解读世界第一张互联网虚拟大脑结构图

前言：经过近一年的努力，我们详细探讨了互联网进化规律，并最终绘制了世界第一张互联网虚拟大脑结构图，我们相信这一推论将对预测互联网下一步的发展动向以及研究人类大脑的组织结构都会起到重要作用。从威客理论到互联网进化论再到互联网虚拟大脑理论，它们将成为真正属于中国的互联网理论。

 

作者：刘锋，彭庚， 刘颖  原创

转载或引用请标明作者

 

   在互联网繁杂混乱的现象背后，有两个问题始终摆在人们的面前， 第一，互联网的发展有没有规律可循？第二，互联网的最终结局是什么？ 从2005年开始，网络经济领域陆续涌现出的web2.0、长尾理论、维基经济学、海星组织等概念和理论，这从不同方面探讨和描述了互联网的一些发展规律。总体上看，它们是对网络经济的表象和特征的描述，并不能有效地回答这两个问题：互联网发展的规律是什么？互联网发展的最终结果是什么？本文将围绕这两个核心问题进行展开阐述。

一，   互联网发展的规律是什么？

         从人类的发展史看，人类的进步就是器官不断延长和连接的历史。棍棒延伸了双臂，石头延伸了拳头，汽车延伸了双腿，望远镜延伸了眼睛，电话线延伸了耳朵，公路、铁路使人类四肢最终实现联网。从1837年英国人库克获得了电报机专利到20世纪50年代数据通信的产生，从互联网的诞生到博客，威客，搜索引擎的出现。历史表明人类大脑的延伸和联结一刻也没有停止。

       为了实现人类大脑的充分联网，科技的进步不断延长人的大脑与互联网接驳的时间。互联网早期，人们使用台式机登陆互联网，随后人们可以携带笔记本随时寻找联网接口，无线通信技术的广泛应用和手机的电脑化进程使人们可以随时随地与互联网进行接驳。

         互联网进化的终极目标是使人类的大脑充分联网，但是目前互联网不可能通过物理手段直接将线路和信号接驳到人的大脑中。互联网进化到这一阶段产生的解决办法是用大脑映射（brain mapping)作为缓冲[3],即将人脑的功能映射到互联网中，图一就反映出这种映射关系。

            

图一 人脑功能在互联网中的映射

                如果我们将电子邮件的通讯功能和博客中的用户访问记录功能也描绘出来，可得到图二左图的形状，而这一图形与人类大脑神经元具有很强的相似性。因此我们将大脑映射定义为互联网虚拟神经元[4][5]，

 

               

图二 互联网虚拟神经元与人类大脑神经元

 

           如果这些互联网虚拟神经元相互连接在一起，将形成互联网虚拟神经网状结构，如图三所示。这一结构目前在互联网中已经出现，如www.yahoo.com.cn的站长天下系统，www.witkey.com的威客地图系统，一方面这些系统给用户提供个人空间，具备撰写博客，发布个人智力作品，发送电子邮件的功能。另一方面网站用搜索引擎的方式连接这些个人空间。  通过对互联网虚拟神经元的深入研究。我们提出互联网进化的最终结果是成为一个与人类大脑结构非常类似的组织结构，我们称其为互联网虚拟大脑。

图三 互联网虚拟神经网状结构

 

二,互联网发展的最终结果是什么？

     我们提到互联网发展最终结果是形成一个与人类大脑结构非常类似的组织结构。为了证明这一点，我们将从互联网虚拟运动神经系统，互联网虚拟视觉神经系统，互联网虚拟躯体感觉神经系统，互联网虚拟听觉神经系统，互联网虚拟记忆系统等五个方面进行介绍。
 
