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人类大脑的记忆存储容量大概有多大?

2015/5/26 2:55:06
文章来源:网络

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人类大脑的记忆存储容量大概有多大?人脑的记忆容量有多大?

一直以来,记忆(Memory)在人类心理活动中占据着格外重要的位置。

自计算机发明之后,人类开始用计算机来比喻人类的大脑。

大脑就是硬件,心灵就是软件。甚至还能更细致一些,各种感觉器官,比如眼睛、耳朵、鼻子就是各种传感器,而音箱就像是电脑的发音器官。

而心理学家们则据此提出了关于记忆的理论模型,工作记忆(Working memory)就像是计算机的内存,容量不大,但是读取和写入信息的速度非常快,而且“断电”就会忘记。在日常生活中,“当下”这个词指的就是工作记忆中的信息,它就像是一个工作台,各种心理活动都在其中展开。

而长时记忆(Long-term memory)就像是计算机的硬盘,容量很大,但其中的数据如果要被CPU处理,就要从硬盘转到内存中才行。我们的那些保持了数年甚至数十年的信息,都属于长时记忆。那些美好的回忆,那些深刻的知识,还有各种难忘的一天。

现在有人好奇,长时记忆的容量究竟有多大呢?

硬盘是有容量限制的,现在家用笔记本电脑大概500GB起步,1TB硬盘也不贵。但我们想知道,我们最为宝贵的大脑,它的记忆容量有多大?

让我们来做一个思想实验,帮助我们理解这个问题。

假设你走在马路边,捡到了一块移动硬盘。你没有发现警察叔叔,便径直往家里走。然后你把这块硬盘和你的电脑连接上了。

噔,噔。电脑发现了新硬件。你迫不及待地打开“我的计算机”,其中果然多了一个“B盘”。

你很好奇,这块B盘有多大。于是你试图右键点击它,但你却没有发现有“属性”这一个选项。你既看不到它的总容量有多大,你也看不到它里面已有的信息占据了多大比例的存储空间。

不过,这都难不倒你。你灵机一动,想出了一个好办法。为何不直接拷贝文件进去,如果它提示装不下了,那不就说明它已经装满了吗?

于是,你拷贝了一个2GB的电影进去。过了一会儿,它装下了。于是你又开始把20GB的私人珍藏电影放进去,数据传输有点慢,但一段时间后,它还是装下了。

然后,你开始疯狂地往里面装东西。你编写了一个程序,自动往其中传输数据,但72个小时过去了,它依然没有被装满。

现在,你开始感到困惑。这块B盘好像与以往见到的所有硬盘都不同,它的容量似乎格外地大。

难道它的容量是无限大吗?不,你理智地反对这个结论。一个有限体积的东西,怎么可能储存下无限的信息?

这就是我们的现状,我们从来没有看到有哪个人类的长时记忆被“装满”,但我们又认为人脑这种有限体积的东西不可能有无限大的容量。

现在,科学家们开始用各种方法估算大脑的记忆容量。比如用单个神经元能储存的信息乘以大脑中神经元的数量,或者人脑神经元的联接模式还可以用来表征信息,那让我们把最后的估计值再修正一下,应该要扩大许多倍……

但是,让我们回过头来思考一下,当我们在探寻人脑的记忆容量值时,我们也许做错了什么。

是我们问错了问题吗?显示全部


解答:我一直认为这个问题无法回答。因为没有合适的单位来描述。人脑的记忆和电脑不同,用计算机的储存单位来描述人脑是一种误导,你根本无法从中获得正确的信息。

其实自己对自己的记忆容量还是有一个非数据的大致了解,我们当然希望有一个数据能够从另一个方面来描述我们的记忆容量,但以我现在的资料来说好像没什么帮助。

也希望看到这方面的专业人士和爱好者谈谈。


解答:既然这么大容量,问题是:为什么存储难---老记不往呢?为什么提取难---老想不起来呢?解决了这两个问题,脑容量的大小才更有意义。


解答:《科学美国人》一篇文章估计有2.5PB:
What Is the Memory Capacity of the Human Brain?: Scientific American

