互联网的基本工作原理范例(3篇)

互联网的基本工作原理范文

然而，在享受信息技术带来变动的同时，我们还需要更深刻地认识信息技术革命给社会带来的颠覆性影响，分析其对当下生产形态、分配形态和消费形态以及人们生活方式产生影响的基本逻辑，由此，我们才能认识到其推动人类社会发展、定义时代主题的基础性意义。

互联网发展的三个阶段

从信息技术的视野出发，人类的技术，无非就是两类，一类是信息技术，一类是其他技术。广义的信息技术，是人类传播信息的手段、技艺和方法，包括文字、印刷、广播、电视等传统手段，当然也包括当下渗透人们生活之中的互联网。信息技术在人类的发展过程当中，起到了非常重要的作用。即使我们将今天称之为“互联网时代”，但实际上依然低估了互联网对整个社会的影响。

在上世纪90年代，互联网热刚兴起之时，大多数人倾向于认为，互联网作为一种技术整体上仍处于工业社会的框架之下，其主要作用是优化提升工业生产，但并不会对工业时代的模式体系产生根本影响。

当时人们可以预见到的是：互联网会让工厂生产与商场管理更有效率；但是，当人们在想象互联网会让消费者在诸如沃尔玛这样的大型商场购物更方便之时，却怎么也想象不到，在不到20年后，沃尔玛模式会被淘宝模式颠覆掉。

实际上，直到三、五年前，互联网界人士才真正意识到，思考互联网革命可能要从百年大计的视野重新理解，要将它作为一个世纪性命题加以思考。

互联网革命的意义，可能并不亚于两百多年前的第一次工业革命。由第一次工业革命开启的工业化进程，重塑了人类社会，塑造了影响人类社会两百多年的学科划分、知识体系和话语体系；而在今天，在互联网革命的影响下，工业时代以来产生的基本社会结构和政治形态，都可能被重塑。

今天的互联网革命，带来的不仅仅是工业体系内单一技术的升级，而是推动了技术创新的浪潮，催生了一系列技术群——人工智能、虚拟现实、无人驾驶、区块链、比特币等等。

这些技术大都是基于互联网而发挥作用的，但它们会对人本身的存在方式产生影响——不论是物质生活还是观念理想层面。在这样强大的力量推动之下，原有的构成工业社会的一些基本概念，比如公司、比如知识产权等等，它们所指向的内涵正在发生深刻变化，它们能否继续以传统定义的形式存在下去，在今天已经是必须认真直面的问题。

从互联网自身的发展逻辑来观察，互联网发展大致有三个阶段。

第一个阶段，是基础技术的创新，如基站的建设，门户网站、手机逐渐普及等等，在中国这个阶段大概发生在2000年前后；

第二个阶段，是基于互联网的商业创新，在中国的标志性现象是淘宝、支付宝的出现，随之涌现出一大批崭新的商业模式和崭新的企业。现在中国市值最大的两个公司腾讯和阿里巴巴，就是这种商业模式创新的标杆。

到今天，互联网开始进入基于互联网的社会创新的第三阶段。

这个第三阶段的重要标志就是“互联网+”开始成为一种普遍现象，互联网行业所涌现出来的很多新技术、新产品、新模式，突破了互联网行业这一范围，全面向社会各个领域扩展，逐步具有全社会的普遍性意义，并开始深度改变人类的社会形态。

互联网革命重塑生产结构与社会结构

在思想方法层面，互联网革命也给予我们一种重新认识人类社会的视角。如果我们从一个极其简化的模型来看待人类社会，可以发现它包含两个部分，一个是节点，一个是连接。

所谓节点，包括人、组织、村庄、工厂、国家这些实体，而联结这种节点的各种各样的交往方式，包括聊天、访客、旅行、交易，也包括现在的打电话、上网、微信等等，都可以视为是连接。

回顾人类社会的演化历史，我们可以发现，在技术的演化过程中，一段时期内的突破重点会集中在节点上：比如电影的出现，印刷术的发明，计算机的出现等等。之后，随着节点本身的进化，会促进连接的升级，比如教育体系的出现、互联网的出现等等，都是建立在新节点的普遍运用之上。

而连接方式的升级，反过来又会促进节点的进化：比如当前在互联网影响下出现的云计算、人工智能、超能电池等新事物。

从这个角度观察，过去六十年，人类先在节点上获得突破，如计算机的产生，而大概在三十年前进入了连接技术的突破阶段，如互联网的扩展；那么未来三十年，我们很有可能会在节点上实现更大的突破。也就是说，作为一种深度连接方式的互联网技术会反过来推动节点性技术的突破。

因而，今天，我们为了充分认识互联网革命对人类物质生活的深刻影响，必须关注其对生产结构、社会结构的重新塑造：互联网革命的一个主要特征，在于重新定义了基础设施、生产要素和协作(分工)结构。

首先，互联网革命催生了新基础设施。原来的基础设施，是人们所熟知的、产生于工业时代的铁路、公路、机场这样的交通设施、公用设施。

今天的基础设施，其内涵进一步扩展和演变，云网端、云计算、互联网智能终端以及人手一个的智能手机，都成为新的基础设施。

其次，互联网革命催生了新的生产要素。原来我们讲生产要素主要是土地、劳动力、资本等等。而今天，数据正逐步成长为一个新的、而且至关重要的生产要素。

现在很多互联网公司之所以能获得巨额估值，主要价值依据就是其掌握的巨量数据。数据有可能超越土地、资本、劳动力等等，成为最有价值的生产要素。

最后，互联网革命催生出新的协作结构。我们社会原来的协作(分工)结构，产生于大工业时代的产业链分工体系和市场体系。但是，产业链体系和市场体系都存在着自身的巨大限制，如资源、制造基地和市场在时间、空间层面的隔离与不平衡，会产生高额成本，也会受到规模限制。

