인간 두뇌의 정보처리 속도는 매우 느리다

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오늘 흥미로운 기사를 보았습니다. "The human brain is very slow" AI를 공부하면서 많은 관련 기사를 읽으면서 발견한 내용을 포스팅해보겠습니다. 우리는 일상생활에서 수많은 정보를 접하고 처리하고 있습니다. 아침에 스마트폰 알림을 통해서 반응하고 끄고, 지인들과 대화하면서 나누는 언어, 몸짓에서도 우리 뇌는 정보처리를 하고 있습니다. 그렇다면 우리 뇌는 얼마나 빠르게 정보를 처리하고 있는걸까요?

인간 두뇌의 정보 처리 속도

최근 연구에 따르면, 인간의 두뇌는 초당 약 10비트의 정보를 처리할 수 있다고 해요. 이 속도는 평소 우리가 생각했던 것보다 훨씬 느린 속도입니다. 이 느린 속도가 우리의 인지 능력을 제한하는 것은 또 아닙니다. 오히려 이 제한은 우리가 좀 더 중요한 정보에 집중할 수 있는 역할을 하고 있습니다.

정보처리속도를 자세히 들여다본다면,

뇌가 자극을 해석하는 데 걸리는 시간 : 13~70ms
가장 빠른 반응 시간 : 100~ 120ms
평균 반응 시간 : 250ms 이상

이 수치는 우리가 일상생활에서 경험하는 속도와 크게 다르지 않습니다. 이 속도는 갑자기 날아오는 공을 피하거나 신호등이 바뀌는 것을 인식하고 반응하는데 걸리는 속도와 비슷합니다.

이 처리 속도는 우리의 일상에도 영향을 주는데 우선 멀티태스킹의 어려움이 생깁니다. 우리는 한 번에 하나의 인지 작업에만 집중할 수 있습니다. 의사 결정의 피로도가 생깁니다. 수많은 선택을 해야할 때 정신적 피료를 유발할 수 있습니다. 또한 시간에 대한 인식도 달라지는데, 나이를 들어갈 수록 새로운 기술이나 정보를 습득하지 않게 되면서 시간이 더 빠르게 흐르는 것처럼 느껴질 수 있습니다.

감각 처리와 인지 처리의 차이

우리의 뇌는 감각 정보를 빠르게 처리가능합니다. 예를 들면, 시각 정보의 경우 13ms 만에 처리할 수있습니다. 이는 초당 약 75프레임의 속도로 이미지를 인식할 수있다는 의미입니다. 다만, 이렇게 빠르게 인식된 정보를 이해하고 반응하는 데에는 더 많은 시간이 필요해집니다. 의식적으로 정보를 처리하는 데에는 75~150ms 걸립니다. 이 시간 동안 우리의 두뇌는 입력된 정보에 맥락을 적용하고 어떻게 반응할지 결정합니다.

처리 속도가 학습에 미치는 영향

처리 속도는 학습과 밀접한 관련이 있습니다. 느린 처리 속도는 읽기, 쓰기, 수학 능력 발달에 영향을 줍니다. 예를 들면, 처리 속도가 느린 학생들은 아래와 같은 어려움을 겪을 수 있습니다.

시간 제한이 있는 시험에서 어려움
수업 토론을 따라가기 어려움
과제를 다른 학생들과 같은 속도로 완료하지 못함
지시사항을 이해하는 데 시간이 더 오래 걸림
작업을 시작하는 데 어려움을 겪음

이와 같은 어려움을 겪는 학생들은 자존감과 자신감에 부정적인 영향을 받을 수 있습니다. 하지만 중요한 건 처리 속도가 지능과 직접적인 관련이 없다는 점입니다. 처리 속도가 느린 학생들도 높은 지적 능력을 가지고 있을 수 있습니다.

처리 속도 향상 방법

처리 속도는 개선가능합니다.

과제 분할 : 큰 과제가 주어진다면 작은 단위로 나누어 달성 가능한 목표를 설정합니다.
주변 환경 정리 : 주의를 산만하게 하는 요소를 줄입니다.
시간 관리 : 과제를 완료하는 데 더 많은 시간을 제공합니다.
과제 수 조절 : 한 번에 처리해야할 과제의 수를 줄여봅니다.
구조화된 일정 사용 : 무분별한 하루를 보내기보다 스케줄관리 및 알람을 활용해봅니다.

도움이 될 수 있는 활동

시간 제한이 있는 활동
분류 및 매칭 게임
퍼즐
차이점 찾기 게임

어린 시절부터 이러한 활동을 한다면 처리 속도 발달에 긍정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

신경 다양성과 처리 속도

모든 사람의 두뇌는 조금씩 다르게 작동합니다. 이를 "신경 다양성"이라고 말합니다. 예를 들면, 난독증이 있는 사람은 글자를 처리하는 데 더 많은 시간이 필요할 수 있습니다. 하지만 이를 보고 그 사람이 지능이나 잠재력이 낮다는 것을 말하는 것이 아닙니다. 교사와 부모는 이러한 신경 다양성을 이해하고, 각 학생의 고유한 처리 속도를 존중하는 것이 중요합니다.

인간의 두뇌

초당 약 10비트라는 상대적으로 느린 속도로 정보를 처리하지만, 이는 우리의 인지 능력을 제한하는 것이 아니라 중요한 정보에 집중할 수 있게 하는 역할이라는 점. 처리 속도는 학습과 일상생활에 영향이 미치지만, 지능과 직접적 관련은 없다는 점. 처리 속도가 느린 사람도 적절한 지원과 전략을 통해 잠재력을 끌어올릴 수 있습니다.

이런 연구는 왜 할까?

느린 처리 속도는 인공지능(AI) 개발에 대한 통찰을 제공한다고 합니다. AI는 방대한 데이터를 빠르게 처리할 수 지만, 인간과 같은 지능은 더 미묘하고 맥락적인 이해를 달성하기 위해 필요한 부분입니다. 이러한 통찰은 AI 설계에서 새로운 접근 방식을 이끌어내며, 인간의 인지 과정과 의사 결정 능력을 더 잘 모방하는 시스템을 만들 가능성을 높여줍니다.

* 보고서자료 : 사이언스 얼럿 (Science Alert)