                                                      图四 互联网虚拟大脑

            人体的躯体感觉又包括触觉，痛觉，温度决，体位觉，运动觉，和震动觉。躯体感觉是从感受器开始的，感受器指的的是分布在机体上的用来接收机体外刺激的专门机构。下面我们看一下互联网虚拟躯体感觉系统的发展情况，目前已有些机构在河流，土地，空气中安放传感器，通过网络进行汇总，实时监控温度，湿度，风速，气压等等。这是互联网虚拟躯体感觉系统的萌芽，随着互联网的发展，我们认为这些传感器将会安放在城市，海洋，太空，沙漠，森林等世界每一个角落，他们将源源不断的向互联网虚拟大脑传送地球各个方面的感觉信息，供互联网虚拟大脑神经元进行处理，参见图四。

            互联网虚拟视觉系统和虚拟听觉系统都起源于安放在家庭、工厂、旅游区、交通路口的监视器和视频录制系统，它们将收集到时视频信号，音频信号通过互联网进行汇聚。这一应用已经相当普及和发达，这些视频音频录制系统将发展为互联网虚拟视觉系统和虚拟听觉系统，收集来自城市、海洋、太空、沙漠、森林等世界每一个角落的图像和声波（包括无线电波）。这些信息也会传送给互联网虚拟大脑供互联网虚拟大脑神经元进行处理，参见图四。

         互联网虚拟运动系统起源于机械设备的远程控制，目前人们已经可以通过局域网和互联网远程控制打印机、小家电、手术刀。随着互联网的发展这些远程设备将更加灵敏和强大，互联网用户将通过各自的互联网虚拟大脑神经元经过互联网的虚拟神经系统远程操控挖掘机、潜水器、收割机、家用电器、工厂生产设备和仪器，参见图四。

            

    从神经生物学角度看，大脑皮层是种系发生学上最新的部分，并管理一系列庞大的识别和认知过程，该过程与情感行为、运动功能、躯体感觉的感知、整合以及记忆功能有关[7]。神经生物学按功能将人类大脑皮层分为如下功能区，如图五：
 

                                  图五 人类大脑皮层的功能分区

         通过前面的介绍，我们注意到互联网虚拟神经元将处理虚拟感觉系统、虚拟视觉系统、虚拟听觉系统、虚拟运动系统的信息。根据处理信息的不同领域，这些虚拟神经元可以划分和聚合成不同的区域。除此之外，互联网用户也会因为不同的兴趣聚合在一起，如新闻社区、学习社区、游戏社区的等等。这些区域同自然界人类大脑皮层的功能性划分是一至的。目前互联网用户以博客为单位正在进行以兴趣和爱好进行聚合的社区化演变。人们在这些社区内认识朋友，交换个人信息，对共同感兴趣的信息进行讨论。以互联网虚拟大脑神经元为单位的互联网区域就形成了互联网虚拟大脑皮层。随着互联网虚拟大脑神经元（互联网用户）的增多和互联网社区的不断涌现，互联网虚拟大脑皮层将不断发育和增厚，如图六。

 
                                 图六 互联网虚拟大脑皮层
     有证据表明，人类记忆的巩固需要海马到大脑皮层的输入重复达一到三年之久[6]，大脑皮层的记忆编码在三年后变得相当可靠而无须来自海马输入的进一步强化（海马是人类大脑结构中的一个组成部分）。

     当互联网虚拟视觉系统，互联网虚拟听觉系统和虚拟躯体感觉系统出现并逐渐完善后，他们收集的数据将首先存放在互联网信息处理中心服务器中进行筛选和整理。这些服务器将担当互联网虚拟大脑的海马区功能。互联网用户通过各自的互联网虚拟大脑神经元从这个中央信息处理中心获得需要的信息，并转移到自己的虚拟神经元以及所在的互联网社区和兴趣小组里，这个过程就实现了记忆信息从互联网虚拟海马区向互联网虚拟大脑皮层的扩散和转移，参见图四。

 

3,结论
           互联网的起源和进化的最终目标是为了实现人类大脑的充分联网，这一目标产生了强大的拉动力，不断引导互联网向前发展，这就是互联网发展的规律。互联网进化的最终结果是，第一，实现人类大脑的充分联网。第二，形成一个与人类大脑高度相似的互联网虚拟大脑。

