目前对人脑工作机理的研究停留在解剖与区域电位检测，能识别出抬手、说话、看到圆球、红色球、蓝色球等不同的机能对应**的人脑皮层区域。成人的人脑大约有140亿个神经元，而且人脑结构精密，因此，通过分析每个脑细胞、神经元的状态得到人脑思维意识的奥秘，难度非常非常大。Windows应用程序编程所用的系统API函数，没有开放源代码，对于程序员来说是个黑盒子，假如需要使用某个没有说明的API函数，程序员可以用不同的参数调用此API函数，观察计算机的响应与函数的返回值，从而确定此API函数的功能，推导其内部的逻辑。推导人脑思维意识的奥秘可不可以借鉴上述黑盒子的方法呢？
人脑具有记忆、思维和控制肌肉运动的能力。人脑的记忆能力体现在把感官感受到的外界信息，思维的过程与肌肉运动记录下来，事后能回忆起相关信息。人脑的思维形式有两种：一种是形式化思维，是人脑演绎能力的表现，具有逻辑的循序的特点；一种是模糊性的思维，是人脑归纳能力的表现，可同时进行综合的整体的思考。采用黑盒子法探索人脑的逻辑模型，事先设定一组信息与问题，抽样一组人进行测试，记录被测试人的反应，从测试结果推导人脑内部的逻辑模型；或者通过分析人脑对信息给出的响应、学习新事物的过程，推导人脑内部的逻辑模型；又或者追踪自己的思维过程，总结人脑的特性与规律，以期建立人脑的逻辑模型。借鉴人脑的逻辑模型，可以促进人工智能的发展，人工智能的运行载体是电子计算机，只需要用计算机代码构建人脑的逻辑模型即可，避开复杂的人脑生物模型，因此，黑盒子法探索人脑的逻辑模型，对于促进人工智能发展具有重要的意义。黑盒子法探索人脑的逻辑模型，是从外部入手，推导人脑内部的逻辑模型，是一件工作量很大，很困难的事情，下面记录一些这方面的领悟，很松散，逻辑不严密，慢慢积累，以期有一天能够系统化的描述人脑思维的逻辑模型。随着研究的深入，这篇博文会不断更新。
测试场景一：先告诉被测试人“猪和你有没有区别？”的答案是“是”，接着让被测试人重复说三次“有”，接着问“猪和你有没有区别？”，要求被测试人在1秒内回答，测试3次，每次间隔15秒。选取10人，测试结果如下：
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编号 |
第一次回答 |
第二次回答 |
第三次回答 |
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1 |
“没有” |
“没有” |
“没有” |
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2 |
“没有” |
“没有” |
“有” |
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3 |
“没有” |
“没有” |
“有” |
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4 |
“没有” |
“没有” |
“没有” |
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5 |
“没有” |
“没有” |
“没有” |
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6 |
“没有” |
“有” |
“有” |
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7 |
“没有” |
“没有” |
“没有” |
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8 |
“没有” |
“有” |
“有” |
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9 |
“没有” |
“没有” |
“没有” |
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10 |
“没有” |
“没有” |
“没有” |
测试场景二：先告诉被测试人“三七二十一”，接着让被测试人重复说三次“二十四”，接着问“三七？”，要求被测试人在1秒内回答，测试3次，每次间隔15秒。选取10人，测试结果如下：
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编号 |
第一次回答 |
第二次回答 |
第三次回答 |
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1 |
“二十四” |
“二十四” |
“二十四” |
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2 |
“二十四” |
“二十四” |
“二十四” |
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3 |
“二十四” |
“二十四” |
“二十一” |
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4 |
“二十四” |
“二十四” |
“二十四” |
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5 |
“二十四” |
“二十四” |
“二十四” |