而互联网的突出特征之一，就是可以推动大规模协同与共享，或者叫大规模协作与共享。这种协作方式，远远超过传统的分工与合作结构。

比如淘宝上每天的访客人数接近两个亿，每天产生的交易数量超过两千万，商品规模超过十亿件——仅2016年“双十一”一天就产生了一千多亿的交易额。在有淘宝之前，全世界最大的市场是义乌小商品市场——即使全世界最大，也就只有7万个店铺，它天然受到实体空间的限制。而今天仅在淘宝平台之上，就何止有700万个店铺？

要突破实体空间的天然限制，需要的是线上与线下的对接与协同。而数量超过亿计的超大规模的协作，必然引发生产、交易、消费结构的质变。此种大规模协作、协同的模式，突破了工业化时代以来的传统分工结构、市场结构，影响极其深远。这些影响，在今天也还只是初露端倪，在未来还会逐步显现其摧枯拉朽的威力。

上述三个新要素，是我们理解当下经济和社会形态的关键。以2017年的爆发性成长的共享单车为例，如果没有新的基础设施——即没有基于大数据的数据挖掘、数据分析能力，没有大规模协作的基础，这种新事物是不可能出现的。滴滴打车也是如此。

我们把此种新的经济形态称为共享或者分享经济，说明它的经济形态已经超出了以所有权、使用权为基本概念的经济学内容。

分享经济有三个重要的特质：第一，它是基于互联网平台的，包括滴滴打车、共享单车都依附于互联网平台。第二，它需要大规模参与，参与的主体数量都是数以千万计、数以亿计。第三，它要依靠数据的智能匹配。

为什么五年前不可能出现共享单车？因为那时还没有现在这么发达的智能终端(智能手机)，没有现在这么发达的移动互联网，没有现在这么便利的移动支付。现在，听说有投资人想要在菲律宾推出共享单车，但是，菲律宾连基础的移动网路都不完善，也没有网上支付这些先决条件，怎么推共享经济？

因而，我们看到新生事物、新生商业模式的出现，也要看到这些新生事物所附着的基本条件，没有新基础设施、新生产要素和新协作结构的不断完善和发展，以互联网为基础的新生商业模式是很难成长壮大的。

新基础设施、新生产要素和新协作结构，正在对现在的经济结构产生深刻影响，某种意义上正在重新定义我们对一二三产业的传统划分方式。传统意义上的第一产业、第二产业、第三产业，是一个横向分工的概念。

人们按照生产环节进行产业划分。种麦子可以称之为第一产业，把麦子磨成面粉则称为第二产业，而把它制作成包子出售则属于第三产业。

但是，到了现在，这种横向划分显然出现了无法归类的问题。比如，按照传统归类方式，理发属于第三产业，移动网络运营商也是属于第三产业——天差地别的两种行业却属于同一产业。

而如果我们继续以归类方式来作为我们经济统计、政策制定的依据，一定会遮蔽我们对现实巨变的认识和理解。传统的一、二、三产业的划分已经开始失效，它已经很难刻画出当下的产业结构特征。

要正确描绘当下的生产结构形态，我们就不能固守横向分工的旧视角，而是必须关注随着互联网革命而来的纵向结构。

什么叫纵向结构？我们现在要观察和定义一个企业，不能像过去那样分析它处于何种生产环节之中，而是应该分析它处于什么样的生产层面之上：

处于最底层，发挥基础性作用的，可以称之为基础设施行业，中国移动就是新时代的基础设施行业代表，其提供的是移动互联网基础设施；处于中间层面的，是平台行业，平台掌握数据，非常关键，淘宝、天猫、滴滴都是此种意义上的平台；最上层，可以称之为自由连接体，它是可以随时连接、随时自主形成的各种商业实体与社会实体。

自由连接体可以直接面对市场，响应市场发展，它可能是小微企业，也可能就是个体。随着社会的发展，无论是在供给端，还是在需求端，越来越多个体从原有的组织、体制、体系中脱离出来，成为半游离状态，他们彼此之间可以进行自由联结、组合，产生出无数种可能性。

未来也许超过一半以上的年轻人，都不会加入任何一个固定的组织，而是成为这样的自由连接体的终端。最近，在一个高校所做的关于大学生就业意向的调查中显示，95后的大学生有百分之五十以上选择毕业以后不就业——不考公务员，不到公司做职员，而是以自由连接体的方式在家工作。

在这种状态下，一个人也可以同时是作家/出版人/学者等等多重身份，他可以以多重身份自由连接——以后这些人的人生就可以说是“斜杠人生”了。现在，此种自由就业状态的人越来越多，这必然要求我们重新认识就业问题。

这一切都说明，技术变革引发商业模式变化，商业模式变化引发市场生态变化，市场生态变化引发组织变化，组织变化又会带来对人的能力的需求的变化。互联网革命带动的社会变化在这个意义上，是全方位的。

互联网革命重塑知识体系与治理体系

为了应对变局，引领变局，我们必须改造自身的知识结构，重塑我们的治理能力。

在农业时代，人类知识积累的速度非常缓慢，慢于人类年龄增长的速度，这意味着年长者的经验对于年幼者是有效的，年长者天然拥有知识上的权威。

而当我们进入工业时代，知识增长加快，年轻人拥有的知识未必比年长者少，家长经验和知识权威的有效性，面临学校体系竞争，也受到教育层次较高者的挑战，受过良好教育的青年一代反对老一辈人知识权威的现象时有发生。

在今天，互联网时代是个信息大爆炸时代，知识的代谢和更替非常迅猛，年轻人相对于年长者反而更容易接受和掌握新知识。信息时代的新知识掌握程度的不平衡正在影响家庭结构中的父母权威。

