← Все игры

Латентность мысли

Время как ось сравнения: сколько тактов кремния помещается в один человеческий шаг

Одна ось вместо двух колонок

Человека и машину обычно сравнивают по тому, кто выиграл. Здесь другая ось — длительность. У всего, что делает любая из сторон, есть длительность, а длительности можно положить рядом. Пока импульс идёт от сетчатки до пальца, процессор отсчитывает сотни миллионов тактов. Это не оборот речи, а деление одного числа на другое, и оба числа получены измерением, а не на ощупь.

Страница делает три вещи. Даёт померить собственную задержку — коротко, пятью вспышками. Переводит результат в такты процессоров начиная с 1971 года. И считает в обратную сторону: человеческие интервалы в машинных единицах, машинные — в человеческих. Пока замера не было, вместо вашего числа стоит лабораторное — 195 мс, и там, где оно подставлено, об этом сказано.

Пять вспышек

Ждите зелёного и жмите. Пять раз. Считается медиана, а не лучшая попытка: лучшая обычно та, где вы угадали момент, а медиана переживает и одно везение, и один зевок. Нажатие до зелёного — фальстарт: оно не засчитывается, а отбрасывается, и число отброшенных стоит рядом с результатом, чтобы отбрасывание не польстило вам молча. Ничего не сохраняется: число живёт в этой вкладке и никуда не отправляется.

Нажмите, чтобы начать
или пробел
—
—
—
—
—
Замера ещё не было. Все числа ниже стоят на лабораторных 195 мс.

Что в этом числе кроме вас

Браузер и экран добавляют к вашему результату десятки миллисекунд, которых нет в лабораторных 190–200 мс. Экран на 60 Гц показывает зелёное в среднем через 8 мс после того, как страница это решила; USB-клавиатура опрашивается раз в 8 мс; операционная система всё это время занята чем-то своим. У платформ для онлайн-экспериментов измеренная сквозная задержка составляет от 30 до 100 мс. Так что если у вас вышло 250 мс, это не значит, что вы на 55 мс медленнее лабораторного испытуемого. Скорее всего, вы примерно такой же, а разница живёт в проводах.

A. Anwyl-Irvine и др., Behavior Research Methods 53, 2021; R. Woodworth, H. Schlosberg, «Experimental Psychology», 1954. Ваша медиана — наш замер в самом слабом смысле: один человек, одна комната, одна машина. Рядом с публикацией она не стоит.

Пока вы жали

Ваша задержка, делённая на период такта. Частоты взяты из таблицы на 124 процессора; частота указана у 123, и все 123 разобрались без потерь. Там, где чип выпускался в диапазоне частот, берётся верхняя граница — самое щедрое к машине из возможных прочтений.

За лабораторные 195 мс Intel 4004 отсчитывает 144 300 тактов, а Apple M3 Max — 789 750 000. Замерьте себя выше, и числа станут вашими.

Процессор Год Частота Тактов за 195 мс
Intel 40041971740 кГц144 300
Intel 808619785–10 МГц1 950 000
Intel 80386198516–33 МГц6 435 000
Intel Pentium199360–300 МГц58 500 000
Intel Pentium III1999450 МГц – 1,13 ГГц220 350 000
Intel Core 2 Duo20061,8–3,3 ГГц643 500 000
Intel Core i7-2600K20113,4–3,8 ГГц741 000 000
Apple M120203,2 ГГц624 000 000
Apple M3 Max20234,05 ГГц789 750 000
Apple M3 Max, 2023, 4,05 ГГц: 789 750 000 тактов за 195 мс.
Частоты: таблица процессоров проекта cpu_history, 124 записи от Intel 4004 1971 года до Snapdragon X Elite 2024-го. У одной записи — Google TPU v4 — частота не указана вовсе, и на этой странице её нет. Длительность — либо ваша медиана, и тогда так и написано, либо лабораторные 190–200 мс из R. Woodworth, H. Schlosberg, «Experimental Psychology», 1954.

Обратный ход

То же деление в другую сторону. Слева — элементарные шаги из «Пределов человека», с теми же значениями и теми же источниками. Дальше — сколько тактов выбранного процессора помещается в каждый шаг и во что этот шаг превращается, если один такт растянуть до одной секунды: другого способа сделать отношение представимым нет.