Google Answers一个答案认为有1~1000TB:
Google Answers: Human brain capacity in MB or GB


解答:感谢邀请。

这个方面我只是初学,胡说两句算抛砖引玉了。

我的观点是,在目前对记忆的机理尚不清楚的情况下,无法进行测算,甚至连估算也不好估算。问题在于:
1.在这个问题zhi.hu/FPcp中我说过,所谓的“记忆”,很多是“脑补”出来的东西。而这些脑补出来的东西很多时候都是正确的,这些东西究竟是不是记忆的一部分尚没有办法验证。
2.记忆的计算问题,关于一条记忆中所包含的信息,往往计算起来很复杂。比如“大学之道,在明明德,在亲民,在止于至善。”这算是多大的信息量?我们知道一个汉字占两个字节,如果算上标点符号这句话一共是四十个字节,也就是320个比特,可是大脑中这句话的信息量则远远超过320个比特,因为其存储还包括断句规则,比如“在明明德”应该是“在·明·明德”而不是其他的断法;包括读音,比如“亲”读“新”的音;包括相对关系,比如这句话是《大学》的第一句,或者是《礼记》第四十二章第一句;包括这一句的具体解释,甚至各家的不同观点等等,这个要都折算成比特实在太困难。
3.关于隐形记忆:人的记忆中隐形记忆占据很大一部分,比如你会骑自行车,却说不清究竟怎么骑自行车才对,你对骑自行车这种技能的记忆就是隐形记忆。这种隐形记忆的信息量多大估算起来非常困难,几乎没什么好的办法。
4.提取的机制,目前只知道记忆的提取和环境、情绪等因素有关,但对于其具体的提取机制还不清楚。我们都有过“考试的时候冥思苦想就是想不起来,考试结束了之后想起来答案了”的事情,那么这些知识究竟存在于记忆中吗?按理来说应该是有的。可是这些提取困难的记忆究竟是否应该算作我们记忆的一部分?这个问题似乎也很难一刀切。

所以,这个问题的估计是很不好办的,希望看到有知有提出一些可靠的估算方法。


解答:才疏学浅,想简单谈一下自己对这个问题的认识。

鄙校心理系一教授在科学美国人上回答过读友问:
What Is the Memory Capacity of the Human Brain?
我认为他的回答很好地描述了从神经生物学角度认识脑容量的基本切入点。你的中枢神经系统中的每个部分主要都由神经元与神经胶质细胞组成,神经元之间存在突触连接,通过神经递质传递信息,突触的连接强度、神经元兴奋程度等决定其所处在的神经回路的运行状态。

所以描述信息容量这个问题,涉及到如何描述突触连接的有意义信息传递问题。从细胞生物学水平上讲,需要描述神经元在信息传递时发生的生理生化性质的变化,并以量化的生理生化指标为变量,建立与信息容量的映射关系。至于从认知水平上讲,如何将脑存储的信息量化为——比如大家常说的——比特,涉及到脑如何拆解信息的方式问题。比如你给计算机一朵红花,如果是像素化的,那么每一像素的颜色信息会被记录;如果是矢量化的,函数也会被记录。而人眼对红花的记录不会那么具体,红色会被简单描述成视网膜收到红光波长刺激后的神经元活跃程度,花不会用函数描述其形状,而是被以类似花程式和花图式的方法分类归总到相关记忆。

另外个人认为,人脑真正强大之处或许不在于存储——你的免疫细胞所记住的信息未必比神经系统少太多。人脑之强大在于归总和调用信息时候的可塑性很强。如上所说,很多信息不是被比特化之后钉死在脑中的,而是依仗中枢神经系统对生理资源的高支配率来对信息进行动态的修正和加工。比如你考试得了零分,回家路上看到一朵红花凌乱在路边的风中,你的生理保护性会强化你零分和老妈打你屁屁的记忆,而你会遗忘很多关于那朵花的细节。相反如果你在和姑娘约会的时候看到路边一朵盛开的鲜花,你之后每每脑海中有诗意时都会将其它经验中的细节脑补进这朵花里,它就变成世上最美丽的一朵成仙的花儿了。这种“情绪化”的信息储存和调用方式非常有利于对“作为一个生物的你”的保护,但对于分析脑信息容量这个问题自然是增加了许多困难。更主要的,这些“情绪”依赖于诸如多巴胺或血清素之类的神经递质的调节,也就是说它们天然就是你记忆和认知调控中的一部分,其所导致的行为学和生理学上的不确定性也提高了基于高级动物模型开展的相关研究工作的难度。


解答:现在连记忆(此处指长时记忆,而非短时记忆)是怎么存,存在哪的都不知道,更别提能存多少了。


解答:一个耳朵进 另一个耳朵出

这问题不好算


解答:参考hopfield神经网络的架构,如果大脑和它的架构相似的话,容量的理论值可能是无上限吧……
如果你不考虑人脑记忆可能检索出错的话╮(╯_╰)╭


解答:不同人不一样,平均大于等于3000T

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