比如，面对一个智能设备，现在的一个儿童几乎不用看说明书，稍加摸索就能熟练运用，而家长却还是按部就班地依赖说明书指导，并且未必能掌握——这是他们自身成长过程中的经验带来的限制。

当此类的挫败不断出现时，家长的权威就会出现问题。学校教育也是如此。由于信息传播速率问题，学校教材往往刚出版就已经落伍。老师们的竞争对手，也不是其他老师，而是以整个互联网为背景的海量信息。

更进一步，此种趋势影响到的不仅仅是学校和教育体系，还影响到传统的知识分布方式、知识体系、知识结构和意识形态架构。

近代以来，包括中国在内的广大东方国家就已经面临过类似的冲击，产生于农业文明时代的本土知识体系被以工业化为基础的西方知识体系颠覆和替换。而到了今天，这种知识体系的颠覆和替换所带来的意识形态冲击、观念冲击、伦理冲击可能更为剧烈。

面对由此而来的观念混乱和意识形态危机，我们的可能出路不是回到过去，重新拥抱农业文明的知识经验，而是面向未来，直面挑战，在互联网时代重建自身的知识体系。

与此同时，互联网革命给新时代的治理带来了新的难题。面对生产结构的变化、人类和信息流动性的剧增、社会复杂性的几何级数增长，我们无法延续传统等级化、科层制、管制式的治理模式，而是必须探索网络化条件下新的治理形态。

我们在今天可以清楚地看到，在互联网的条件下，多元主体的平等价值诉求不断高涨，而且日渐难以靠压制和无视的方式加以应对。

因此，在一定程度上，互联网时代的治理可以视为是一种网络化的治理形态：不是像过去一般依靠一个中心来进行控制，不是依靠一个政治精英团体、依靠一个霸权国家来维持秩序，甚至也不是一个中心来分层地进行控制，不是所谓的联邦式治理。

当然，在我们看到互联网革命给社会治理带来冲击的时候，也要看到，互联网自身内在的一些技术特性，也为这样的社会治理带来了新的可能。

互联网的基本工作原理范文

关键词：“互联网+”；继续教育；网络远程教育

中图分类号：G726文献标识码：A

一、引言

自2015年“两会”中，总理在政府工作报告中提出“互联网+”的行动计划以来，我国各行各业、尤其是处于变革发展的各类行业中，与“互联网+”相关的新生事物、新生理念与日俱增，而“互联网+”的理念也随之渗透到各个行业的发展之中，与人们的生活息息相关。对于近年来呈现如火如荼发展趋势的我国成人高等教育、继续教育来说，其获得旺盛生命力的根本原因之一在于有效地抓住了现代信息技术这一工具，通过网络打破传统教育在时间、空间上的固有束缚，为需要接受成人高等教育、继续教育的学员们提供了无处不在、无时不有的网络虚拟课堂，并以这个有效载体承载学员进修的活动开展。这种利用网络开展成人高等教育、继续教育的方式，通常被称为网络远程教育。

目前的网络远程教育固然有其优越的一面，但随着科技手段的日益进步与受众群体学习方式、学习习惯的不断变化，其缺点与不足也在日益显现，对这种利用网络工具开展教育的方式充分发挥其作用造成了一定的阻碍与限制。根本上来说，现行的网络远程教育模式仅是将现实中的课堂“搬”到虚拟环境中，学生学习的过程仅从以往的在现实课堂中听讲、完成作业变化为在“虚拟课堂”中进行上述活动，并没有很好地体现互联网理念、发挥互联网作用。据此，本文结合“互联网+”理念与网络远程教育模式，对开展“互联网+网络远程教育”的具体模式进行研究，以期得到具有一定参考价值的研究成果。

二、“互联网+网络远程教育”的相关概念阐述

根据总理在各类重要会议中的相关阐述，结合各界人士对“互联网+”这一理念的理解与分析，本文认为，“互联网+”指利用信息通信技术、互联网平台，进行社会资源配置的优化、集成，从而实现传统行业与互联网的深度融合，进而发展出新的行业模式、行业生态循环的过程。“互联网+”的存在意义在于最大限度消除信息的不对称，实现信息要素的高效率传递，实现信息共享。

就其特征来说，“互联网+”表现出以下六方面特质：

第一，跨界。“互联网+”的过程体现于信息通信技术跨越行业壁垒、用于其他行业重塑优化的过程之中。

第二，创新。各行业进行“互联网+”的改造过程，不仅仅是互联网技术在各个行业中运用的过程，更是互联网技术发展驱动内核的创新思维在各行业中的渗透、传播与深入应用。

第三，重塑。通过互联网技术的运用，各行业可以采取更为有效的方式连接行业内各个组成部分，高效率地进行信息交换、决策制定等工作，因此其行业运作模式必须也一定会因“互联网+”的过程发生变化，即结构重塑。

第四，人性。“互联网+”在各行业中的引入，有助于行业重新审视对于“人”这一要素的价值在行业中的体现过程，强化对用户体验的实时反馈与实现，提升对于人性的尊重，提升对于人的创造性的关注度与重视。

第五，开放。通过“互联网+”能够有效消除原本行业中的信息孤岛，从而化解制约创新的各类环节，通过信息共享实现良好的行业创新机制，避免重复劳动。

第六，连接。通过“互联网+”改造能够使各行业与其他行业构建沟通渠道，从而进一步打破行业壁垒，有助于行业借鉴、学习其他行业的先进技术与理念，对本行业的升级改造提供强有力的决策参考。

“互联网+网络远程教育”的变革是指：通过行业内各企业、个人的参与，构建出统一的全网、跨平台、场景沉浸式教育平台，最大限度切合用户使用习惯。为具有接受远程教育意愿的个人提供完备的学习辅助工具、相应资料与考核体系，并提供良好的用户体验的网络式教育改进。