Шаг Длительность Тактов Apple M3 Max Если такт — секунда
Сложение в процессоре~1 нс44 с
Обращение к памяти~100 нс4056,8 мин
Задержка одного синапса~150 мкс607 5007 дней
Сетчатка → зрительная кора~63 мс255 150 0008 лет
Цена конфликта в тесте Струпа~100 мс405 000 00013 лет
Реакция на вспышку (лаборатория)~195 мс789 750 00025 лет
Один пример в уме (наш замер)~4 с16 200 000 000513 лет
Задержка синапса: B. Sabatini, W. Regehr, Nature 384(6605), 1996 — при температуре тела постсинаптический ответ начинается через 150 мкс после пресинаптического импульса. Сетчатка — первичная зрительная кора: M. Schmolesky и др., Journal of Neurophysiology 79(6), 1998. Цена Струпа — современная поштучная величина 70–130 мс: C. MacLeod, Psychological Bulletin 109(2), 1991. Реакция — лабораторные 190–200 мс из R. Woodworth, H. Schlosberg, «Experimental Psychology», 1954. Пример в уме — наш замер, и на равных с остальными он не стоит. Процессор: 1 нс — круглый верхний край для сложения целых, обращение к основной памяти — стандартные 60–100 нс.

Четверть секунды по частям

Куда уходит время между вспышкой и нажатием. Первые четыре строки — это вы, последние две — оборудование, стоящее между вами и таймером. Складывать столбик буквально нельзя: часть идёт параллельно, а строка «решение» вообще не измерена — это остаток от лабораторных 195 мс после всего, что удалось назвать.

Сетчатка → первичная зрительная кора63 мс
M. Schmolesky и др., Journal of Neurophysiology 79(6), 1998: нейроны V1 отвечают на вспышку через 66 ± 10,7 мс
Решение — то, что осталось74 мс
не измерено: остаток от 195 мс после трёх названных частей. Наш расчёт, а не чьё-то наблюдение
Проведение от коры до мышц кисти18 мс
наш расчёт: около метра пути при скорости проведения по крупным двигательным волокнам 50–60 м/с — норма клинической электронейромиографии
Мышца: от команды до усилия40 мс
электромеханическая задержка 30–50 мс: P. Cavanagh, P. Komi, European Journal of Applied Physiology 42(3), 1979
Кадр экрана на 60 Гц8 мс
арифметика: кадр длится 16,7 мс, и решение страницы ждёт следующего — в среднем половину кадра
Опрос клавиатуры8 мс
USB HID опрашивает устройство раз в 8 мс при стандартных 125 Гц; игровые клавиатуры доходят до 1 мс

Две нижние строки — причина, по которой медиана, измеренная на этом сайте, оказывается ближе к 250 мс, чем к 195. Они не часть вас и не часть опубликованной величины; они и есть разница между двумя числами.

Три оговорки, без которых страница врёт

Такт — не операция и тем более не мысль. Широкое современное ядро выпускает несколько инструкций за такт, то есть делает больше, чем следует из числа тактов; обращение к основной памяти стоит около 100 нс — три-четыре сотни тактов ожидания, то есть куда меньше. У Intel 4004 один машинный цикл занимал восемь тактов, 10,8 мкс, и честное число про 1971 год — это табличное, делённое на восемь. Такты — удары метронома, а не сыгранные ноты.

Реакция — не мышление. Она меряет дорогу сигнала и ничего не говорит о том, что на этой дороге решили: быстрое нажатие и хорошее решение — разные вещи, а эта страница сравнивает только первое. Поэтому «Реакция» не входит в счёт человечества на этом сайте, и поэтому у этой страницы нет ни собственного счёта, ни ключа в общей статистике: она ничего никуда не отправляет.

У каждого числа здесь стоит имя. Лабораторные величины взяты из публикаций, частоты — из таблицы процессоров, а всё, что померено нами — ваша медиана и пример в уме, перенесённый из «Пределов человека», — помечено как наше и рядом с публикацией не стоит. То, что получено вычитанием или делением, названо расчётом, а не измерением, прямо в той строке, где стоит.

И расстояние — не приговор. Восемь порядков между тактом и нажатием описывают скорость передачи сигнала, а не то, что этим сигналом делают. Миллиард тактов сам по себе не делает ничего: их надо чем-то занять, а то, чем их легко занять, — не то, на что уходит человеческая четверть секунды.

Куда отсюда