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6 |
“二十四” |
“二十四” |
“二十四” |
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7 |
“二十四” |
“二十四” |
“二十四” |
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8 |
“二十四” |
“二十四” |
“二十四” |
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9 |
“二十四” |
“二十四” |
“二十四” |
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10 |
“二十四” |
“二十四” |
“二十四” |
测试场景三：先告诉被测试人“猫怕什么？”的答案是“不知道”，接着让被测试人重复说三次“老鼠”， 再重复说三次“鼠老”，接着问“猫怕什么？”，要求被测试人在1秒内回答，测试3次，每次间隔15秒。选取10人，测试结果如下：
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编号 |
第一次回答 |
第二次回答 |
第三次回答 |
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1 |
“老鼠” |
“老鼠” |
“老鼠” |
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2 |
“老鼠” |
“老鼠” |
“老鼠” |
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3 |
“老鼠” |
“老鼠” |
“老鼠” |
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4 |
“老鼠” |
“老鼠” |
“老鼠” |
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5 |
“老鼠” |
“老鼠” |
“老鼠” |
|
6 |
“老鼠” |
“老鼠” |
“不知道” |
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7 |
“老鼠” |
“老鼠” |
“老鼠” |
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8 |
“老鼠” |
“老鼠” |
“老鼠” |
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9 |
“老鼠” |
“老鼠” |
“老鼠” |
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10 |
“老鼠” |
“老鼠” |
“老鼠” |
重复说中心词，可以让大脑相应的区域变得活跃，在要求快速回答时，中心词对回答有显著的影响，结合人脑皮层分区理论，可以推断，对于提问，大脑中和提问相关的区域会**，最活跃的区域包含的内容会作为答案输出。
相信每个人在儿童期学习加法时都经历过数手指头来计算结果；减法也是用手指头算的；乘法转化为加法进行计算（3x6相当于3个6相加）或者背诵乘法表；除法是通过平均分或减法进行计算。没有经过速算训练的成人在计算多位数的加减法时需要通过列竖式，通过计算个位数的加减计算出多位数的加减的结果；多位数乘除需要通过列竖式，转化为加减来计算。可以看到，人脑中没有直接计算四则运算的功能单元，四则运算是通过记忆来实现的。儿童数手指头计算加法，相当于不断的加1，是基于1+1=2，大脑是记住了1+1=2；成人计算加法，是基于个位数（0-9）加法进行的，大脑是记住了个位数加法（1+1=2、1+2=3、。。。9+9=18）的结果。
测试场景四：在马路上设置测试点1，由甲向路过的行人问路：“固戌地铁站怎么走？”，在测试点1后方50米处设置测试点2，询问路人2个问题：“刚才拦住你的路人跟你说的第一句话是什么？”与“你能回忆起他的脸长什么样吗？”，然后出示3个人的头像让路人指认，其中一张是甲的照片。测试结果如下：
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测试路人数量 |
正确回忆起第一句话 |
能回忆起脸长相 |
正确指认头像 |
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30 |
30 |
2 |
30 |
因为是路上偶遇，路人不会有意识的记住测试人员甲的问话，所有路人都能回忆起甲问路说的第一句话，说明人脑的记忆是自动进行的。93%的路人不能回想起甲的长相，但是都能正确指认甲的头像，说明了路人的大脑已经记住了甲的头像，通过问话（语音）不能检索到，眼睛看到图片能检索到。人脑的记忆是自动进行的，语音与图像是分开记忆的。当图像与语音没有建立关联时，语音信号不能**大脑中的图像记忆区域，看到相关的图片能**。
