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给互联网或物联网加个“大脑”，将引发怎样的革命？

2017-03-07 00:28:19

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互联网发展到今天，已成为人们重要的生活方式，在网上可以与朋友聊天、浏览新闻、查询各种信息和资料、玩游戏、购物、看电影等等。对很多人来讲，如果1天没有网络，日子就会变得非常无聊、难捱。

新1波的“物联网”是互联网的进1步扩大，把各种各样的“物体”和器件连上网，从而可使人们远程控制这些物体和器件，也能够得到它们所感知、所搜集到的各种数据，如图象、温度、湿度等等。

现在最热门的1个词是“互联网+”，意味着把互联网与各行各业实体经济联系在1起，线上线下发挥出更好的经济效益。“互联网+”只是想利用互联网做更多的事，但没有去想改变互联网本身或增强互联网本身的功能。

不论是互联网也好，物联网也好，都把外部世界的人和物连接起来了，但是还缺少1个最关键的东西——会思考、会分析、会做决策的大脑。应当说互联网比物联网还好1点，由于在互联网的节点上(如网站)有时还有人在操纵、在分析，从而也体现了1定的“脑互联”的作用，而1般的物联网就基本上是4肢发达的“无脑儿”了。

互联网发展这么多年来，强调的不过是从网速、带宽、流量等方面提高质量，这些仅仅是加大了传输“管道”的容量而已。或把连接对象从“人”扩大到了“物”，或使用“互联网+”和“O2O”等来对互联网的利用领域做横向扩充。但是，对网络本身来讲，1直没有具有再高1个层面的特性，那就是“智能”。如果把“大脑”加进了互联网或物联网，让它具有“智能”，这样的“脑联网”将会带来意想不到的革命性的变化。

脑联网将如何改变我们的生活?

我们在平常生活中，可能会遇到的场景：在炉子上煮着菜，突然听到孩子的哭声，就跑去另外一个房间照顾小孩，等哄完孩子再赶快到厨房，菜却已完全煮干了，全部厨房1股焦烟味。

如果有了“脑联网”，你的行动(走路路径)及表情，都会被房间里各种用具(包括床、椅子、沙发、橱等)所感知和记录，并进行实时分析。而厨房的冰箱、炉子、锅子全部都连网，当炉子超过1定温度、锅子产生干烧的时候，会发出信号给穿着在你身上的“可穿着”装备进行报警，同时自动把炉子关上(“履行器”产生作用)。

另外一个生活场景：晚上，你吃了晚餐后斜躺在沙发上看电视，由于1天工作太累了，看着看着就倒在沙发上睡着了。等早上醒来，发现电视机还开着，自己身上甚么被子都没盖，感觉喉咙痛，开始不断咳嗽。

如果有了“脑联网”，房间里的沙发、冰箱、电视机、空调等等都会感知到你的体形动作、你的走动情况、你的声音，乃至你的表情，然后会进行分析和“思考”。见到你已倒下睡着，“脑联网”就认为你有了睡意，就会把房间里的热空调打开并调剂到适合的温度，电视机也会自动关掉，沙发也会渐渐展开铺平变成1张床，让你舒舒服服1直睡到天亮。

再来看看住房外面的情形。在大城市里，常常遇到的烦恼是堵车。如果每辆车都能连网(车联网)，每个红绿灯都连网，每位司机、交通警察乃至街上走的每位行人都带有传感器并连上网，网上对这些“大数据”进行实时自动分析，这就是“脑联网”的作用和功能。当你出行准备到某个目的地时，这个“脑联网”就会准确地告知你，走哪条线路现在不会堵车，从而大大节省了你的时间和精力。

如何把互联网升级为“脑联网”?

随着人们对脑科学研究的不断深入，对人脑的许多机理也已有了深入认识。例如，人的学习功能已有了很好的数学模型，可以有功效于如“深度学习”和“神经网络”等人工智能技术上面，而这些正是“脑联网”的核心技术之1。

如何把目前的互联网升级为脑联网?那就要从网络架构上作出新的设计，要把以下这些主要部份“嵌入”在里面：

传感部份：直接从周边的物理世界“感知”到各种变化，不论是感知到亮度还是感知到运动，不论是感知到空气还是感知到人群;

分析部份：对感知到的数据进行分类，这要用到“学习”功能，然后对大量数据进行统计和分析;

评价部份：通过用户和社交网络所连接的人群(如微信的朋友圈)得到评价和反馈;

