¿Por qué es tan difícil para los humanos realizar cálculos aritméticos rápidos?

Creo que, de hecho, somos capaces de hacer lo que usted propone.
La forma en que las computadoras hacen aritmética es moviendo los interruptores y moviendo bits alrededor, en lugar de hacer abstracciones de alto nivel sobre ellos. Es literalmente un proceso físico.

Los humanos pueden hacer lo mismo, como lo demuestran las personas competentes en Soroban. Esta es una forma mecánica de realizar cálculos, y aquellos que se vuelven competentes pueden pasar por alto el instrumento físico y pueden imaginar no uno, sino varios Sorobans en sus cabezas para realizar cálculos masivos. En realidad, pueden calcular más rápido de lo que las personas normales toman para escribir cosas en una calculadora.

Por otro lado, la mayoría de las personas hacen aritmética en un nivel de abstracción comparativamente más alto, barajando dígitos y generalmente empleando una variedad de técnicas. Esto naturalmente hace que las cosas sean más lentas y, aunque no estoy del todo familiarizado con los detalles, supongo que estos dos tipos diferentes de cómputo ocurren en diferentes secciones del cerebro.

Probablemente porque nunca hemos aprendido. Y eso es algo muy bueno.

Lo explicaré enseguida: la aritmética, el arte de sumar dos números, es completamente inútil. La mitad de la población (+ -99%) simplemente odia las matemáticas, y el otro 1% está más interesado en las estructuras subyacentes de las matemáticas, que son mucho más importantes que la suma de números.

Por ejemplo: 153 + 187 = 340. Dirías “duh”, pero ¿puedes realmente explicar lo que sucedió? Probablemente, pero para la mayoría de los matemáticos la intuición no es suficiente.

Un poco más difícil ahora. (3,5,4,6) + (2,5,6,3) = (5,3,3,2) (mod 7). (De acuerdo, en realidad este es más fácil que el anterior).

Los matemáticos comenzaron a dejar atrás la implementación real de los números e hicieron una visión abstracta de la realidad. De hecho, ambas ecuaciones se comportan exactamente de la misma manera: V + V = V, con V = N en la primera ecuación, y V = Z_7 ^ 4 en la segunda.

Esto significa que una vez que entiendes la idea de la adición, la implementación real de ella se siente un poco inútil. Tenemos calculadoras para eso ahora.

Y si crees que las habilidades de cálculo mental, o las habilidades de suma en general son útiles, entonces te diré que dar el trabajo a una calculadora hace que las matemáticas sean mucho más eficientes. Newton dijo una vez que odiaba hacer tantos cálculos que no tenía tiempo para deducir y pensar en los resultados.

Las matemáticas son un campo muy amplio con una gran cantidad de subcampos, y las sumas y multiplicaciones son los agujeros de tierra más inútiles y aburridos del campo.

PS sen (0,2 ^ 2) = 0,04. Trate de demostrar esto con aritmética 😉

Los seres humanos no tienen el poder de realizar aritmética extrema o rápida porque no es necesario para nuestra supervivencia. Todos nuestros sentidos y habilidades se desarrollaron a través de la evolución, y dichas habilidades se desarrollan para enfrentar el medio ambiente y otros factores para una mejor probabilidad de supervivencia. Hacer cálculos aritméticos rápidos no es una necesidad crucial para la supervivencia.

La razón de esto es que la mayoría de los humanos se acostumbran al uso de calculadoras en una edad temprana, cuando deberían desarrollar habilidades de cálculo mental esenciales. Además, se nos enseña a hacer cálculos simples al escribirlos cuando vamos a la escuela, por lo que formamos un hábito y no podemos calcularlo sin verlo delante de nuestros ojos. Si intentamos desarrollar un hábito de hacer cálculos visualizándolos y practicándolos, podemos ser capaces de realizar mejor, más rápido y con mayor precisión. Aunque tengo dudas acerca de la edad en que el desarrollo de este hábito sería lo más beneficioso.

Porque la aritmética no es una habilidad evolutivamente ventajosa.