 

4。互联网目前仍处在发展的初级阶段

从互联网的进化论中我们可以推断出互联网最终将进化成一个非常类似于人类大脑的组织，那么当前互联网处在一个什么样的发展阶段。纵观目前世界互联网发展状况。我们注意到互联网虚拟神经元还仅仅进化到可共享知识区（博客）繁荣的阶段，可交易知识区，问题区，即时通讯软件还没有大范围的与博客进行结合。因此互联网虚拟神经元还处在进化的初级阶段。

互联网的虚拟视觉系统和听觉系统随着互联网视频和音频的兴起已经开始发育，人们已经可以把拍摄录制现实世界的景象和声音上传到互联网中，监控器直接把图像和声应传到互联网中供所有互联网用户查看的应用还没有普及，因此互联网的虚拟视觉系统和听觉系统也处在进化的初级阶段。

安放在世界各地的传感器把来自现实世界的温度，湿度，风力等参数传入到互联网中的应用还没有出现，这种现象目前还主要存在于国家相关部门和科技机构的局域网里。因此互联网的虚拟躯体感觉系统也处在萌芽阶段。

目前人们可以通过互联网远程操控打印机，计算机，医疗设备，但大规模的操控工作设备的情况还没有出现，因此互联网的虚拟运动神经系统也没有发育成熟。

目前分散在世界各地的互联网服务器接受和储存大量的数据，应该说互联网虚拟记忆神经系统已经存在，但这个系统十分分散，前文提到互联网虚拟海马区和互联网虚拟大脑皮层还十分分散和不成熟，因此互联网的虚拟记忆神经系统处在进化的萌芽阶段。

总体上看目前互联网还处在进化的初级阶段，离完整的互联网虚拟大脑结构还有相当远的距离。

 

5 ,互联网进化论进一步的研究方向

 

5. 1研究互联网进化论还需要解决的问题

1. 推动互联网进化的背后机理是什么？
2. 互联网进化过程中，哪些技术是过渡性产品，通过互联网进化规律，可以预见到哪些还未出现的技术和产品？
3. 通过对目前人类大脑研究成果的了解，我们可以预见到互联网还将会发生哪些变化？

 

5. 2研究互联网虚拟大脑对医学研究人类大脑的启示

1.  人类大脑神经元中是否同样具备共享信息区，问题区，隐私区的分区功能？
2. 人类大脑的是否拥有和互联网中一样的地址编码系统。即每个大脑神经元和功能区是否具有唯一的编码地址。
3. 人类大脑的是否拥有和互联网中一样的信息索引系统，一个类似于google或百度一样的信息搜索引擎？
4. 通过对互联网虚拟大脑组织结构的研究，我们还将发现人类大脑的哪些未知区域。

 

参考文献:

 

1．Dave Kristula[美],The history of the Internet,1997

2．Ben greenstein,Adam greenstein[英 ]原著，师蔚王芳茹主译, 神经科学彩色图谱,世界图书出版公司,2003,p254,p32

3． John.C,Eccles[澳大利亚]著，潘泓译, 脑的进化, 上海世纪出版集团,2007,p134,p194

4．徐科主编, 神经生物学纲要，科学出版社 ,2000,p16, p17,p209,p270

5．.尹文刚著,神经心理学，科学出版社,2007,P92-

6．钱学森、于景元，戴汝为，综合集成的重要性，1990

7．顾基发，综合集成的重要性，2007

8．王众托著, 知识系统工程, 北京：科学出版社，2004

9．刘锋，张玲玲，顾基发，The Application of Knowledge Management in the Internet--- Witkey Mode in China，International Journal of Knowledge and Systems Sciences，2008

10．刘锋，威客地图（witmap)的发明与定义，新浪科技频道，2007

11．刘锋，互联网的分裂与统一，互联网周刊，2008,2

12, 刘锋，互联网进化断代史，互联网周刊，2008,3