作者：中科院虚拟经济与数据科学中心远望智库数字大脑研究所所长刘峰

前言：世界数字大脑是互联网大脑模型与智慧社会建设相结合的产物。它是城市大脑全球化后产生的类脑智能系统。本文从世界数字大脑提出的背景、城市大脑如何演化为世界数字大脑、世界数字大脑的定义、世界数字大脑的总体框架和技术特点等几个方面来探讨世界数字大脑。 、世界数字大脑与智能地球的关系等讨论

1.世界数字大脑的提出背景

2015年城市大脑概念提出时，定义中指出城市大脑是互联网大脑模型与智慧城市相结合的产物。当世界各地的城市开始构建城市大脑并相互链接时，城市大脑最终将形成世界数字大脑（系统）或世界数字神经系统[1]。

无论是城市大脑还是世界数字大脑，其起源都与一个基本的科学问题有关：为什么21世纪以来前沿科技领域涌现出大量新技术、新概念，什么是前沿科技？他们之间的关系？

种种迹象表明，进入21世纪以来，互联网正在从网状结构向类脑模型演进，包括物联网、云计算、大数据、工业互联网、云机器人、区块链、和数字双胞胎。它是互联网大脑模型发展的产物。

互联网大脑模型与各个领域的结合也产生了新的成果。与科技公司联合出品了谷歌大脑、百度大脑、阿里ET大脑、360安全大脑等；结合智慧城市建设，形成城市大脑；结合智慧社会建设，可形成世界数字大脑（WDB）或世界数字神经系统（WWNS）

2.从城市大脑到世界数字大脑

2015年以来，城市大脑成为科技产业和智慧城市领域的新热点。目前，已有近500个城市开展了城市大脑的规划建设，数千家企业参与了城市大脑的建设。

从2020年开始，包括浙江、上海、安徽、广东、四川等省市，将启动城市大脑、数字政府和数字化转型的省级规划。在国家层面，中国也开始推进一站式服务、数据融合建设等项目，这表明人类社会与类脑尖端技术和生态的结合已经从城市大脑逐渐崛起到省级和国家级。并将继续向世界扩展，最终形成世界数字大脑（WDB）。

从全球科技生态发展的角度看，60年来科技生态标准建设出现了三个重要机遇。1974年诞生的TCP/IP技术解决了硬件孤岛问题，实现了硬件层（计算机与各种硬件设备）的互联互通。1989年诞生的万维网解决了数据孤岛问题，实现了网络数据层的互联互通问题是到2021年，将出现地区、行业、行业、机构等不同类型的应用孤岛网络应用层的世界。为了解决这个问题，需要实现人、设备、和网络应用层的系统。相互作用。快速灵活地应对人类社会面临的各种复杂场景和需求[2]。这样，基于互联网大脑模型，构建一个全新的全球化类脑智能系统，可以称为世界数字大脑（WDB）

3.世界数字大脑的定义

世界数字大脑（系统）可视为互联网大脑模型与智能社会相结合的产物，是在全球网络应用层形成的复杂的类脑智能巨系统。

人类智能和机器智能共同参与，以物联网、大数据、人工智能、边缘计算、5G、云机器人、数字孪生、数字神经网络、云反射弧等前沿技术为支撑将是世界数字化大脑建设的重点。

世界数字大脑的作用是提高人类社会的运行效率，解决人类社会发展中面临的复杂问题，更好地满足人类社会的不同需求。世界数字大脑的系统演进将通过城市大脑向省级大脑、国家大脑、全球化大脑的扩展逐步完成。

4.世界数字大脑的两个重要特征和总体框架

2021年，《城市大脑的起源、发展与未来趋势》一文提出了世界数字大脑的两个技术特征：

一是在世界范围内建立统一的数字神经元网络，为世界范围内的人、物和系统建立映射程序单元，也称为数字神经元。跨行业跨区域互联互通：

二是多种数字神经元按照感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分组合，形成的技术链称为云反射弧，可灵活解决城市问题，地区和行业。具体问题和具体需求。

目前在研究中已经形成了世界数字大脑（系统），包括功能结构、类型划分、相互关系、身份编码、位置编码，以及世界数字大脑系统的结构、云反射弧的建立、安全防护、施工工艺等系统的技术成果。形成的整体框架结构如下[3]：

5.世界数字大脑与智能地球的关系

2009年1月，IBM首次提出“智慧地球”概念，延伸的智慧城市概念极大地推动了全球城市的现代化进程。此后，智慧城市迅速成为城市建设的热点。发展方向不明确，智慧城市缺乏国际统一的建设标准、技术标准和行业标准。因此，全市各部门的信息系统是自成体系的。两者之间的信息系统在软硬件接口规范、网络传输标准、数据交换标准等方面无法统一。

提出这个问题的主要原因是，各种尖端技术以什么样的结构组织起来，形成合力，让地球和城市变得更智能。对于这个问题，IBM 没有给出很好的答案，这也导致 IBM 在 2018 年放弃了 Smart Earth ，但大自然已经给出了答案。大脑结构，尤其是人脑结构，是产生智慧的最佳结构。无独有偶，21世纪以互联网为代表的前沿科技生态系统呈现出越来越多类似大脑的特征。世界数字大脑和城市大脑也被提出[4]。

世界数字大脑对应智慧地球，城市大脑对应智慧城市。他们的进步将有效解决智慧地球和智慧城市如何产生智慧的问题。通过建立全球统一的数字神经元网络和云端反射弧机制，全球数字大脑将最终实现IBM智能地球的目标。可见，世界数字大脑和城市大脑是智慧地球的产物城市大脑，是智慧城市向更高阶段发展的产物。它是支持人类协调发展的全球智能系统。

作者：刘峰，远望智库数字大脑研究院院长，科学院虚拟经济与数据科学研究中心课题组成员，南京财经大学教授。

参考：

1.科学网，基于互联网大脑架构的智慧城市建设探讨，2015.1

2.IEEE CSCWD，城市大脑，基于大脑的新型智慧城市，2018.5

3.中信出版社，超级智能，2019.7

4.人民日报学术前沿、城市大脑的起源、发展与未来趋势，2021.5

5.中国信息化，城市大脑与智慧城市关系探讨，2021.9