劉鋒

從互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)狀模型到大腦模型

為了防止通訊系統(tǒng)在核戰(zhàn)爭(zhēng)中被徹底摧毀，1969年在美軍美國(guó)國(guó)防部研究計(jì)劃署開始構(gòu)建阿帕網(wǎng)，首先用于軍事連接，后將美國(guó)四個(gè)研究機(jī)構(gòu)的四臺(tái)主要的計(jì)算機(jī)連接起來。以此為起點(diǎn)，互聯(lián)網(wǎng)的成長(zhǎng)之路就此開始，可能連它的創(chuàng)造者也沒有想到，在短短的50年中，互聯(lián)網(wǎng)已成為對(duì)人類社會(huì)影響最為深刻的技術(shù)，無論從互聯(lián)網(wǎng)的起源還是名字看，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)一直是互聯(lián)網(wǎng)留給人類最突出的印象，即使是在科學(xué)研究中的定義，也是這樣描述的，“互聯(lián)網(wǎng)是指將世界范圍計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互相聯(lián)接在一起的網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)”。

應(yīng)該說世界互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，特別是中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，給予了我們觀察互聯(lián)網(wǎng)發(fā)生重大變化的機(jī)會(huì)。中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)在應(yīng)用創(chuàng)新和競(jìng)爭(zhēng)烈度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了歐洲、日本等地區(qū)和國(guó)家，甚至一些地方也超過了互聯(lián)網(wǎng)第一大國(guó)美國(guó)。譬如從1999年，騰訊通過QQ開始社交網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)張，到2004年用戶量已經(jīng)超過500萬人口。這一年美國(guó)Facebook誕生，10年后它們都發(fā)展成為用戶超10億的互聯(lián)網(wǎng)巨頭公司。除此之外在過去20年中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的一次次風(fēng)口，如電子商務(wù)、智能手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)游戲、團(tuán)購(gòu)、P2P信貸、網(wǎng)絡(luò)直播、共享經(jīng)濟(jì)、知識(shí)付費(fèi)等等領(lǐng)域，無一不呈現(xiàn)出競(jìng)爭(zhēng)迅速白熱化、高峰期企業(yè)數(shù)量眾多，但企業(yè)存活率低的現(xiàn)象。中國(guó)企業(yè)數(shù)量多達(dá)美國(guó)巔峰期企業(yè)數(shù)量的10倍甚至數(shù)十倍，并且起伏波動(dòng)劇烈。

激烈的競(jìng)爭(zhēng)和技術(shù)的快速應(yīng)用使得我們親身體驗(yàn)并不斷受到互聯(lián)網(wǎng)新現(xiàn)象的啟發(fā)。譬如騰訊、阿里巴巴等社交網(wǎng)絡(luò)帶給我們類腦神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的啟發(fā)，傳感器網(wǎng)絡(luò)在水利部門的應(yīng)用，遠(yuǎn)程視頻在旅游行業(yè)的創(chuàng)新性應(yīng)用，使得我們?cè)?008年開始意識(shí)到，互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)已不能用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)來描述，越來越多的跡象表明，互聯(lián)網(wǎng)正在向與人類大腦高度相似的結(jié)構(gòu)進(jìn)化。

互聯(lián)網(wǎng)大腦的50年發(fā)育史

1969年11月21日，科學(xué)家和軍事專家們匯集在加州大學(xué)洛杉磯分校，觀看一臺(tái)計(jì)算機(jī)，與數(shù)百英里外的斯坦福大學(xué)的另一臺(tái)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸試驗(yàn)，結(jié)果獲得成功。同年底，又成功地將四個(gè)結(jié)點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)，這就是互聯(lián)網(wǎng)的起點(diǎn)。

1974年，美國(guó)科學(xué)家文頓·瑟夫和羅伯特·卡恩共同開發(fā)的互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)——TCP/IP協(xié)議正式出臺(tái)。這個(gè)協(xié)議為每一臺(tái)運(yùn)行在互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備制定了訪問地址，同時(shí)為不同的計(jì)算機(jī)，甚至不同類型的網(wǎng)絡(luò)間傳送信息包制定了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。所有連接在網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)，只要各自遵照這兩個(gè)協(xié)議，都能夠進(jìn)行通訊和交互。他們也同樣被譽(yù)為“互聯(lián)網(wǎng)之父”。