决策部份：通过得到的分析和评价来进行推理、优化和计划，然后在众多的选择(可以有几个，也可能不计其数个)中作出决策。

履行部份：履行作出的决策，如关断空调、在自动驾驶的车辆中刹车制动等等。

这里面最重要的是分析部份。网络收集到的海量数据，如果不进行分析，那都是没有甚么价值的。例如，现在大街上到处装了摄像头，但每天收集到的“大数据”，都是些噪声，和杂7杂8、5颜6色、来来常常的车辆和行人，每天如此，不能体现出真实的价值。1旦要搜索某个人或某辆车，那就要末用“人脑”来分析，即把数据进行回放，用人眼1张1张比对;或是使用图象辨认软件进行自动比对，这也是利用了1种情势的“脑”，只不过精确度与人脑相比还有较大差距。

这样的1种“辨认软件”，可以看作是1种“分析”。但是，在“脑联网”中，情况还要复杂很多。例如，要分析的1般不单单是图象或视频，还有各种文字、声音等等。还要把多个或多种性质完全不同的传感器收集的数据组合到1块。这不单单是数据的线性叠加，还要经过很多复杂的运算。

通过“分析”，体现出了数据的价值。分析的进程还触及到知识覆盖、语义理解、上下文理解(如昨天收集的数据和今天收集的数据之间的关系)等，需要使用专门的非线性算法。这些“学习”算法现在还很耗费时间，由于常常还要对数据进行反复“训练”。因此，要到达“实时”运算是1个很大的挑战。

建立脑联网，需尽可能减低算法复杂度和硬件复杂度，还要减低硬件的功率消耗。由于人脑类似于1个并行计算的计算机，要做脑联网，那就得尽量“仿脑”。只有通过“仿脑”，才能大大下降运算时间。惋惜目前的电脑架构都不是“并行”模式，都是“串行”运算。要模仿并行计算，还有1个办法是“散布式”计算，即便用海量计算单元，并且都嵌入在“脑联网”里面，同时地进行运算。

固然，更好的办法是把海量计算单元集成到1小片芯片里面去。现在的智能手机，有的已有8个CPU核，那是不是把CPU核的数量增加到100个、1000个乃至1万个同时来进行运算?或干脆依照人脑神经元的原理，做成1片含有海量神经元的芯片?这些其实不是仅仅是假想和空想，而是已实实在在出现在研究机构的实验室里了。

但是，目前这类半导体芯片的耗电还很大，满足不了像大部份网络终端(如智能手机、可穿着器件等)耗电极小的需求。只有到未来，新的超低功耗晶体管技术出现并大范围产业化以后，这样的“仿脑芯片”才有可能得到大范围利用，才有可能在网络里嵌入海量的这类“仿脑芯片”，把“脑联网”推到1个更接近人脑的新高度。

大脑连大脑，将开辟脑联网的新领域

对科幻小说而言，那种认为人类的大脑可以通过某种神经网络互连已经是旧闻。我们常常看到电影、小说等，在那里神经网络是故事的重点。虽然在现实生活中，它听起来似是而非是理论上的1个概念，但实践上还没有得到证实。

最近，国外1所大学的研究人员提出了“大脑连大脑”——真实的“脑联网”的概念。通过连接多个动物的大脑，做了1个通过脑脑接口交换信息的网络。研究人员成功连接的4个老鼠的大脑已确实表明，这样的安排能够比单独大脑履行任务更迅速，更有效力。

研究团队使用两组电极连接鼠脑，发送相同的指令给每一个大脑。为了训练老鼠，研究小组采取正向强化的方法，那里的大鼠每次成功尝试听从了指令后，即给予水作为嘉奖。最初，老鼠完成任务有点麻烦，但试了几次后，他们开始在调和反应上得到提高，成功率提高到了惊人的87%。

通过对老鼠的成功鼓励，研究人员随后又使用相同的设置连接两个灵长类动物。猴子习惯了被相互连接后，在调和反应上也有提高，完成任务的成功率再次大幅上涨。在这老鼠和灵长类动物两种情况下，互联大脑的网络比单1的动物试图让它独自完成任务更快、更有效。

这项研究表明，确切存在人类大脑可以连接在1起的可能性。如果人类大脑的确可以连接，那末“脑联网”肯定会开辟出研究和开发的新领域，也会进1步帮助神经学科学家揭开人类大脑的秘密。事实上，它乃至可以重塑世界，由于它不但在机器和装备里装有了“大脑”，在互联网里有了大脑，还将把人类的大脑连接在1起，令人类本身的智慧真正发挥到极致。

大脑是思惟知觉的中枢，是人类1切行动的总指挥。当大脑进入网络系统，固然更会发挥总指挥的作用。可以预感，“脑联网”将带来1场跨界、跨领域和跨产业的新的革命，它将带给我们无穷的商机，大大提高我们的认知能力和工作效力，也将完全改变我们的生活习惯和生活方式。

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