Pourquoi le périphérique le plus complexe de l'univers échoue-t-il au niveau mathématique?

Le cerveau humain est le dispositif de calcul le plus sophistiqué de l'univers connu, mais il n'est pas particulièrement bien équipé pour la plupart des tâches que nous exigeons dans le monde moderne. Commençons par un exemple évident. Malgré ce que vous avez pu entendre sur les gens qui peuvent mentalement générer des nombres premiers ou mémoriser les 10 000 premiers chiffres de pi, aucun humain ne pourra jamais diviser des nombres à 6 chiffres dans sa tête avec la vitesse et la précision de votre calculatrice smartphone. Pour le dire franchement: nous aspirons aux calculs numériques.

Le cerveau humain est nettement meilleur que les ordinateurs numériques (pour l'instant) pour reconnaître des visages, attraper un ballon de football, comprendre un discours ou composer une symphonie. Alors pourquoi échouons-nous de façon épique à la longue division? La réponse typique est que nous n'avons pas évolué pour manipuler les nombres. C'est vrai. Pour nos ancêtres, il était beaucoup plus important de reconnaître les motifs que d'effectuer une longue division – distinguer une pile de branches d'un groupe de serpents était une compétence de survie beaucoup plus précieuse que de déterminer le serpent par personne.

Les blocs de construction des cerveaux et des ordinateurs déterminent quelles tâches ils sont bien ou mal adaptés à effectuer.

Je soutiendrais, cependant, que même s'il y avait eu une pression évolutive pour effectuer des calculs numériques précis, le cerveau de n'importe quel animal de la planète échouerait toujours en maths car les blocs de construction des cerveaux sont simplement inadaptés aux manipulations numériques. Votre cerveau est constitué d'environ 100 milliards de neurones et, en tant qu'éléments de calcul, les neurones sont hautement extravertis. Alors que chaque transistor dans le CPU de votre ordinateur portable peut communiquer avec une douzaine d'autres, chaque neurone communique avec des milliers d'autres. Le résultat est un réseau neural massivement entrelacé avec une énorme quantité de diaphonie. Les résultats de cette diaphonie – plus précisément un phénomène appelé amorçage – est que si je dis chat, vous pensez au chien, si je dis 12, vous pouvez penser à une douzaine. Chaque concept que vous pensez inconsciemment et automatiquement active les concepts associés. Mais on ne veut pas qu'une calculatrice «pense» autre chose que le nombre que l'on vient de taper – chaque nombre discret devrait rester en quarantaine des autres nombres, mais dans le cerveau, à un certain niveau, tout influe sur tout le reste.

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La nature hautement interconnectée des unités de calcul du cerveau le rend parfaitement adapté à la mise en œuvre de calculs parallèles. Mais la plupart des calculs numériques ne bénéficient pas de calculs parallèles parce qu'ils sont de nature itérative: la deuxième étape nécessite les résultats de la première étape, et le troisième de la seconde, et ainsi de suite. Une division longue peut nécessiter des centaines d'étapes itératives discrètes. L'architecture en série et l'encodage discret des ordinateurs numériques sont parfaitement adaptés à cette tâche, et aucun informaticien n'utiliserait le parallélisme, le codage analogue à l'analogue, et la vitesse des neurones de type lava pour construire une calculatrice.

Les Bugs Brain Sérieux

Heureusement, dans le grand ordre des choses, l'ineptie du cerveau pour les calculs numériques est un inconvénient mineur, d'autant plus que nous avons compris comment construire des ordinateurs numériques. Le vrai problème est que le cerveau humain est également mal équipé pour effectuer un grand nombre de calculs et de décisions qui régissent nos vies en tant qu'individus et en tant que membres de la société. Considérez que notre mémoire peut être peu fiable et biaisée, ce qui nous amène au mieux à oublier les noms, mais au pire, à faire en sorte que des innocents passent leur vie en prison à la suite de témoignages erronés de témoins oculaires. Considérez la facilité avec laquelle nos habitudes, nos désirs et nos opinions sont continuellement façonnés par le marketing – un fait qui a contribué aux 100 millions de décès liés à la cigarette au 20e siècle. Nos décisions sont influencées par une foule de facteurs arbitraires et non pertinents; par exemple, des études montrent qu'il est possible de prédire les résultats des élections avec une précision d'environ 70% en montrant simplement des sujets images des candidats. Et n'oublions pas que nous sommes temporellement myopes. Vraisemblablement, pour des raisons de matériel évolutif et neuronal, le cerveau humain n'a pas été conçu pour équilibrer correctement les compromis entre les avantages à court et à long terme. Non seulement nous luttons pour épargner pour la retraite, mais la situation financière actuelle en Europe et aux États-Unis montre bien que les individus et les nations préfèrent éviter des sacrifices à court terme relativement petits en empruntant, plus souvent sans sacrifices ni catastrophes catastrophiques. conséquences à l'avenir.

Bien sûr, nous transportons le dispositif le plus complexe de l'univers connu dans nos crânes. Mais dans quelle mesure sommes-nous conscients des biais inhérents au cerveau et des limitations? Jusqu'à ce que nous reconnaissions et comprenions les défauts du cerveau, nous continuerons à prendre des décisions erronées dans nos rôles personnels et sociétaux. Et s'il y a une seule limitation qui fait qu'il est difficile de voir cela, c'est que le cerveau se confronte à d'énormes barrières dans la tentative de se comprendre. Cette limitation est si profonde que la grande majorité des gens sur la planète ne reconnaît même pas que c'est leur cerveau physique, et non une âme métaphysique, qui est seul responsable de chaque décision que nous prenons et de chaque sentiment que nous éprouvons.

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