1990年，歐洲核物理實(shí)驗(yàn)室的伯納斯· 李發(fā)明了萬維網(wǎng)，通過超鏈接和超文本統(tǒng)一了互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容的顯示格式。從此讓互聯(lián)網(wǎng)變成一個(gè)可以讓人類自由遨游的知識(shí)海洋。同時(shí)萬維網(wǎng)的架構(gòu)分為Web客戶端和服務(wù)器，這種結(jié)構(gòu)也常被稱為互聯(lián)網(wǎng)的B/S架構(gòu)，也就是中心型架構(gòu)。這個(gè)架構(gòu)也是目前互聯(lián)網(wǎng)最主要的架構(gòu)，包括谷歌、Facebook、騰訊、阿里巴巴、亞馬遜等企業(yè)都采用了這個(gè)架構(gòu)，到21世紀(jì)，這一架構(gòu)逐步演變成云計(jì)算，成為互聯(lián)網(wǎng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的核心。

1999年，騰訊在互聯(lián)網(wǎng)上推出QQ。2011年1月21日推出為即時(shí)通訊服務(wù)的微信，到2018年，微信和QQ的用戶量超過10億。2004年，美國(guó)社交網(wǎng)站Facebook誕生，2018年，F(xiàn)acebook活躍用戶超過20億。社交網(wǎng)絡(luò)后來與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，形成大社交網(wǎng)絡(luò)的雛形，某種意義上承擔(dān)了互聯(lián)網(wǎng)大腦模型中的神經(jīng)元和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的角色，它的發(fā)育對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展有著特別重大的意義。

2006年3月，亞馬遜推出彈性計(jì)算云服務(wù)。 2006年8月9日，Google首席執(zhí)行官埃里克·施密特在搜索引擎大會(huì)首次提出“云計(jì)算”的概念。云計(jì)算的爆發(fā)本質(zhì)上是互聯(lián)網(wǎng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的快速發(fā)展。

2008年，以蘋果智能手機(jī)iPhone、3G蜂窩技術(shù)為代表的通訊技術(shù)快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)纖維的發(fā)育進(jìn)入快車道，此后，包括光纖技術(shù)、衛(wèi)星通訊、4G、5G以及物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)LoRa、NB-IoT不斷涌現(xiàn)并促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)纖維的發(fā)育。

2009年，伴隨IBM智慧地球在世界范圍的推廣，物聯(lián)網(wǎng)成為科技領(lǐng)域新的熱點(diǎn)。2017年全球傳感器安裝數(shù)量高達(dá)285億個(gè)，到2020年全球物聯(lián)網(wǎng)安裝設(shè)備預(yù)估會(huì)增加到500億個(gè)。總體2009年開始迅猛發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)，為互聯(lián)網(wǎng)的大腦模型感覺神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育，為2018年世界互聯(lián)網(wǎng)巨頭向類腦智能巨系統(tǒng)進(jìn)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2012年，在工業(yè)領(lǐng)域，GE（通用電氣）于2012年創(chuàng)造了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”的概念，德國(guó)政府于2013年推出“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，中國(guó)政府也在2015年實(shí)施了制造強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略第一個(gè)十年行動(dòng)綱領(lǐng)“中國(guó)制造2025“，就此智能駕駛、云機(jī)器人、智能制造、3D打印、無人機(jī)迅猛發(fā)展，代表著互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)系統(tǒng)的爆發(fā)也開始啟動(dòng)。由于運(yùn)動(dòng)神經(jīng)可以幫助智能體對(duì)物理世界進(jìn)行影響和改造，因此互聯(lián)網(wǎng)對(duì)世界的影響更為強(qiáng)烈和深遠(yuǎn)，涉及的安全問題也更為嚴(yán)重。

