,研究人员开发了一种基于随机映射的计算算法。随机映射技术以特定的方式压缩信息,以牺牲准确性为代价追求更快的处理速度。通过这项技术,人工智能可以像人类参与者一样完成这些测试。
这表明人脑网络和人工神经网络在行为上非常相似。人类和机器都很难处理相同类型的数据。
我们非常惊讶于极其简单的神经网络和人类行为如此相似。神经网络的设计灵感来自我们认为的人类学习方式,但这实际上是一个非常微弱的灵感。我们很惊讶地发现它与人类行为如此相似。
尽管研究结果不足以证明大脑会自然地使用随机映射来处理信息,但它们足以表明这是我们大脑内部信息处理的“合理解释”。对于需要处理海量数据的计算机来说,基于随机映射的学习已经发挥了重要作用,这一新的研究可能会进一步推动这一领域的发展。
我们如何快速而坚定地理解我们周围许多不同类型的海量信息?基本上,人类是如何开始处理这些信息的?这是一个计算问题。