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互联网催生出的互联网神经学

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文/刘锋

一、革命技术引发科学突破

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的极大的提高。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,互联网极大的增强了人类的智慧,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.

二、互联网与神经科学的7年研究历史

从2008年9月,作者与科学院大学彭庚教授在科技论文在线发表论文“互联网进化规律的发现与分析”开始,的7年时间里,共发表论文10篇,专著《互联网进化论》一部对互联网与神经学的关系进行深入探讨。从神经学的角度分析互联网的成熟结构,将其抽象为一个与人类大脑高度相似的组织结构-互联网虚拟大脑。寻找并定位互联网的虚拟听觉,视觉,感觉,运动神经系统,虚拟中枢神经系统等。绘制出互联网虚拟大脑结构图,如图1。

互联网催生出的互联网神经学

图1 互联网虚拟大脑结构图

同时,我们也对应提出如果脑科学对互联网的未来发展有重要的启发作用,那么不断发展的互联网结构和功能会不会能够作为解开大脑之谜的钥匙,即人脑中在数万年前就已经包含了今天和未来成熟的互联网架构,通过神经生理学和神经心理学领域的研究实验,在人类大脑中是否可以找到Google一样的搜索引擎,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。

2012年开始美国等国家的科研人员也开始注意到互联网与脑科学的关系,2012年11月16日,加州大学圣迭戈分校Dmitri Krioukov在 《Scientific Report》发表的论文“Network Cosmology”提出互联网与脑神经网络的发展与构造具有高度的相似性。

2015年2月4日来自巴塞尔大学的研究人员报道称,发现大脑中的神经元像一个社会网络一样连接在一起。每个神经细胞都与许多其他的神经细胞相连接,但只有少数彼此非常相似的细胞之间会建立最强有力的联系。这些研究结果发布在2015年2月4日的《自然》(Nature)杂志上。

三、互联网神经学的提出与研究方向

互联网与神经学这两个原本距离遥远的领域,关系远比想象的要深入和密切,过去10年建立的相关理论和实践基础,使得这两个领域交叉可以产生出21世纪的新学科-互联网神经学(Internet neurology),我们可以这样定义互联网神经学(Internet neurology):

基于神经学的研究成果,将互联网硬件结构,软件系统,数据与信息,商业应用有机的整合起来,从而构建互联网完整架构体系,并预测互联网沿着神经学路径可能产生的新功能和新架构;根据互联网不断产生和稳定下来的功能结构,提出研究设想,分析人类大脑产生意识,思想,智能,认知的生物学基础;研究互联网和人类大脑结构如何相互影响,相互塑造,相互结合,相互促进的双巨系统交叉关系。

如果以脑科学和互联网为横坐标轴两端,生理学和心理学作为纵坐标的上下两段,互联网神经学将由四部分组成: 互联网神经生理学,互联网神经心理学 ,大脑互联网生理学,大脑互联网心理学 ,它们之间的交叉部分将形成第五个组成部分-互联网认知科学,他们的关系如图二所示。

互联网催生出的互联网神经学

四、破解人类核心机密--互联网神经学的5个组成部分

互联网神经生理学(Internet neurophysiology)重点研究基于神经学的互联网基础功能和架构,包括但不限于互联网中枢神经系统,互联网感觉神经系统,互联网运动神经系统,互联网自主神经系统,互联网神经反射弧,基于深度学习等算法,运用互联网大数据进行图像,声音,视频识别等互联网人工智能处理机制。

互联网神经心理学(Internet  neuropsychology.)重点研究互联网在向成熟脑结构进化的过程中,产生的类似神经心理学的互联网现象。包括但不仅限于互联网群体智慧的产生问题,互联网的情绪问题,互联网梦境的产生和特点,互联网的智商问题等。

大脑互联网生理学( Brain Internet physiology)重点研究大脑中存在的类似于互联网的功能结构,使得不断发展的互联网成为破解大脑生物学原理的参照系, 包括但不仅限于大脑中的类搜索引擎机制,大脑中类互联网路由机制,大脑中的类IPv4/IPv6机制,大脑神经元类社交网络的交互机制,人类使用互联网对大脑生理学结构的重塑影响等。

大脑互联网心理学(Brain Internet psychology)重点研究互联网对人类大脑在心理学层面的影响和重塑,包括但不仅限于互联网对使用者产生的网瘾问题,互联网对使用者智商影响问题,互联网对使用者情绪和社交关系的影响问题等

互联网认知科学(The Internet in cognitive science)可看做互联网神经生理学,互联网神经心理学,大脑互联网生理学,大脑互联网心理学的组合交叉,重点研究互联网和大脑两个巨系统相互影响,相互塑造,相互结合,互助进化,从而产生智慧,认知,情绪的深层次原理。

五、建立在中国诞生的新学科:

互联网神经学是在过去10年的研究基础上形成的新科学理论,目标是在生理学和心理学两个层面,将互联网和脑科学这两个领域进行交叉对比,从而为建立完整的互联网架构,预测互联网未来发展趋势,大脑架构和运行机理,以及智能,认知,情感的产生原理提供理论支持。

由于互联网和脑科学都处在高速发展过程中,根据互联网和脑科学出现的新进展,吸收其中的合理成分,使之成为互联网神经学发展的第一个动力。同时运用互联网神经学理论对互联网的未来进行预测,对大脑中的未知结构和运行机制提出研究设想。根据实验结构对互联网神经学理论进行优化和调整,使之成为理论发展的第二个动力。

这篇文章是关于互联网神经学第一次详细的介绍和描述,应该说还有很多不完善的地方,希望得到各位读者和专家的指正。根据指正意见,将进行不断修改,相信互联网神经学可以成为21世纪互联网时代在中国诞生的新学科。未来对互联网神经学的5个组成部分,也将会做详细描述,使之成为互联网神经学的系列文章。

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