人类大脑每天要接收和处理大量数据，一生存储的数据是天文数字级的，大脑中的大数据是人类形成智能、产生意识的基础，人类大脑由近1000亿个神经元细胞构成，重约1400克。1956年，在美国耶鲁大学的一次演讲中，计算机科学家约翰·冯·诺伊曼（John Von Neumann）提出，一个人类大脑的容量约为3500万亿MB——简直是天文数字，甚至以当今计算机的标准而言也是一个庞大的数字。[21]
2010年，加利福尼亚的科学家们完成了一项新研究，他们测试了人脑中的海马神经元在低能量高计算强度下的运行情况，结果发现，人脑的记忆容量可能是人类之前预估的10倍。索尔克生物研究所的特里·塞吉诺斯基（Terry Sejnowski）说：“我们测量出来的大脑记忆容量保守估计是之前预计的10倍，至少有1PB的容量，大概相当于整个互联网的容量。”他们将发现发表在《eLife》上。[22]
21世纪以来，随着博客、社交网络、云计算和物联网等的兴起，互联网上的数据正以前所未有的速度不断增长和累积，学术界、工业界甚至政府机构已经开始密切关注大数据问题。大数据是互联网发展到一定阶段的必然产物，互联网用户的互动、企业和政府的信息发布、物联网传感器感应的实时信息每时每刻都在产生大量的结构化和非结构化数据，这些数据分散在整个网络体系内，体量极其巨大。
这些数据蕴含了经济、科技、教育等领域中非常宝贵的信息。大数据的研究就是通过数据挖掘、知识发现和机器学习等方式将这些数据整理出来，形成有价值的数据产品，然后提供给政府、企业和个人用户使用，图1.13展示了大数据的重点发育部位。
《自然》杂志早在2008年就推出《大数据》（Big Data）专刊。《科学》（Science）在2011年2月推出专刊《数据处理》（Dealing with Data），主要围绕科学研究中的大数据问题展开讨论，说明了大数据对于科学研究的重要性。全球知名的咨询公司麦肯锡在2011年6月发布了一份关于大数据的详尽报告，对大数据的影响、关键技术和应用领域等进行了详尽的分析。
互联网的大数据已经被视为未来社会发展的基础，几乎全部行业都能够在大数据分析的基础上获得经济效率的提升。这些行业包含电子商务、媒体营销、物流、企业服务、教育、汽车、金融科技等。
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图1.13 大数据的重点发育部位
当现实世界中的各种数据（包括经济数据、工业数据、政治数据、生活数据、军事数据和自然数据）大量涌入互联网大脑的存储系统时，与传统的搜索引擎百度、谷歌不同，一些前沿科技企业抓取海量的信息后，对这些数据进行关联分析，可以发现大量隐含的信息，这些信息将对政府、企业甚至军事部门产生重大价值。
帕兰提尔（Palantir）是一家典型的大数据服务公司，专注于对互联网明网和暗网数据的抓取、处理、挖掘和可视化分析，通过海量数据的整合处理，对特定的人、位置、实体和活动进行关联分析，最终使关系可视化，方便客户做出决策或判断。帕兰提尔最为人称道的案例有两个：一是在美国追捕本·拉登（Bin Laden）行动中，帕兰提尔扮演了重要的大数据情报分析角色；二是帕兰提尔协助多家银行追回了纳斯达克前主席麦道夫（Madoff）隐藏的数十亿美元巨款。[23]
根据监测，2017年全球互联网数据的总量为21.6ZB，目前全球数据的增长率为每年40%左右。到2022年，全球大数据市场的规模将达到800亿美元，年均实现15.37%的增长。互联网采集、处理和积累的数据增长迅猛，大数据全产业市场规模逐步提升。[24]
2013年，大数据在世界范围内被产业界和学术界广泛关注，这一年被称为大数据元年。一方面，大数据是互联网大脑在发育过程中必然形成的组成部分，是互联网各神经系统运转时的信息积累；另一方面，大数据的形成为人工智能的应用以及互联网大脑的智能提升奠定了不可或缺的基础。
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