作为一个人工智能工作者，虽然经常用人工神经网络，但对生物神经网络并没有多大兴趣，直到半年前，我那年纪并不大的老爹因为高血压发生急性脑梗塞，有一些脑组织被损伤了，我觉得是时候学点脑科知识了。
我们习惯把我们的脑称作大脑，人的脑组织中大脑占了很大部分，但也有很多别的部分，例如，小脑、脑干。在关注这块之前，对于笨妞来说，这些总体称为大脑。但是，脑科学界貌似并不这么认为。大脑是人脑的高级进化区域，小脑和脑干是相对原始的区域。然而，并不是所有动物都有高级进化脑组织的，像鱼，它们的大脑部分很少很少，几乎只有原始脑组织，怪不得养鱼时，得由人来控制喂食，不控制的话，它们就会把自己撑死。进化到“鸟脑”，小鸟就会控制自己的食量了。这或许就是大脑的进化过程吧。小脑、脑干这样的脑组织通常管理人或动物非自主的功能，而人自主控制的功能很大程度受大脑的控制，那么在完成例如踢足球、辨别朋友等任务时，脑是怎么工作的呢？这些在经过了很浅的学习后，笨妞会在本文做总结，仅仅是总结，还暂时没有能力展开。
本文主要分脑的进化、脑的结构、大脑的机构，以及大脑的功能框架这几部分。算是开篇吧
- 脑的进化过程
现在的脑包含数百亿神经元，虽然阿尔法狗在围棋上所向披靡，但，以大型计算中心为大脑的机器依然有很多功能完全无法达到人的高度。这其实很正常，因为人类对脑科学的研究都还有很多很多未解之谜。并且，人工智能一直在不断发展，人脑其实也在不断的发展。我们常常感叹，我们的孩子比当年的我们聪明多了，这也是人脑进化的佐证。
脑进入的过程大概是这样的：
从鱼脑开始，脑的体积越来越大，更主要的是大脑的进化相对来说要多得多。鱼脑的基本结构是小脑和脑干，这基本是最原始的大脑结构。
到人脑，大脑占据绝对主导位置了。
- 脑结构
整个神经系统是这样的：
小脑和脑干的结构：
脑干负责基本的生命活动，如心跳、呼吸等自动行为，是基本生命活动中枢，同时脑干是大脑与肢体的信使，负责感觉的传入和行动命令的传出。
小脑维持人身体的平衡和运动的协调。
- 大脑结构
大脑结构是这样的：
对应到各功能是这样的：
大脑最重要的区域是大脑皮层，大脑皮层是一个6层的神经网络（如果神经元假说成立的话），将大脑皮层展开，能展出一平方米左右的面积，可见大脑皮层的折叠和沟回很复杂。
分辨大脑前后的坐标是中央沟，中央沟前面是前额叶，负责执行控制；后面是枕叶，负责视觉、空间、听觉等各种感觉。胼胝体作为大脑的左右区分坐标，它将大脑分为左半球和右半球。胼胝体本身是连接左右半球，传递信息的神经纤维束。
大脑神经元的激活和抑制由化学神经递质来完成，相当于人工神经网络中的激活函数。
- 大脑的功能框架
大脑功能框架是这样的：
这个框架是本系列文章的缩影。
从框架上看，一共五块：输入模块（键盘、摄像头、耳麦等）、缓存和存储提取模块（内存）、控制单元（CPU、DMA）、输出单元（显示器、扬声器等）。
类比人工神经网络，生物神经网络的功能差不多，除了物质促进大脑的发育，学习也是很重要的过程。大脑发育类似于神经网络的设计和构建；学习类似于网络的训练；存储下来的各种功能的记忆类似于训练后的模型。只是，大脑更像是监督学习、无监督学习、强化学习的综合体。
与人工神经网络不通的是，大脑有很强大的“内部感觉”，如内部语言复述，即我们心里默默说的话，又如我们心中总是摸摸预演第二天很重要的活动安排。这些“内部感觉”促进大脑对“很重要”事情的分析和发展，也能促进对这件事情的记忆。
记忆分短时记忆和永久记忆，语言、语义、运动技能等，经过从小反复的演练学习，会变成永久记忆，而像“昨天回家路上看到一只流浪狗”这样的事件，通常只在大脑中经过一次或少数次的活动，只能是短暂记忆，没有别的因素激发，基本不会被想起，即是重复想起，也不过是几天的记忆。记忆一开始都是短时记忆，只是有的经过不断重复，被大脑的以及系统逐步推到永久记忆区，有的对我们来说完全不重要，停留在短时记忆区，不会被发展，成了真正的短记忆。
短时已经的空间有限，因此，很多经历一两次的事情很快被忘掉，而永久记忆的空间却很大，如同内存比硬盘小很多一样。上帝在造人的时候是不是也考虑了“成本”的呢。
框架中的各个功能，都会落实到大脑的某个区域中，如短时记忆涉及到内侧颞叶，中央执行单元涉及到前额叶。后续，会逐步学习各块功能以及与它们相关的区域。
我们在看到某个熟人时，处理马上辨别出他是某某某之外，还会主动上前打招呼，并和他聊起一些事情，甚至想和他一起吃一顿都觉得好吃的饭，这说明各块功能并不是独立工作的，视觉、语言、听觉、甚至嗅味觉可能同时被调动，怎样调动由中央单元控制，然后由穿越胼胝体，纵贯左右半球、上下页的纤维束传递。后续，也将学习各个功能之间的关联，尽管它们如下图般复杂。
同时，对于建立在各功能之上的认知、意识、心智以及情绪，也会逐步涉猎。
杂事繁多，希望今年可以把在入门“脑”。