三、“互联网+网络远程教育”模式设计原则

根据“互联网+”特质，结合网络远程教育的特征，“互联网+网络远程教育”模式的设计原则如下：

（一）跨界融合原则

转变网络远程教育传统理念中仅将“网络化”作为线下教育在线上移植的手段，通过充分理解“互联网+”的内在本质，精确选择信息技术与网络远程教育的融合点，合理利用各项信息技术手段为网络远程教育在互联网范畴内展开提供支撑，做到互联网技术、理念与网络远程教育目标、构想的深层次融合。

（二）有效创新原则

通过互联网技术的运用，在消除网络远程教育的时间局限性、空间局限性、载体局限性方面进行卓有成效的创新，将教育的本质以互联网的形式予以深入实践与阐发；同时注重创新的持续性与有效性，及时引入互联网随着时间推移而产生的新理念、新手段与新方法，促进网络远程教育的技术、方法与时俱进。

（三）流程重塑原则

依据互联网技术应用在网络远程教育中的实际情况与创新程度，实时监控、评价与反馈与之对应的网络远程教育工作各项流程，对无法为“互联网+”背景下网络远程教育的进一步发展提供支撑乃至阻碍其发展的业务流程进行切合实际的改进，提高相应工作的工作效率，合理优化网络远程教育开展过程中的资源配置。

（四）以人为本原则

在运用互联网技术对网络远程教育进行改进的同时，尤其要重视作为直接受众的学员的使用体验，通过持续性的学员使用感受反馈调研明确改进后的网络远程教育模式中不符合用户使用的待改进事项，并合理改进。此外，还应当注重作为教育服务提供方的各类院校、研究院所等在使用中的直观感受，并做出切合实际的改进。

（五）开放互联原则

通过“互联网+”理念的引入与相应创新的应用，在行业内破除各个提供教育服务机构之间、学员之间、学员与机构的信息阻塞，构建信息畅道，实现信息的行业内无阻碍流通，消除信息孤岛；搭建行业发展情况、行业技术等相关信息的流通平台，破除网络继续教育行业与其他行业间的信息壁垒。

四、“互联网+网络远程教育”模式构建方案

依据“互联网+网络远程教育”模式设计原则，结合我国网络远程教育发展与互联网技术应用的现状，本文尝试性构建出“互联网+网络远程教育”的创新模式。

（一）构建全网式平台

首先，通过互联网技术手段，构建足以承载全部网络远程教育活动开展的PC端网站平台，并充分考虑对各类移动端（智能手机、平板电脑及智能穿戴设备等）的支持，从而实现网络教育活动的全载体覆盖。该平台的日常运行应在相应政府机构（如教育部）的指导、监督下开展。

其次，通过行政等手段逐步引导教育机构将其招生、提供教育服务等网络远程教育活动移至该平台，从而方便行政机构对于网络远程教育的一站式监督、管控，同时有效避免了“山寨”教育机构欺诈事件的发生。

在平台建设过程中，要通过前期的全面调研有效确定该平台的网络连接速度、存储能力、并发操作能力等硬性指标，并通过合理的硬件设施建设予以实现，为网络远程教育的顺利开展提供保障。

（二）引入前沿信息技术手段

充分考虑多媒体技术、互联网存储技术等的应用，合理运用流媒体、虚拟交互等创新技术强化学员在学习过程中的代入感与互动性，使教学内容的展示不仅仅局限于对视频的观看，而是更加强调学员学习过程中对于实物、实例的操作与实践。此外，通过电子白板技术的应用，充分加强学员在听讲过程中与教师的互动、学员之间的互动，做到疑难问题随时提出、随时解答；通过HTML5编码技术的引入与相关APP的制作，使学员能够充分利用碎片时间、在各类移动端平台进行课程学习，大大提升学员的时间利用效率，强化学习效果。

（三）制定相应规范

在上述平台建设与技术引入的基础上，打破教育机构之间交流壁垒，实行同专业、同类课程的学分互认制度，确保学员在进行学习过程中拥有最大限度的选择权利，可以自行选择符合自身学习特点的教师课程进行学习。在学习过程中，参考“MOOC”的具体教学考核方式，在每个课程的每个课时授课过程中加入随堂测试，并将相应测试结果记入该课程的最终考核成绩，以最真实反馈学员对该课程的掌握程度；在课程考试时，通过建立大容量随机题库、限定考试时限、考试过程中进行全程录像等方式，最大限度防止学员作弊行为的发生，同时可增加参加考试次数，为学员提供足够多的通过考试的机会。

（四）建立数据分析体系

通过平台的建设，不仅将学员的学习过程集中在一个网站之中，更将各教育机构的服务过程集中在一个网站之中。在此基础上，可以有效应用大数据技术构建教育情况的数据分析体系，对学员个体学习情况、某专业乃至某门课程的学员总体学习情况、各机构教育服务情况、行业总体发展情况等进行及时、详实的数据收集、汇总与分析，并通过图表等形式、按照不同的时间跨度进行不同层次的直观展示，为各教育机构实时调整课程设置、强化对学员辅导的针对性、优化机构发展战略提供有效数据支撑，同时为行政部门从总体上把握网络远程教育发展情况、及时采取正确措施加强行业发展引导提供有力决策辅助。