场景五：2013年春，高中933班同学聚会，有9个同学到场，其中3个同学有7年没有相互见面了：甘小贵、徐新、韦鑫（人名是化名）。甘小贵最后一个到，班长提议考考他是否还记得到场的同学，忘记一个罚一杯，所有同学甘小贵都准确说出了名字，除了韦鑫，他看了韦鑫有1分钟，摇摇头说“一点印象都没有，你是不是其他班的，故意为难我吧”，韦鑫说“老同学了，怎么会故意为难你，我叫韦鑫”，甘小贵还是没有回想起韦鑫。太多年没有见面了，想不起来也正常，大家就没有纠结这件事，继续吃吃喝喝，聊聊上学时趣事。过了大约半小时，甘小贵突然站起来，激动的说“韦鑫，我想起来了，你原来是934班的，高三的时候才转到933班的，对不对？”韦鑫也站了起来，举起了酒杯说“你终于想起来了，今天一定要不醉不归，看你还敢忘记我了。”
执笔忘字，见人忘名，说的就是甘小贵在同学聚会上的情况，是比较常见的。这种情况揭示了人脑记忆的检索方式，甘小贵在同学聚会开始想不起来韦鑫，并不是他的大脑里没有韦鑫的资料（因为他半小时后能说出韦鑫高中时的事情），在这半小时里，同学跟甘小贵聊起上学时的事情，唤醒了他尘封的记忆，重新想起了韦鑫高中时的事情。从这个过程可以推断，人脑的记忆是分区域的，大脑皮层区域分为**状态与非**状态，当需要回忆的资料所在区域处于非**状态时，这部分资料不会出现在人的意识域，人脑会检索不到，通俗讲就是“忘记了”。随着时间推移，相关联的资料在大脑皮层不断被唤醒，大脑皮层的活跃区慢慢向需要回忆的资料所在的记忆区延伸，最终重新**此区域，需要回忆的资料重新被回忆起来。
“为什么”是人们生活中常用语之一，很多家长都被儿童太多的“为什么”困扰过，儿童版的《十万个为什么》开拓了很多儿童的知识面，纵观人们的日常谈话、新闻报道、文艺小说、科学论文，因果模式普遍存在，因果模式、因果链是人脑思维的一个重要模式。下面分析一条新闻“133金64银42铜！中国拿下军运会奖牌榜第一”里面隐含的因果关系。
“在27日落幕的第7届世界军人运动会上，中国代表团共获得133金64银42铜，以总奖牌239枚排名第一的成绩完美收官，创造了参加军运会以来的最好成绩。中国代表团在这次军运会的完美表现，除了主场优势外，也证明解放军军事体育水平的不断提升。军人运动会是对军事体育水平的综合检验。摔跤、跆拳道、柔道、现代五项、拳击这些比赛项目都是对抗性非常强的搏击，身体碰撞相当激烈，最能体现军人的血性和英雄气质，对提高部队战斗力有着重要的作用。射击、跳伞、军事五项、海军五项、空军五项、定向越野等比赛项目具有很强的军事属性，本身就是军事训练水平的间接反映。”
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原因 |
结论 |
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“军运会的完美表现” |
“证明解放军军事体育水平的不断提升” |
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“对抗性非常强的搏击，身体碰撞相当激烈” |
“体现军人的血性和英雄气质，对提高部队战斗力有着重要的作用” |
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“具有很强的军事属性” |
“本身就是军事训练水平的间接反映” |
因果链在人脑思维中普遍存在，对于建立事物间联系、判断对错、发散思维，举一反三、构建逻辑链等有着重要的作用。人脑思维的因果关系是比较范义的，没有数学上严谨的逻辑关系，比如女生经常说“（因为）心情不好，（所以）不想吃饭”。人脑思维中因果链模式，可以借鉴到人工智能自然语言模型，建立无监督学习，在与人交流中不断成长。
比喻是一种常用的修辞手法，用跟甲事物有相似之点的乙事物来描写或说明甲事物，构成比喻内容上有三个要素：一是思想的对象，即本意；二是另外的事物，喻意；三是两事物的类似点。文辞上分为三个成份，即：本体 (被比喻的事物或情境)、喻词 (表示比喻关系的词语)、喻体 (打比方的事物或情境)。下面是一些文学作品上的比喻句。
“叶子出水很高，像亭亭的舞女的裙。”（朱自清《荷塘月色》
“远远的街灯明了，好像闪着无数的明星。天上的明星现了，好像点着无数的街灯。”（郭沫若《天上的街市》）
“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺，此事古难全。”（苏轼《水调歌头》）
“桃花潭水深千尺，不及汪伦送我情。”（李白《赠汪伦》）
这些优美的比喻句子，是由人脑思维的类比支撑的，类比在人脑思维活动普遍存在，学习新事物、发散思维、创造思维等，都可以看到类比。大脑对已知事物，会归纳为模板，在探索新事物时，常常借用已知事物的模板去分析新事物，比如在高山上发现一种未知植物的果实，暂名为甲水果，外形与苹果类似，大脑通常会把苹果的特性：能吃，味道酸甜，有种子，种子能发芽等归纳为模板，去分析确认甲水果是否能吃，味道怎样，是否有种子，种子能否发芽等。用苹果的模板去分析甲水果的过程就是类比，类比的对象是模板，所有的事物都是模板，两个模板对比，抽取共同的属性、特性形成新的模板。人脑的类比能力，在2岁左右小孩牙牙学语时期已经具有，请看看下面的事例：
事例一：夜里宝宝（1.5岁）醒了，妈妈抱着她到阳台上溜弯儿。看见栏杆上挂了好些东西，好学的宝宝奶腔奶调地用普通话问：“这是什么?”，妈妈用普通话回答道：“这是衣架！”，宝宝最近刚学了儿歌《数鸭子》，于是用闽南语接茬儿道：“1架，2架，3架”。（闽南语：架=只）
事例二：宝宝（3岁）在姥姥的引导下，特别喜欢看曲艺节目。某天，和姥姥一起看高甲戏演员声情并茂地唱小曲儿。宝宝听得如痴如醉，回过头跟姥姥说：“我爸爸也会唱歌，还会跳舞呢”。
