There is an absolute limit to complexity of local systems

Я, вообще-то, говорю только о тех случаях, которые в "отчётной части" не выглядят никак (не осознаются). В том, что метод случайных действий с запоминанием удачных результатов мозгом используется, не может быть никаких сомнений, хотя бы потому, что часто мы этим занимаемся сознательно. А самое главное, потому, что решения в большинстве случаев приходится принимать в условиях отсутствия всей необходимой информации, когда рассчитать его с помощью алгоритмов (неважно - с помощью обычной логики, или вашей, "внутримозговой") невозможно в принципе. Особенно это актуально для животных, которые даже при наличии информации чаще всего не могут ей воспользоваться из-за слабых "вычислительных" возможностей.
Похоже, что Пенроуз эту важную, практически основную часть деятельности мозга вообще не заметил (сказалась, видимо, специализация на точных науках), поэтому все его рассуждения о необходимости какого-то неизвестного науке способа обработки информации доверия не внушают. Ваше замечание об огромном, неподъёмном количестве вариантов, которые необходимо перебрать при поиске решения, не выглядит очевидным. Человек не такие уж сложные задачи способен решить "с нуля", сложность решаемых задач достигается за счёт наличия в памяти большого количества уже готовых "блоков".
Оценка правильности решения производится не после его "созревания", а в процессе.