腦科學與互聯(lián)網(wǎng)本世紀初，隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，不斷有新的應用和概念誕生，其中物聯(lián)網(wǎng)，云計算和大數(shù)據(jù)得到了研究者的重點關注，并引起廣泛的研究熱潮。
研究者已經(jīng)從不同方面對物聯(lián)網(wǎng)，云計算，大數(shù)據(jù)進行了深入研究并取得諸多成果。但還存在一些問題等待解決，例如，物聯(lián)網(wǎng)，云計算，大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)是怎樣的關系，它們之間又是如何區(qū)分和關聯(lián)的。本世紀初開始的互聯(lián)網(wǎng)與腦科學的交叉對比研究，為分析物聯(lián)網(wǎng)，云計算，大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)的關系奠定了基礎。
如果我們觀察近20年來互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)的新應用和新功能，可以直觀的發(fā)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與大腦結(jié)構(gòu)具有越來越多的相似性。這些現(xiàn)象包括：打印機，復印機的遠程操控，醫(yī)生通過遠程網(wǎng)絡進行手術；中國水利部門在土壤，河流，空氣中安放傳感器，及時將氣溫，濕度，風速等數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行?，形成報告供防汛抗旱決策使用； Google推出了“街景”服務，在城市中安裝安裝多鏡頭攝像機，互聯(lián)網(wǎng)用戶可以實時觀看丹佛、拉斯維加斯、邁阿密、紐約和舊金山等城市的風貌等。
這些新互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)象分別具備了運動神經(jīng)系統(tǒng)，軀體感覺神經(jīng)系統(tǒng)，視覺神經(jīng)系統(tǒng)的萌芽，基于以上互聯(lián)網(wǎng)新現(xiàn)象，2008年9月我們發(fā)表論文“互聯(lián)網(wǎng)進化規(guī)律的發(fā)現(xiàn)與分析 ”，從神經(jīng)學的角度分析互聯(lián)網(wǎng)的成熟結(jié)構(gòu)，將其抽象為一個與人類大腦高度相似的組織結(jié)構(gòu)-互聯(lián)網(wǎng)虛擬大腦。尋找并定位互聯(lián)網(wǎng)的虛擬聽覺，視覺，感覺，運動神經(jīng)系統(tǒng)，虛擬中樞神經(jīng)系統(tǒng)等。繪制出互聯(lián)網(wǎng)的類大腦結(jié)構(gòu)圖（圖1）。
圖1 互聯(lián)網(wǎng)虛擬大腦結(jié)構(gòu)圖
此后科學領域的進展也不斷印證互聯(lián)網(wǎng)與神經(jīng)學具有交叉對比的可能性，2010年 6月10日 美國南加州大學神經(jīng)系統(tǒng)科學家拉里·斯旺森和理查德·湯普森 在美國《國家科學院院刊》（PNAS）發(fā)表論文“Hypothesis-driven structural connectivity analysis supports network over hierarchical model of brain architecture” 指出老鼠大腦一小塊區(qū)域中的神經(jīng)系統(tǒng)類似互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。拉里·斯旺森的研究表明大腦中互聯(lián)網(wǎng)式結(jié)構(gòu)的存在可以解釋大腦能克服局部損傷的現(xiàn)象，如同互聯(lián)網(wǎng)任何一個單獨部分都可以去掉，但網(wǎng)絡其他部分照常工作一樣，神經(jīng)系統(tǒng)也并不是某一部分絕對不可或缺。這個研究從神經(jīng)學領域證明互聯(lián)網(wǎng)與神經(jīng)學具有相關性。
2012年11月16日，加州大學圣迭戈分校Dmitri Krioukov在 《Scientific Report》 ，發(fā)表論文“Network Cosmology”，也提出互聯(lián)網(wǎng)與腦神經(jīng)網(wǎng)絡的發(fā)展與構(gòu)造具有高度的相似性。研究組利用計算機模擬并結(jié)合多種其他計算，證明在復雜網(wǎng)絡的動態(tài)發(fā)展和控制中，描述大尺度時空結(jié)構(gòu)的因果關系網(wǎng)絡的曲線圖，是一個具有顯著聚類特征的冪函數(shù)曲線，和許多復雜網(wǎng)絡如互聯(lián)網(wǎng)、社交網(wǎng)、腦神經(jīng)網(wǎng)絡等有高度的相似性[3]。Dmitri Krioukov的研究對于互聯(lián)網(wǎng)虛擬大腦的設想給予了有力的數(shù)據(jù)支持。
互聯(lián)網(wǎng)虛擬大腦的提出和繪制，一方面可以幫助我們預測互聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展趨勢和成熟結(jié)構(gòu)，用神經(jīng)學的視角研究互聯(lián)網(wǎng)的運行機理，另一方面希望能夠?qū)⑽锫?lián)網(wǎng)，云計算，大數(shù)據(jù)，移動互聯(lián)網(wǎng)等應用有機的集合起來，通過互聯(lián)網(wǎng)的類腦結(jié)構(gòu)研究它們之間的區(qū)別和聯(lián)系。
2005年11月國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了題為《 ITU Internet reports 2005-the Internet of things 》的報告，正式提出了物聯(lián)網(wǎng)（Internet of things,IOT）一詞，這一報告雖然沒有對物聯(lián)網(wǎng)做出明確的定義，但從功能角度，ITU認為“世界上所有的物體都可以通過因特網(wǎng)主動進行信息交換，實現(xiàn)任何時刻、任何地點、任何物體之間的互聯(lián)、無所不在的網(wǎng)絡和無所不在的計算”；從技術角度，ITU認為“物聯(lián)網(wǎng)涉及射頻識別技術（RFID