互联网大脑模型图 作者/供图

　　网状模型是互联网最早也是最重要的模型，为防止通信系统在核战争中被彻底摧毁，1969年，美国国防部研究计划署开始构建阿帕网，将美国四个研究机构的四台计算机连接起来，互联网就此诞生。无论从互联网的起源还是从其名称看，网状结构是其核心特征。在计算机网络领域的学术定义中也这样描述，“互联网是指将世界范围计算机网络互相连接在一起的网际网络”。但21世纪以来，随着各种前沿科技概念和相关应用技术的大量出现，互联网结构模型也出现了新的发展。

　　构建互联网大脑模型

　　随着社交网络、物联网、云计算、大数据、工业互联网、边缘计算等前沿科技的出现，可以发现这些新技术的产生与互联网有着密切的关系，同时它们的出现也使得整个科技生态呈现出越来越多的类脑特征。由此我们提出，在过去50年的时间里，互联网逐步从网状结构演化成为类脑架构。

　　互联网大脑模型（如图所示），是互联网大脑在互联网不断发展的过程中，所形成的类脑复杂巨系统架构。互联网大脑具备不断成熟的类脑视觉、听觉、躯体感觉、运动神经系统、记忆神经系统、中枢神经系统、自主神经系统等。互联网大脑通过类脑神经元网络（大社交网络）将社会各要素（包括但不仅限于人、人工智能系统、生产资料、生产工具）和自然各要素（包括但不仅限于河流、山脉、动物、植物、太空）链接起来，从而实现人与人、人与物、物与物的交互，互联网大脑在云群体智慧和云机器智能的驱动下，通过云反射弧实现对世界的认知、判断、决策、反馈和改造。

　　根据互联网大脑模型可以这样解读21世纪新科技之间的关系，云计算对应互联网大脑的中枢神经系统的萌芽；物联网对应感觉神经系统的萌芽；云机器人、无人机、无人驾驶、3D打印对应运动神经系统的萌芽；社交网络对应类脑神经元网络的萌芽；移动通信、光纤技术、卫星通信对应神经纤维的进化；城市大脑是智慧城市与互联网大脑模型结合的产物，谷歌大脑、百度大脑、阿里大脑等企业级“大脑”系统的形成是科技公司为了适应互联网架构的新变化，不断将自己的核心业务与互联网类脑结构结合的产物。

　　比较互联网大脑模型与网状模型

　　互联网大脑模型是根据互联网在过去50余年的变化情况，参考生物的脑特征所形成的理论模型，相对于传统的互联网网状架构，互联网大脑模型表现出以下新的变化或特点。

　　第一个重要变化或特点，是将人类用户以及商业机构、军事机构、政府机构等社会组织作为重要元素加入互联网大脑模型中。因为本质上，互联网的起源和发展目标不仅是实现计算机的联网，更是为加强人与人之间的信息交互和信息共享。

　　第二个重要变化或特点，是将音频传感器、视频监控、温度传感器、压力传感器、机器人、交通设备、生产设备等元素加入互联网大脑模型中，从而形成互联网的听觉神经系统、视觉神经系统、躯体感觉神经系统、运动神经系统等类脑神经系统。

　　第三个重要变化或特点，是突出类脑神经元网络在互联网大脑模型中的重要性，提出社交网络作为类脑神经元网络的起源。其不仅是人与人的社交，也将发展成为人与人、人与物、物与物的大社交网络，大社交网络同时也就是类脑神经元网络的技术实现基础。

　　第四个重要变化或特点，是互联网左右大脑架构的出现。一方面是人类、商业机构、军事机构、政府机构通过类脑神经元网络形成的云群体智能，因为其出现在互联网大脑模型的右侧，因此形成互联网的“右大脑”。另一方面是传感器、音频视频监控、机器人、交通设备、生产设备、办公设备、家庭设备通过类脑神经元网络形成云机器智能，因为其出现在互联网大脑模型的左侧，因此形成了互联网的“左大脑”。

　　第五个重要变化或特点，是互联网大脑通过云反射弧机制产生整体的智能现象。由于互联网出现了类脑的感觉神经系统、运动神经系统、类脑神经元网络、中枢神经系统、神经纤维等结构，使互联网产生了与生物大脑神经反射相似的机制，我们将互联网大脑模型的这个新机制命名为云反射弧。

　　挖掘互联网大脑相关概念

　　历史上很多人揭示了社会可以看作神经系统有机体的概念。例如“国王是头、农夫是脚”的观点，至少可以追溯到古希腊和中世纪。

　　英国哲学家斯宾塞（Herbert Spencer）在1876年发表了著作《社会是一个有机体》，详细比较了动物神经系统和人类社会的特征。1936年，英国科幻作家威尔斯（H. G. Wells）出版了《世界脑》。提出世界脑就是构建一个世界规模的庞大知识库。

　　法国进化论神学家德日进（Pierre Teilhard de Chardin）在20世纪初进一步关注了社会有机体的精神因素。他把人类看作“地球的智慧皮肤”，因为人类的出现，地球才形成了“智慧圈”或”心智圈”，由此地球就有了灵魂和精神。

　　传媒学家麦克卢汉1964年出版的《理解媒介》，对社会与脑的关系进行了这样的描述，“在过去数千年的机械技术时代，人类实现了身体在空间中延伸；在一个多世纪的电子技术时代，人类已在全球范围延伸了自己的中枢神经系统并进一步在全球范围扩展”。

　　1983年，英国哲学家罗素（P. Russell）撰写了《地球脑的觉醒——进化的下一次飞跃》，对麦克卢汉的观点作了进一步延伸和明确，提出人类社会通过政治、文化、技术等各种联系使地球成为一个类人脑的组织结构，也就是地球脑或全球脑。

　　我国科学家钱学森在1990年提出了“开放的复杂巨系统”及其研究方法，把科学理论、经验知识和专家判断统一起来，把各类信息和数据与计算机软硬件系统结合起来，构成人机结合、以人为主的系统。他也提出互联网是重要的“开放的复杂巨系统”。

　　21世纪，在企业界出现了谷歌大脑、百度大脑、阿里大脑、腾讯超级大脑等概念；在产业界出现了城市大脑、城市神经网络、工业大脑、农业大脑、航空大脑等概念；在学术领域出现了国家大脑、社会大脑、世界脑、互联网大脑等概念。如果从进化的角度看，这些概念是互联网向类脑结构演化的过程中，不断与企业、产业、城市、国家结合的产物。

　　经过50余年的时间，互联网从1969年连接四台计算机发展为连接数十亿人类用户和数百亿智能设备的智能系统。人类智慧和机器智能通过互联网大脑架构形成了自然界前所未有的智能形式，我们可以称之为新的超级智能。互联网大脑模型的形成和超级智能的产生，将对人类社会的科技、经济、文化、军事、国家科技战略竞争、城市建设、企业发展等很多领域产生重要影响，这些影响在未来的研究中将不断深入。

　　（作者单位：中国科学院虚拟经济与数据科学研究中心）