五、“互联网+网络远程教育”模式实施保障措施

“互联网+网络远程教育”模式设计方案确定后，还应当根据网络远程教育的现有状况与网络远程教育从业者的相关特点，采取具有针对性的系列配套保障措施。

（一）加强对网络远程教育相关部门工作人员、从业者的理论培训

理论水平的高低决定了相关部门工作人员、从业者对于“互联网+”这一概念的理解高度与深度，也决定了创新网络远程教育、将“互联网+”思维与现有业内工作深度融合的程度。因此，应当充分利用集中学习、主题讨论等方式开展对相关人员的理论知识培训，使其迅速了解、掌握“互联网+”相关理论与行业发展前沿思想、技术，为“互联网+网络远程教育”的模式由理论转化为现实、由抽象转化为具体破除旧有思维壁垒、提供坚实的人力资源保障。

（二）提高对“互联网+网络远程教育”模式的宣传力度

作为新生事物，“互联网+网络远程教育”模式的顺利实现需要以社会各界的充分了解、感知为前提与保障。因此，应当通过网络、现实的各类信息载体，深入介绍“互联网+网络远程教育”创新模式的内涵与外延，充分阐述上述创新模式的内在机理、运行模式与优点，在全社会范围内进行“互联网+网络远程教育”模式的宣传与相关知识普及，提高社会公众对该模式的认知，逐步扩大该模式影响力。同时，采取稳步推进的模式，引导社会公众尝试、体验该模式，从而对该模式的创新性与优越性产生直观感知，为“互联网+网络远程教育”模式的开展培育具有较大基数的受众群体。

（三）加大对“互联网+网络远程教育”模式工作开展的扶持力度

“互联网+网络远程教育”模式的建设需要有充分的资金、人力等资源作为支撑，而这些资源的取得很大程度上有赖于相关政府部门的政策导向、相关从业单位的战略规划。同时，建设时间跨度也是该模式是否能够及时响应时展、及时契合网络教育需求的重要因素之一。因此，应当在进行充分调研的前提下，对实现该模式所需的资金、人力等成本进行系统核算，同时根据行业发展情况制定明确的建设时间节点，并以此为依据寻求政策等方面的支持，为该模式的顺利建设与实施谋求足够的扶持力度。

（四）强化对“互联网+网络远程教育”模式工作开展的监管力度

为保证“互联网+网络远程教育”模式的顺利建设与正常运作，相关监管工作必不可少。在具体实践过程中，应当明确各相应工作岗位的职权，并建立有效的监督管理工作体系对从事具体工作的人员进行监管、约束，确保模式的建设、运作能够按照相应时间节点与操作规范有序开展。

参考文献

[1]王丽莉，孙宝芝.互联网+时代背景下网络教育发展新趋势[J].中国远程教育，2015（12）.

[2]张伟远，段承贵，封晨.香港大学“互联网+”继续教育系统模式的实践思考[J].现代远程教育研究，2016（1）.

[3]刘冬梅.在线教育二十年：从“教育+互联网”到“互联网+教育”[J].互联网经济，2015（7）.

[4]高媛.富互联网应用技术对网络远程教育的启示[J].技术与创新管理，2011（2）.

互联网的基本工作原理范文篇3

这些思考来源于5年来程序编写和互联网思考经历。我坚信美国人还没有真正涉足这个领域，我也坚信未来的某一天，他们必将来到这个领域的门前。到那时，我们已经可以在门前迎接他们。

互联网与神经学的交叉对比研究

刘锋12

1.中国科学院虚拟经济与数据科学研究中心，北京（100190）

2.北京交通大学计算机与信息技术学院，北京（100044）

摘要：

随着互联网的发展，越来越多的迹象表明互联网与神经学具有很强的对比性，本文首先就互联网和神经学交叉对比的猜想提出过程进行介绍。然后通过神经学对互联网研究的启发，分别从互联网虚拟神经元，虚拟感觉和运动系统，虚拟自主神经系统，虚拟中枢神经系统，虚拟神经反射弧对互联网虚拟大脑的结构和功能进行阐述。利用互联网对神经学研究的启发，从路由系统，搜索引擎应用，维基百科应用，IP地址应用等方面介绍了人脑中类互联网结构功能的研究方法和实验设计。同时本文也对其他研究者观点以及云计算，物联网，智慧地球等相关概念进行了介绍。

关键词：互联网大脑神经学互联网虚拟大脑互联网进化

中图分类号：TP393.4;Q42文献标识码：A

CrossovercomparativestudyontheInternetandNeurologyn

LiuFeng12

1．ResearchCentreonFictitiousEconomyandDataScience，ChineseAcademyofSciences，

Beijing(100190)

2．SchoolofComputerandInformationTechnology，beijingjiaotongunversityBeijing(100044)

Abstract:

Followingthedevelopmentoftheinternet，moreandmorephenomenashowthattherearestrongrelativepropertiesbetweentheInternetandNeurology.ThearticlefirstmakesareviewonthedevelopingprocessofideaoncrossovercomparationoftheInternetandNeurology，thenbasedontheenlightmentbyNeurologyontheinternetresearch，elaboratesthestructureandfunctionsofInternetvirtualbrainfromaspectsofvirtualnervecell，virtualsensoryandlocomotorsystem，virtualautonomicnervoussystem，virtualcentralnervoussystem，virtualneuralarc，andmakesintroductionontheresearchmethodsandexperimentaldesignsofstructuresandfunctionssimilartoInternetinhumanbrainsfromaspectsofroutersystem，searchengine，Wikipedia，IPaddressetc.Thearticlealsomakesintroductionontheviewsofotherrelativeresearchersandrelatedconceptsof"cloudcomputing"，"theinternetofthings"，"smarterplanet"etc.

