http://lorgner.livejournal.com/ ([identity profile] lorgner.livejournal.com) wrote in [community profile] useless_faq2008-12-07 12:19 am

Пропускная способность нервов

С какой скоростью передаётся информация из глаза в мозг и из уха в мозг?

На всякий случай уточню, что имеется в виду та скорость, которая измеряется в бит/с, а не скорость импульса в нервах.

[identity profile] alex95008.livejournal.com 2008-12-18 09:02 pm (UTC)(link)
Рагее высказавшиеся товарищи не совсем правы - любая (в том числе и аеалоговая) информация измерима в цифре.
От уха идет поток в среднем примерно 50 Кб в секунду, от глаза - примерно в 30 раз выше. Это в среднем. В пике от глаз может идти до 5 Мб.

[identity profile] xumix.livejournal.com 2008-12-18 09:06 pm (UTC)(link)
чот мало для глаз...


Наш глаз не фотокамера, которая делает один снимок. Процесс видения больше походит на видео поток. Быстрые глазные перемещения непрерывно обновляют изображение в мозге, чтобы "отрисовать" детали. Так, как у человека два глаза, мозг комбинирует сигналы от них тем самым увеличивая разрешающую способность. Мы также обычно перемещаем свои глаза вокруг сцены, чтобы собрать подробную информацию. Из-за этих коэффициентов, мозг транслирует изображение более высокой разрешающей способности чем изображение соответствующее номиналу «фотодатчиков» в сетчатке глаза. Таким образом, количество «мегапикселей» изображения получаемое глазом ниже, чем в том, что мы видим (отрисованное мозгом).

Основываясь на вышеупомянутых данных, проведем эксперимент для определения разрешающей способности человеческого глаза. Зафиксируйте взгляд на какой-нибудь сцене в плоскости 90 х 90 градусов, словно смотрите в окно. Количество элементов изображения было бы - 90 градусов * 60 arc-minutes/degree * 1/0.3 * 90 * 60 * 1/0.3 = 324 000 000 элементов изображения (324 Мегапикселей).

В каждый момент Вы фактически не чувствуете, что в видимом изображении так много мегапикселей, но Ваш глаз перемещает сцену, чтобы увидеть все детали, которые Вы хотите увидеть. Однако, поле зрения человеческого глаза больше, оно близко к 180 градусам. Давайте быть консервативными и использовать 120 градусов для поля зрения. Тогда мы видели бы

120 * 120 * 60 * 60 / (0.3 * 0.3) = 576 мегапикселей.

576 мегапикселей – это при условии, что мы ограничились 120 градусами. Полный угол системы человеческого зрения требовал бы большего количества мегапикселей. Для записи изображения с такой детализированностью потребуется фотокамера огромного формата.

так что даже 300МПикс*(пусть даже 32бит цвет) = 9 600Мбит/кадр, а кадров в секунду явно больше чем 1

[identity profile] deadkittten.livejournal.com 2008-12-18 09:18 pm (UTC)(link)
Просто у глаз очень совершенная система компрессии данных. Часть предобработки проходит прямо в глазу и по нервам идут по большей части диффы с предидущей информацией.

[identity profile] fregimus.livejournal.com 2008-12-18 09:25 pm (UTC)(link)
Там не временно́е сжатие, а пространственное. Edge detection будет лучшей аналогией, чем дельта-сигма.

[identity profile] deadkittten.livejournal.com 2008-12-18 09:55 pm (UTC)(link)
В том числе. Насколько я помню, там много всего наворочено -- и edge detection и выделение базовых примитивов и та же дельта-сигма.

[identity profile] fregimus.livejournal.com 2008-12-18 10:04 pm (UTC)(link)
Толком никто не знает. В сетчатке явно недостаточно нейронов для памяти дольше сотых долей секунды, так что временная обработка достаточно сомнительна. Недавно проскакивала статья интересная, но я сейчас внимательно не слежу, не вспомню уже деталей.

[identity profile] sezam_lj.livejournal.com 2008-12-19 07:57 am (UTC)(link)
Не, подсчёт неточный. Насколько мне известно, у глаза зона примерно 2х2 градуса с разрешением 1 минута, 22х30 градусов с разрешением примерно 5-10 минут, а по остальному полю разрешение вообще никакое, только общие очертания и фиксация движения. Скорость формирования зрительного образа в центре порядка 0,1 сек. (грубо говоря, 10 кадров в секунду), по краю выше - до 0,01 сек. (50-100 кадров в секунду), но там образа как такового нет - только сигнал "что-то чёрненькое белеется". И это только чёрно-белое зрение. С цветом там далеко не так хорошо- он полностью только в зоне 2х2, на краю его вообще нет, в поле 22х30 полноцветно отображаются только крупные детали. Плюс ещё неизвестно какая компрессия в подслое сетчатки.

[identity profile] lazylonelion.livejournal.com 2008-12-19 08:21 am (UTC)(link)
+1
классно описано. И кратко.

[identity profile] vladon.ru (from livejournal.com) 2008-12-19 08:09 am (UTC)(link)
да откуда у глаза 120 градусов? это периферическое по бокам, там нельзя сконцентрироваться. видим только в центре.

[identity profile] skvoznik.livejournal.com 2008-12-18 09:09 pm (UTC)(link)
> аналоговая информация измерима в цифре
с каких пор? :)) Само понятие дискретности подразумевает ненулевые промежутки времени, для которых верно определенное значение. Аналоговый сигнал не такой.
Если учитывать конкретные детали - количество рецепторов в глазах, вплоть до атомов и молекул - то да, их можно пересчитат, но это скорее частный случай. Аналоговый сигнал определяется недискретной функцией во времени.

[identity profile] kranken.livejournal.com 2008-12-19 12:25 pm (UTC)(link)
Мил человек, а вы понимаете разницу между информацией и данными?

[identity profile] toboroib.livejournal.com 2008-12-18 09:28 pm (UTC)(link)
Ага, а вы опишите все числа от 0 до 1 в цифре, а мы посмотрим...

[identity profile] toboroib.livejournal.com 2008-12-18 09:36 pm (UTC)(link)
Не расшифровал..

[identity profile] fregimus.livejournal.com 2008-12-18 09:55 pm (UTC)(link)
MU (http://www.catb.org/jargon/html/M/mu.html)

[identity profile] toboroib.livejournal.com 2008-12-18 09:56 pm (UTC)(link)
Ну, в принципе, всё верно :)

[identity profile] lazylonelion.livejournal.com 2008-12-19 08:37 am (UTC)(link)
Вообще-то правильный ответ на вопрос "прекратили ли вы бить свою жену" будет "нет". Я не начинал и не прекращал (или у меня её нет). :)

А допущения, что у меня есть жена и я её бил -- пусть будут на совести вопрошающего. :-Р

[identity profile] lazylonelion.livejournal.com 2008-12-19 08:44 am (UTC)(link)
И кстати перечислить все числа от 0 до 1 человеку будет затруднительно :)

Но это не значит, что аналоговый сигнал от глаза к мозгу нельзя описать цифровым методом. У нервов, и у глаза, и у мозга есть пороговые значения, есть точность срабатывания, и т.д., так что надо всего лишь описать аналоговый сигнал с достаточной точностью (читай разрядностью и пропускной способностью).

[identity profile] da-hat.livejournal.com 2008-12-19 02:45 pm (UTC)(link)
Вообще все, чтоли? Этим занимается конкретная математика.
Но, в принципе, без проблем опишу четырьмя байтами с довольно приемлемым количеством знаков после запятой :) А восьми байтов вообще выше крыше хватит.