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互联网云脑与人工智能时代的兴起

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刘锋

一、互联网云脑提出的背景

每一次人类社会的重大技术变革都会导致新领域的科学革命。大航海时代使人类看到了生物的多样性和孤立生态系统对生物的影响。无论是达尔文还是华莱士都是跟随远航的船队才发现了生物的进化现象。

大工业革命使人类无论在力量的使用还是观察能力都获得极大的提高。这为此后100年开始的物理学大突破，奠定了技术基础。这些突破包括牛顿的万有引力，爱因斯坦的相对论，和众多科学家创建的量子力学大厦，这些突破都与“力”和“观测”有关。

互联网革命对于人类的影响已经远远超过了大工业革命。与工业革命增强人类的力量和视野不同，互联网极大地增强了人类的智慧，丰富了人类的知识。而智慧和知识恰恰与大脑的关系最为密切。

如果我们观察近20年来互联网出现的新应用和新功能，可以直观的发现互联网与大脑结构具有越来越多的相似性。这些现象包括：3D打印机，复印机的远程操控，医生通过远程网络进行手术；中国水利部门在土壤、河流、空气中安放传感器，及时将气温、湿度、风速等数据通过互联网传输到信息处理中心，形成报告供防汛抗旱决策使用；Google推出了“街景”服务，在城市中安装多镜头摄像机，互联网用户可以实时观看丹佛、拉斯维加斯、迈阿密、纽约和旧金山等城市的风貌等。

这些新互联网现象分别具备了运动神经系统、躯体感觉神经系统、视觉神经系统的萌芽，基于以上互联网新现象，从2008年开始，科学院相关研究团队发表论文，提出互联网向类大脑架构进化的观点，并绘制了互联网云脑的示意图。（见图一）

互联网将向着与人类大脑高度相似的方向进化，它将具备自己的视觉、听觉、触觉、运动神经系统，也会拥有自己的记忆神经系统、中枢神经系统、自主神经系统。另一方面，人脑至少在数万年以前就已经进化出所有的互联网功能，不断发展的互联网将帮助神经学科学家揭开大脑的秘密。科学实验将证明大脑中也拥有Google一样的有哪些信誉好的足球投注网站引擎，Facebook一样的SNS系统，IPv4一样的地址编码系统，思科一样的路由系统……

从2010年开始，美国科学家也开始从学术上关注互联网与脑科学的关系，2010年8月美国南加州大学神经系统科学家拉里·斯旺森和理查德·汤普森在《国家科学院院刊》（PNAS）发表论文，用互联网路由机制解释老鼠大脑的信号如何绕过破坏区域到达目标区域。

2012年11月16日，加州大学圣迭戈分校DmitriKrioukov在2012年11月的ScientificReport发表论文，提出利用计算机模拟并结合多种其他计算，揭示许多复杂网络如互联网、社交网、脑神经网络等有高度的相似性。

二、用互联网云脑分析物联网、云计算、大数据等概念的关系

当时间快车越过21世纪第一个十年，令人眼花缭乱的新技术、新模式、新概念、新理论、新架构层出不穷，包括云计算、大数据、人工智能、云机器人、脑计划、智能驾驶、无人飞机、3D打印、虚拟现实等不断涌现。

在新世纪科学时代，为什么云計算、大数据、物联网、工业互联网、边缘计算，特别是人工智能成为科技的前沿和热点，它们与这些新概念互联网云脑架构究竟是什么关系？下面我们分别进行详细分析。（见图二）

（一）物联网是互联网大脑的感觉神经系统萌芽

2005年11月国际电信联盟（ITU）发布了题为ITUInternetreports2005-theInternetofthings的报告，正式提出了物联网（Internetofthings，IOT）一词，这一报告虽然没有对物联网做出明确的定义，但从功能角度，ITU认为“世界上所有的物体都可以通过因特网主动进行信息交换，实现任何时刻、任何地点、任何物体之间的互联、无所不在的网络和无所不在的计算”；从技术角度，ITU认为“物联网涉及射频识别技术（RFID）、传感器技术、纳米技术和智能技术等”。

在世界范围内，物联网还没有统一的定义和结构，比较著名的有欧盟第七框架计划（FrameworkProgram7，简称FP7）提出的sensei物联网架构，其目标是通过Internet将分布在全球的传感器与执行器网络（WSAN）连接起来，组成一个真正的世界互联网（RealWorldInternetRWI），并定义开放的服务访问接口与相应的语义规范来提供统一的网络与信息管理服务。

此外，由美国麻省理工学院和英国剑桥大学等7个高校组成AUTOID实验室、日本东京大学UID中心、韩国电子与通信技术研究所（ETRI）、美国弗吉尼亚大学、欧洲电信标准组织（ETSI）、法国巴黎第六大学都从不同方面对物联网的架构进行了设计和探讨。

总体上看，物联网重点突出了传感器感知的概念，同时它也具备网络线路传输、信息存储和处理、行业应用接口等功能。而且也往往与互联网共用服务器、网络线路和应用接