Keyword:Internet，brain，internetvirtualbrain，neurolog，evolutionofInternet

0引言

一般认为互联网诞生与1969的美国，从那时到现在的41年里，互联网取得了迅猛的发展，连接线路从最初的电话线发展到现在的光纤，无线通讯，电缆等多种类型，应用从最初的电子邮件，ftp，BBS发展到现在的博客，视频，搜索引擎，SNS等数千种种类，据中国通信信息研究所“2008-2009年度全球互联网发展研究”报告称“截至2008年底，全球互联网用户数已经达到15.74亿，较2007年增长19.2%，普及率达到23.5％“。各个国家在科技，军事，文化，娱乐，商业等各个领域都受到互联网越来越强大和深入的影响。

面对互联网的迅猛发展，有二个问题需要确定和解决，第一，互联网的发展有没有规律；第二，互联网发展的最终结构是什么。从2005年开始，我们对互联网的结构和应用进行了大量观测，发现互联网和大脑的结构和功能具有很强的相似性。因此提出通过互联网与神经学的交叉对比，一方面可以预测互联网未来的发展动向和最终结构，另一方面可以逐步解开神经学中人脑的未知领域。本文将对这一观点的起源，相关研究以及其他研究者的进展进行阐述。

1互联网与神经学交叉对比的猜想

1.1提出互联网的新定义

无论是1995年10月24日，“联合网络委员会”（FNC）关于“互联网定义”的决议，还是计算机网络的七层结构，一般认为，互联网是由计算机，通讯线路，以及在它们中传输和运行的信息，数据，资料和应用组成。

传统的互联网和网络定义往往忽略了”人“和“人脑中的数据”这两个要素。纵观人类的发展历史和互联网诞生后的进化过程，我们可以看到人类进步就是一部包含了其感觉和运动器官不断延长的历史。棍棒延伸了双臂，石头延伸了拳头，汽车、火车延伸了双腿，望远镜、显微镜延伸了眼睛，传递信号的锣、鼓、电话线延伸了耳朵，大工业革命后出现的公路网、铁路网、飞机航线、海运航线的出现最终使人类四肢实现联网。

与此同时，人类大脑的延伸也一刻没有停止。结绳、算盘、数筹的出现就是早期的例证。1946年，在美国诞生的电子计算机使人类大脑实现质的延伸。1969年互联网诞生后，台式机，笔记本电脑，3G手机的出现无一不是增加人脑与互联网的连接时间。人脑中的信息和知识不断与互联网里的信息和知识进行交互。人类和互联网的发展史告诉我们，互联网不仅仅是机器的联网，它更是为了加强人脑之间的连接。

综上所述，我们在2007年的论文中提出了新的互联网定义，即互联网是由网络线路、计算机节点、人脑和在它们之间储存，流动和运行的数据等四个部分组成的网络结构[1]，这个定义最大的特点是把人脑，和人脑中的数据也作为互联网的一部分。它将是我们进行下列问题探讨的重要基础。

1.2电子公告牌功能分裂现象的发现

1983年CapitalPCUserGroup（CPCUG）通过努力，完成了个人计算机的第1版BBS系统——RBBS-PC，这个系统一般认为是电子公告牌的鼻祖，2005年，我们在编写网站程序时，发现使用一个BBS原程序可以任意变形为类新闻，类电子商务，类维基百科，类SNS和类搜索引擎的应用。通过进一步观测我们提出，电子公告牌在诞生之后，开始逐渐发生分裂现象，其功能一个个的分离出去，形成互联网众多应用。这些应用包括新闻类网站，电子商务类网站。博客类网站。智力互动问答类网站，热点点评（DIGG类网站)，维基WIKI类网站，SNS类网站．换客类网站．搜索引擎网站[2]（图1）。

图2威客模式运行模型

1.3互联网类神经元现象的发现

在研究的过程中，我们发现从2007年开始，BBS分离出来的博客、互动问答（威客）与电子邮件、远程网络软件又开始融合起来，相关的应用在雅虎，新浪等门户类网站的个人空间系统中已经得到体现。结合互联网得新定义，我们对这种现象进行思考，我们知道在知识管理领域，知识有这样一种划分，显性知识和隐性知识。对这种划分方法进行了扩充，可以将人脑的功能从知识层面划分成1）共享知识区，例如免费给人指路的信息。2）可交易知识区，例如医生的专业知识必需等病人挂号后才能表达。3）问题区，例如学生不知道答案的数学难题。4）隐私区，例如个人或几个朋友之间的隐私信息。5）运动控制功能区，例如人用筷子夹菜的能力或者用手指打键盘的能力。把这些区域组合起来就形成图3左边的人脑知识功能区。

图11膝跳反射示意图

从图7和图8的互联网虚拟感觉和运动结构图中，我们可以看到互联网也同样存在神经反射现象。例如，当互联网中的传感器通过测量空气中的温度，湿度和风速，经过预制程序的运算，发现达到符合下雨的条件参数，于是传感器向互联网中枢神经系统发出信号，互联网中枢神经系统经过简单运算，向该地区联网的野外机械设备发出指令，打开防雨设备，实现互联网的防雨神经反射弧功能（图12）。互联网除了这种简单的反射现象之外，和人类神经系统一样，也同样存在复杂的神经反射现象，这个问题将在未来的论文中专门进行阐述。

图12互联网神经反射弧示意图

2.7关于互联网研究的相关概念综述

从2007年开始，互联网出现了云计算，物联网，智慧地球，这些概念与互联网神经系统的观点都有一定关联，分别介绍如下。

云计算由Google提出，2007年10月Google与IBM开始在美国大学校园，包括卡内基美隆大学、麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学柏克莱分校及马里兰大学等，推广云计算的计划，一般来讲，就是传统我们在个人计算机里安装的办公软件，游戏软件，杀毒软件，财务软件等，都集中放入互联网中的巨型服务器中，无数用户通过更为简单的客户端接受巨型服务器的“服务“[6]。

物联网普遍公认的是MITAuto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID时最早提出来的。物联网的英文名称为"TheInternetofThings”，简称：IOT。物联网通过传感器、射频识别技术、全球定位系统等技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在链接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理[7]。

