现在掀起了人工智能ai竞争的热潮，大小公司不和ai沾点边，就好像落后了一样。人工神经网络作为ai中最成功的算法，也热了起来。那人工神经网络，真的模拟了大脑神经系统的原理吗？事实上没有。

人工神经网络示意图

大脑具体是如何运作的，目前的研究还远远没有揭开其中的秘密。只是知道大脑由神经细胞组成，神经细胞相互之间由轴突和树突连接起来，总体看好像神经细胞之间连成一个巨大的网络结构。人工神经网络就是模仿大脑神经系统的这一结构。但是仅此而已。

人工神经网络，经过训练学习之后，神经元之间的连接权重发生变化，所以学习成果都保存在网络连接权重的改变上。其实就是记忆保存在网络连接权重里。

神经元细胞的轴突和树突

人类大脑是如何编码和保存记忆的，现在的研究对这方面所知甚少。如果把人体看做一个信息系统的话，这个信息系统包含先天的遗传信息和后天从环境中学习到的信息。现在众所周知遗传信息是保存在DNA分子里的，4种碱基像字母一样，而dna 好像用字母写成的书，而且这本书的编码本，就是碱基序列如何翻译成蛋白质的氨基酸序列，对每个人都是一样的。遗传信息在人体具有高度的冗余性，几乎每个细胞里都有一份，所以不用担心偶然丢失。科学家已经把人体先天的遗传信息如何运作搞得非常清楚了。那后天从环境中学习到的记忆信息在人体里如何编码保存的，还是一团迷雾。 就连最基本的问题，是和遗传信息一样，通过分子编码保存，还是真的和有些人认为的一样，通过神经细胞之间的连接权重改变保存，都没有搞清楚。

可以编辑小白鼠的基因，产生特点疾病

不过人后天从环境中记忆到的信息应该是先天遗传信息的好多倍，光是视觉信息，每天都输入海量的视频信息，如果录成电脑视频，每天也有几十g吧。这么多信息，如果刚用神经细胞之间的连接权重改变来保存，应该保存不了这么多信息的。应该是用类似于 dna 的分子编码信息保存，而且冗余度也不低，重要的记忆信息，不会因为少数脑细胞损坏而丢失。遗传信息可以在不同物种之间转移，早就用基因工程实现了用大肠杆菌生产胰岛素，其实就是人为修改细菌的遗传信息。至于后天学习到的记忆信息，每个人之间编码相同不相同，可不可以人为移植和修改记忆信息，还是一个谜。如果可以用类似基因编辑的方法修改和编辑记忆信息的话，那以后就不用专门花时间学习了，直接移植记忆信息就可以。

遗传信息靠dna传递，是科学家使用简单的单细胞生物，用同位素标记分子的方法发现的。科学家也尝试找出有记忆的最简单的生物，试图破解记忆保存的秘密。目前还没有比较大的突破。

人工神经网络和真实大脑的学习记忆机制并不一样，这并没有阻止人工神经网络的成功。人工神经网络在下围棋，图片分类，人脸识别 机器翻译，语音合成方面取得了巨大的成功。搞神经网络研究的科学家也获得了图灵奖。好多人类发明，自然界并没有对应的生物具有类似的机制。典型的比如车轮，自然界还没有发现有生物用轮子行走。不过屎壳郎先把粪滚成圆球，然后搬动，是利用了轮子的原理。人类是不是受屎壳郎的启发发明了车轮，就不得而知了。

车轮是人类的重要发明

光线在真空中移动的距离，随时间的变化是一次函数。投掷物体所形成的抛物线，是时间的二次函数。放射线物质衰变速度随时间的变化，是个指数函数。那面对未知的事物，我们该假定它是个什么函数呢？人工神经网络的力量在于，它可以逼近任意函数。因为有激活函数的存在。把人工神经网络理解为一个数学系统，更容易掌握它的性质。

我们熟悉的抛物线是二次函数