2013年，伴隨著社交網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)4.0等互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育，產(chǎn)生的數(shù)量越來越大，根據(jù)監(jiān)測(cè)，2017年全球互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)總量為21.6ZB ，目前全球數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)速度在每年40%左右，預(yù)計(jì)到2020年全球的數(shù)據(jù)總量將達(dá)到40ZB，大數(shù)據(jù)就勢(shì)興起，它是互聯(lián)網(wǎng)在過去50年運(yùn)轉(zhuǎn)過程中積累下來的財(cái)富，隨著不斷交互產(chǎn)生的新數(shù)據(jù)，互聯(lián)網(wǎng)的大數(shù)據(jù)也為人工智能技術(shù)的介入奠定了基礎(chǔ)，這一年也被產(chǎn)業(yè)界稱為“大數(shù)據(jù)元年”

2015年隨著互聯(lián)網(wǎng)大腦模型各神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育成熟，特別是大數(shù)據(jù)的不斷增長(zhǎng)和涌現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)大腦模型以更高智能水平運(yùn)轉(zhuǎn)的需求就提到議事日程，從2015年開始，人工智能逐漸成為科技領(lǐng)域最熱門的概念，人工智能與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合使得沉默近20年的人工智能技術(shù)終于迎來新的春天。包括與聽覺系統(tǒng)結(jié)合產(chǎn)生科大訊飛、云知聲，與視覺系統(tǒng)結(jié)合產(chǎn)生商湯科技、云從科技，與運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合產(chǎn)生智能汽車、智能制造，與傳感器終端結(jié)合產(chǎn)生邊緣計(jì)算，驅(qū)動(dòng)各神經(jīng)系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)形成云反射弧。

2018年，當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)大腦各神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育成熟后，互聯(lián)網(wǎng)的巨頭公司不斷將自己的核心業(yè)務(wù)與互聯(lián)網(wǎng)的類腦架構(gòu)結(jié)合，這樣就爆發(fā)式地產(chǎn)生阿里ET大腦、騰訊超級(jí)大腦、滴滴交通大腦、360安全大腦、華為EI智能體，包括之前誕生的谷歌大腦、百度大腦、訊飛超腦，幾乎所有的互聯(lián)網(wǎng)巨頭公司都推出了“大腦”系統(tǒng)，另一方面互聯(lián)網(wǎng)大腦模型不斷與智慧城市建設(shè)、行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)合，于是城市大腦、工業(yè)大腦、農(nóng)業(yè)大腦、航空大腦因此不斷涌現(xiàn)。智慧社會(huì)也將在這些“大腦”系統(tǒng)的不斷成熟、融合下形成。

50年的輪回與互聯(lián)網(wǎng)的未來

在互聯(lián)網(wǎng)多年來的喧囂中，涌現(xiàn)過無數(shù)令人眼花繚亂的科技概念和技術(shù)，無數(shù)次人們提出互聯(lián)網(wǎng)已死，但當(dāng)它50歲的誕辰來臨的時(shí)候，人類會(huì)發(fā)現(xiàn)，那個(gè)默默躲藏在后面的不斷壯大的巨系統(tǒng)，才是所有前沿技術(shù)的母體和歸宿。只是與1969年誕生相比，它已經(jīng)從一張“巨網(wǎng)”變成一個(gè)“大腦”。

可以預(yù)見，互聯(lián)網(wǎng)大腦架構(gòu)的形成將對(duì)人類的未來產(chǎn)生重要影響，除了城市大腦、行業(yè)大腦、智慧社會(huì)的形成與此有關(guān)，包括腦科學(xué)、進(jìn)化論、人工智能以及科技哲學(xué)都將受到這一架構(gòu)的影響。

相對(duì)于人類知天命的歲數(shù)，50歲對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)還僅僅是幼年時(shí)期，在未來的100、1000年里，這個(gè)人類智慧的集體結(jié)晶將突破國(guó)家和行業(yè)的壁壘，向著一個(gè)與大腦更為吻合的架構(gòu)進(jìn)化，也將突破地球和太陽系的邊界，將自己的神經(jīng)系統(tǒng)向宇宙深處蔓延。

（岐岐摘自《科學(xué)大眾（中學(xué)版）》2019年第1、2期合刊）