2009年1月28日，IBM首席执行官彭明盛在奥巴马举办的美国工商业领袖圆桌会议上，提出“智慧地球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。IBM的智慧地球主要内容是“物联网和互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合。把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中，并且被普遍连接，形成所谓“物联网，通过超级计算机和云计算将“物联网”整合起来[8]。

从本文描述的互联网虚拟大脑结构看，云计算相当于互联网的中枢神经系统，物联网相当于互联网的虚拟感觉神经系统，而智慧地球的概念从结构上与互联网虚拟大脑结构类似，但仍然没有很好的解决云计算，物联网与传统互联网的关系，迄今为止没有形成完整的结构图示。从互联网进化的观点看，云计算，物联网和智慧地球仍然是互联网（虚拟大脑）的组成部分，并不是脱离互联网出现的新独立事物。

3人脑中的互联网应用

我们曾经在论文“互联网虚拟大脑的结构和功能”中提出5个人脑中类互联网应用，连同本文新提出的6个新互联网应用，形成11个互联网虚拟大脑与人脑结构的对比应用，（表1）。

表1互联网与人脑功能结构对比表

互联网的结构人脑的结构

SNS类SNS应用

电子商务类电子商务应用

twitter类twitter

威客（witkey）类威客（witkey）

博客应用类博客应用

维基百科应用类维基百科应用

互联网的地址编码系统（ipv4，ipv6）人脑的地址编码系统

互联网的搜索引擎（google.，百度）人脑的搜索引擎

互联网网络的路由协议（Tcp，rip，bgp）人脑的路由协议

互联网的信用体系人脑的信用体系

互联网的信息筛选，整理和推荐机制人脑的信息筛选，整理和推荐机制

对于上述对比象，我们认为应该从神经心理学和神经生理学等层面进行研究，一方面提炼和总结互联网相关应用的运行特征，以此为启发和索引，设计神经心理学和神经生理学实验，在人脑或其他生物大脑中寻找对应结构，本文将从4各方面对人脑中类互联网应用进行阐述。

3.1人脑中类搜索引擎应用

搜索引擎(searchengine)是指根据一定的策略、运用特定的计算机程序搜集互联网上的信息，在对信息进行组织和处理后，并将处理后的信息显示给用户，是为用户提供检索服务的系统。目前互联网使用最为广泛的是Google（英文）和baidu(中文)。主要工作原理有三个环节。第一，每个独立的搜索引擎都有自己的网页抓取程序（spider）。Spider顺着网页中的超链接，连续地抓取网页。由于互联网中超链接的应用很普遍，理论上，从一定范围的网页出发，就能搜集到绝大多数的网页。第二，搜索引擎抓到网页后，还要做大量的预处理工作，才能提供检索服务。其中，最重要的就是提取关键词，建立索引文件。第三，用户输入关键词进行检索，搜索引擎从索引数据库中找到匹配该关键词的网页[9]。

根据搜索引擎的工作原理，我们可以设计如下神经心理学层面的实验。第一．准备10张志愿者照片，实验参与者逐次查看照片。第二．实验者处于实验房间内静默思考。第三，分别让在10张照片内的一名志愿者和不在10张照片内的一名志愿者进入实验房间，让实验参与者辨认是否是10张照片出现过的人。实验参与者填写表格如下（表2）：

表2人脑类搜索引擎试验记录表

照片是否出现备注

A志愿者照片

B志愿者照片

C志愿者照片

D志愿者照片

E志愿者照片

F志愿者照片

G志愿者照片

H志愿者照片

I志愿者照片

如果试验参与者能够直接辨识或通过重复上述过程辨识志愿者是否为照片中出现的人，则说明该实验者大脑中存在扫描信息，索引信息，检索信息的类搜索引擎功能，当试验者数目不断增加，而完成上述功能的试验者比例超过95%，则可以证明人脑中存在类搜索引擎功能。

3.2人脑中的类维基百科应用

维基百科是一个自由、免费、内容开放的互联网百科全书协作计划，参与者来自世界各地。这个站点使用Wiki，任何人都可以编辑维基百科中的任何文章及条目。从技术的角度看维基百科起源于1983年诞生的电子公告牌功能，传统上在BBS中，只有文章的者或管理员能够修改文章内容，维基百科对这一功能进行了创新，它允许每一个访问者（或者必须是维基百科的注册用户）可以对一个词条的内容进行修改，无论这个词条的内容是谁创建和的。

维基百科应用的工作原理和工作流程是这样的，用户A创建词条abc，并撰写abc的解释和说明文字，形成版本1。用户B看到词条abc和它的说明文字，认为解释不完整或者有错误，于是用户B在用户A文字的基础上进行修改，形成版本2。，不断有用户进行修改，abc的版本号不断增加。在修改的过程中，如果一个用户发现最新的版本整体质量不如前面的版本，则他可以将前面的版本置为最新版本。虽然有国界，信仰，情绪，知识范围的不同，会产生修改意见的争执。但总体上看，维基百科的工作流程还是会使各词条的说明质量不断提高。

根据维基百科的工作原理，我们可以在神经心理学层面设计如下实验。参与实验者A和志愿者B最初共同处于一个实验房间内，要求参与实验者A观察志愿者B衣服的颜色，然后志愿者B离开房间，实验者A纪录B的衣服颜色，B更换不同颜色服装进入实验室，重复上述过程5次，在五次试验结束后，收回A填写的纪录表，更换同样内容的新表，请A回忆B从第一次到最后一次穿着颜色并按顺序重新纪录(表3）。

