 |
|
Quanti byte ci sono nella memoria umana? |
|
|
Al giorno d'oggi si paragona spesso il cervello umano ad un computer e la mente umana a un programma eseguito su quel computer. Una volta questa era considerata solo una metafora, ma ormai questo punto di vista è accettato dalla maggior parte dei filosofi della coscienza umana e da molti ricercatori nel campo dell'intelligenza artificiale. Se accettiamo questa visione in modo letterale, allora possiamo chiederci quanti megabyte di RAM abbia un PC, così come possiamo chiederci quanti megabyte (o gigabyte, o terabyte, o quello che è) di memoria abbia un cervello umano. |
|
|
Parecchie approssimazioni di questa cifra sono già apparse nella letteratura, basate su considerazioni sull'”hardware” (sebbene nel caso del cervello umano il termine “wetware" sia più appropriato). Una stima di 10^20 bit è una delle prime stime di tutti gli impulsi neurali che attraversano il cervello durante una vita (fatta da Von Neumann in “The Computer and the Brain”). Questo numero è quasi certamente più grande della risposta corretta. Un'altro metodo è di stimare il numero totale di sinapsi e quindi presumere che ogni sinapse contenga alcuni bit. Le stime sul numero di sinapsi sono state fatte in un range tra 10^13 e 10^15, con stime corrispondenti di capacità di memoria. |
|
|
Un problema fondamentale con questi approcci è che si basano su stime piuttosto modeste dell'hardware grezzo del sistema. Il cervello è altamente ridondante e non ben compreso: il semplice fatto che una grande massa di sinapsi esista non implica che esse contribuiscano tutte alla capacità di memoria. Questo rende il lavoro di Thomas K. Landauer interessantissimo, perché egli ha evitato completamente questo gioco di supposizioni basate sull'hardware misurando direttamente la reale capacità di funzionamento del cervello umano (Vedi "How Much Do People Remember? Some Estimates of the Quantity of Learned Information in Long-term Memory", in Cognitive Science 10, 477-493, 1986). |
|
|
Landauer lavora presso il Bell Communications Research - strettamente affiliato ai Bell Labs, dove gli studi moderni sulla teoria dell'informazione sono stati iniziati da C. E. Shannon per analizzare la capacità di trasporto di informazioni delle linee telefoniche (un soggetto di grande interesse per una compagnia telefonica). Landauer naturalmente usò questi strumenti osservando la memoria umana come se fosse una nuova “linea telefonica” che trasportasse informazioni dal passato al futuro. La capacità di questa “linea telefonica” può essere determinata misurando l'informazione che entra e l'informazione che esce e quindi applicando il potere della moderna teoria dell'informazione. |
|
|
Landauer ha preso in considerazione e analizzato quantitativamente esperimenti condotti da lui e da altri nei quali alle persone era chiesto di leggere testi, guardare immagini, ascoltare parole, brevi passaggi di musica, frasi e sillabe senza senso. Dopo ritardi che andavano da minuti a giorni, i soggetti erano testati per determinare quanto avevano conservato. I test erano abbastanza sensibili - essi non chiedevano solo “Che cosa ricordi?” ma spesso usavano domande vero/falso o a risposta multipla, nelle quali anche una vaga memoria del materiale avrebbe permesso la selezione della risposta giusta. Spesso, venivano comparate le risposte di un gruppo che era stato esposto al materiale e quelle di un'altro gruppo che non era stato esposto. La differenza nei punteggi tra i due gruppi era usata per stimare la quantità realmente ricordata (per controllare il numero di risposte corrette un individuo medio potrebbe indovinare senza neanche aver visto il materiale). Dato che vennero sommati ed analizzati i risultati di diversi esperimenti, i risultati dell'analisi sono sufficientemente affidabili e non affetti da piccole differenze o condizioni specifiche di un'esperimento o di un'altro. Infine, la quantità di informazioni ricordata fu divisa per il tempo disponibile per la memorizzazione, in modo di determinare il numero di bit ricordati per secondo. |
|
|
L'interessante risultato di questo esperimento fu che gli esseri umani ricordano intorno ai due bit per secondo, in condizioni sperimentali. In modo visuale, verbale, musicale, quale che sia, sempre due bit per secondo. Continuando per una vita intera, questa velocità di memorizzazione produrrà qualche poco più di 10^9 bit, o qualche di centinaia di megabyte. |
|
|
Sebbene questa stima è solo accurata all'interno di un ordine di grandezza, secondo Landauer "Questo è il livello di accuratezza di cui abbiamo bisogno per affrontare domande come: di quale capacità di memorizzazione e recupero avranno bisogno i computer per imitare le capacità di un cervello umano? Che tipo di unità fisica dovremmo aspettarci costituisca gli elementi di immagazzinamento dell'informazione nel cervello: parti molecolari, giunzioni sinaptiche, cellule intere o circuiti cellulari? Che genere di metodi di codifica e memorizzazione è ragionevole postulare per il supporto neurale delle capacità umane? Nel modellare o imitare l'intelligenza umana, quanta memoria e quale efficienza di uso immaginiamo di dover copiare? Di quanta conoscenza dovrebbe aver bisogno un robot per eguagliare una persona?” |
|
|
Quello che è interessante circa la stima di Landauer è quanto essa sia piccola. Forse è più interessante la tendenza - dalle prime stime di Von Neumann, che erano altissime, passando per le stime basate sul conteggio approssimativo delle sinapsi, che erano alte, fino ad arrivare ad una più corroborata e modesta stima basata su considerazioni della teoria dell'informazione. Sebbene Landauer non misuri ogni cosa (egli non misura, per esempio, la velocità in bit dell'imparare ad andare in bicicletta, né stima la grandezza della memoria di lavoro) la sua stima della capacità della memoria suggerisce che le capacità del cervello umano sono più abbordabili di quello che pensavamo. Sebbene questo potrebbe essere un colpo al nostro ego, esso suggerisce che potremmo costruire un dispositivo con le abilità e capacità di un essere umano con poco più hardware di quello che abbiamo ora - se solo conoscessimo il modo corretto di organizzare questo hardware. |
|
|
|