事例三：雨天，和宝宝去逛街，坐在公交车上往外看，宝宝惊奇的喊到：“妈妈，好多好多超人”。笑喷了，原来踩电单车、摩托车的都披着雨衣，大家都停下等绿灯。
可以看到，在牙牙学语的儿童阶段，类比与模板已经存在于儿童的大脑思维里，这是人脑思维的基本特性，是很多思维能力的基础。把类比与模板引入人工智能自然语言处理，可以获得良好的泛化能力。
测试场景：给被试展示张三的照片10秒，同时提示要在下一张照片里寻找有没有张三，然后出示一张5人合影照片2秒，上面没有张三有李四，然后问上面有没有张三，接着展示李四的照片，问有没有李四。选取10人，测试结果如下：
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测试人数 |
回答合影照片没有张三 |
回答合影照片有李四 |
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10 |
10 |
0 |
这是心理学著名的案例，一屋子人，偏偏只看见一个不在屋子里的人，说明人脑对视觉信息的处理具有选择性，只有注意力聚焦的画面，大脑才能看到。这个特性也体现在看书，一般人都是一行一行往下看（经过训练的人能做到一目几行），不能整页看。
测试场景：相距5厘米水平放置红绿2个指示灯，2个指示灯以1-2HZ随机频率闪烁，2个计数按钮，分别对应红绿指示灯，按一次加1，被试的眼睛距离指示灯50cm，看到红色指示灯闪一次按一次红色灯计数按钮，同样，绿色指示灯按绿色灯计数按钮，测试时间10秒。测试结果如下：
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测试人数 |
计数按钮计数与指示灯闪烁次数全部相等 |
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10 |
0 |
测试的结果表明，人脑视觉注意力不能同时关注2个及以上的目标，对视觉的处理是分时扫描式。
测试场景：设置一台机械装置，2根可以上下运动的顶杆，手指般大小，0.3-1HZ随机频率上下运动，幅度1cm。被试把左右手食指分别放到顶杆上，同时对2根顶杆的顶起次数进行计数，测试时间20秒。测试结果如下：
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测试人数 |
计数与顶杆的顶起次数全部相等 |
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10 |
0 |
没有进行大范围的测试，也许有少部分人经过训练能够一心二用，大部分人是不能一心二用，说明人脑显意识中，处于活动状态的念头只能有一个，对于信息的处理是串行的，对应于大脑皮层，同一时刻，处于活跃状态的区域只有一个，活跃区域不断转移，构成了思考的过程。曾经**的区域，一段时间内会处于准**状态，受到激发很容易处于活跃状态；太久没有**区域，需要比较强的信号才能激发。“酒逢知己千杯少，话不投机半句多。”两个人聊天，聊起都有兴趣的话题，大脑中处于准**状态的区域会越来越多，聊天的话题也会越来越多。
汇总上面的推论，如下表：
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人脑思维 |
推论 |
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回答提问 |
对于提问，大脑中和提问相关的区域会**，最活跃的区域包含的内容会作为答案输出。 |
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数学的四则运算 |
人脑中没有直接计算四则运算的功能单元，四则运算是通过记忆来实现的。 |
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人脑的记忆 |
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思维的因果链 |
因果链在人脑思维中普遍存在，对于建立事物间联系、判断对错、发散思维，举一反三、构建逻辑链等有着重要的作用。人脑思维的因果关系是比较范义的，没有数学上严谨的逻辑关系。 |
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人脑的类比能力 |
1、类比的对象是模板，所有的事物都是模板，两个模板对比，抽取共同的属性、特性形成新的模板。 2、在牙牙学语的儿童阶段，类比与模板已经存在于儿童的大脑思维里，这是人脑思维的基本特性，是很多思维能力的基础。 |
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视觉 |
人脑视觉注意力不能同时关注2个及以上的目标，对视觉的处理是分时扫描式。 |
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思考的过程 |
人脑显意识中，处于活动状态的念头只能有一个，对于信息的处理是串行的，对应于大脑皮层，同一时刻，处于活跃状态的区域只有一个，活跃区域不断转移，构成了思考的过程。 |
人脑思维的逻辑方框图（粗略）
PS:征集志同道合的朋友一起研究人脑逻辑模型，有兴趣的朋友在评论留言。