表3人脑中类维基百科应用试验记录表

次数志愿者B衣服的颜色备注

第一次

第二次

第三次

第四次

第五次

如果参与者A能够完成上述过程并正确纪录B不断更新的颜色，则说明A根据一个物体的变化，不断更新该物体属性的说明和纪录，并保留原有属性的纪录，而这恰恰是维基百科的运行原理。通过对大量人员的测试，如果95%（色盲导致的错误除外）的试验者能够完成实验，则说明人脑大脑存在类维基百科的应用是成立的。

3.3人脑中的类ip地址应用

目前的全球因特网所采用的协议族是TCP/IP协议族。IP是TCP/IP协议族中网络层的协议，是TCP/IP协议族的核心协议。目前IP协议的版本号是4(简称为IPv4)，发展至今已经使用了30多年。IPv4的地址位数为32位，也就是可以为连接到Internet上的设备提供2^32-1个地址。随着互联网的蓬勃发展，IP位址的需求量愈来愈大，使得IP位址的发放愈趋严格。

IPv6是下一版本的互联网协议，也可以说是下一代互联网的协议，它的提出最初是因为随着互联网的迅速发展，IPv4定义的有限地址空间将被耗尽，地址空间的不足必将妨碍互联网的进一步发展。为了扩大地址空间，拟通过IPv6重新定义地址空间。IPv6采用128位地址长度，可以为互联网中的设备提供2^128-1个地址[10]。

检验在人脑中是否存在类ipv4/ipv6的应用，这个地址编码系统究竟是存在于神经元层面，或者人脑中的记忆信息层面，这是一个深入涉及神经生理学的实验设计，已经超出了本文作者的知识范围，但是本文作者提供了ipv4/ipv6的设计原理，希望能作为神经生理学家设计相关实验的参考，需要回答的有两个问题第一，在人脑的哪个结构层面会出现类ipv4/ipv6应用。第二，互联网的地址编码系统正在经历从ipv4/向ipv6进化的阶段，那么在生物大脑进化的过程中，是否也出现过类似的地址编码扩充现象。

3.4人脑中的类路由器功能应用

工作在OSI参考模型第三层——网络层的数据包转发设备。路由器通过转发数据包来实现网络互连，路由器工作包含两个基本的动作：第一，根据维护的路由表确定最佳路径，第二，通过网络传输信息路由器。

具体工作流程如下路由器的某一个接口接收到一个数据包时，会查看包中的目标网络地址以判断该包的目的地址在当前的路由表中是否存在。如果发现包的目标地址与本路由器的某个接口所连接的网络地址相同，就将数据转发到相应接口；如果发现包的目标地址不是自己的直连网段，路由器会查看自己的路由表，查找包的目的网络所对应的接口，并从相应的接口转发出去；如果路由表中记录的网络地址与包的目标地址不匹配，则根据路由器配置转发到默认接口，在没有配置默认接口的情况下会给用户返回目标地址不可达的信息[10]。

正是因为互联网存在大量的路由器，以及它们维护的路由表，因此互联网出现一个在它诞生之初就有的特性具备的特性，当局部的网络出现故障无法进行通讯时，数据包或信息流可以通过互联网的其他路经绕行，从起点传达给终点。

人类大脑中存在与互联网路由高度相似的功能，目前这个方向的研究有了初步的突破，美国一项新研究发现，老鼠大脑一小块区域中的神经系统类似互联网结构。美国南加州大学神经系统科学家拉里?斯旺森和理查德?汤普森隔离起老鼠大脑中与愉悦和奖励相关的伏核区，在同一点同时注入两枚“示踪剂”，分别用于显示信号去向和来源。“示踪剂”跟随信号移动，但不会干扰信号移动，能发光，可在显微镜下观察到。他们发现，信号在一个个圈组成的网络中移动，这个网络“不是一个有上下之分的等级架构”。

斯旺森2010年8月11日对英国广播公司（BBC）说，大脑中互联网式结构的存在可以解释大脑能克服局部损伤的现象，“你可以拿掉互联网任何一个单独部分，但网络其他部分照常工作”，神经系统同样，没法说某一部分绝对不可或缺。拉里?斯旺森和理查德?汤普森的研究成果已经发表在2010年8月《国家科学院院刊》（PNAS）[11]。

4总结与展望

从2007年我们正式开始互联网进化的研究以来，越来越多的证据表明互联网和神经学具备很强的交叉对比研究的可能性。我们相信随着研究的深入，互联网和神经学的交叉对比将会对两个领域同时带来更多的启发和成果。

正如东南大学科技与社会研究中心主任吕乃基教授评价的那样，这个方向“关系到互联网的发展、对人脑及思维的认识、人与互联网，从根本上说是人与技术的关系，以及对于进化的理解等一系列重大问题。有必要从IT、网络理论、科学技术哲学、神经心理学，以及认知科学等不同角度加以研究”[12]。（作者：刘锋；编选：）

[参考文献]References

[1]．FengLiu，Linglingzhang，Jifagu.TheApplicationofKnowledgeManagementintheInternet---WitkeyModeinChina[J].InternationalJournalofKnowledgeandSystemsSciences.2008，4(4).12～17

[2]．Fengliugengpengyingliu.FromtheStructureofTheHumanBraintoSeetheEvolutionoftheInternet[J].CHINESEJOURNALOFERGONOMICS，2009，15(1).11～14

[3]Peter?Russell.EarthAwakeningBrain[M].HeilongjiangPeoplePublishingHouse.2004.2～4

[4]Fengliugengpeng.Thestructureandfunctionofinternetvirtualbrai[J].sciencepaperonline.2009.4

[5]Bengreenstein，Adamgreenstein.ColorAtlasofNeuroscienceNeuroanatomyandNeurophysiology[M].Thieme.2003.56～60

[6]BaiduEncyclopedia.cloudcomputing[EB]./baike.baidu.com/view/1316082.htm?fr=ala0_1

[7]BaiduEncyclopedia.TheInternetofthings[EB].[2010].