計算機(jī)智能研究的一個重要線索來自大腦智能。人的智能（如感知、語言、想象力、數(shù)學(xué)能力、藝術(shù)感等等）產(chǎn)生于大腦，而大腦皮層則是人腦形成智能的至關(guān)重要的部分，理解大腦皮層的結(jié)構(gòu)和功能對我們更好地了解智能的產(chǎn)生具有重要意義。

大腦皮層主要由神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞組成。人類的大腦皮層表面有大量褶皺，即腦溝和腦回，如將其拉伸開，面積約有1000平方厘米，2毫米厚，約由300億個神經(jīng)元細(xì)胞組成，包含超過100萬億條的突觸。在最新進(jìn)化出來的新皮層區(qū)域，可縱向分為6層神經(jīng)細(xì)胞，不同層間的細(xì)胞相連形成微型回路。同時，神經(jīng)科學(xué)家也發(fā)現(xiàn)，盡管大腦皮層上沒有任何標(biāo)記，但大腦皮層上的神經(jīng)元具有明顯的功能區(qū)域劃分，例如視覺區(qū)域、聽覺區(qū)域觸覺區(qū)域、語言區(qū)域、聯(lián)合區(qū)域等。

這些幾乎具有相同解剖結(jié)構(gòu)的區(qū)域分布于皮層上，主管感官或者思維的某一個方面功能，形似一幅地圖。這些功能區(qū)域之間沒有明確的界限卻按照一定的分支層級結(jié)構(gòu)排列。皮層區(qū)域的層級結(jié)構(gòu)中，某些區(qū)域凌駕于其他區(qū)域之上或者屈居其下，決定其“高與低”的關(guān)鍵在于其相互之間的連接方式。低級區(qū)域通過特定的連接方式向高級區(qū)域傳遞信息；高級區(qū)域用另一種方式向低級區(qū)域反饋信息。眾多區(qū)域在一個復(fù)雜的層級結(jié)構(gòu)中相互聯(lián)系，通過彼此之間不斷地交流反饋信息產(chǎn)生人的智能”及“智能行為”。例如當(dāng)被蚊子叮咬時，視覺區(qū)域和觸覺區(qū)域首先分別感知到“蚊子”和“癢”的感覺信息并傳向高層聯(lián)合區(qū)域。與此同時，高層聯(lián)合區(qū)域接收來自多種感覺的輸入信息，并最終將“癢”和“蚊子叮咬”聯(lián)系起來產(chǎn)生對“蚊子叮咬事件的認(rèn)知。

大腦皮層中不同的處理區(qū)域以層級結(jié)構(gòu)的方式連接起來，低級區(qū)域向高級區(qū)域提供感官感受到的具體信息或其他低級信息，而高級區(qū)域則融合來自不同低級區(qū)域的信息產(chǎn)生高級的認(rèn)知。在層級結(jié)構(gòu)中，低級區(qū)域產(chǎn)生更具體的信息，其變更速度也更快，包含的細(xì)節(jié)更多高級區(qū)域與之相對，形成更穩(wěn)定的空間不變性，改變也相對緩慢得多，表達(dá)的則是更高層的語義對象。

由此，大腦皮層信息處理的過程是這樣的：由低層區(qū)域感知、處理信息，并向高層區(qū)域傳遞；高層區(qū)域處理多個低層區(qū)域的輸出信息并做出判斷；信息在不同層級區(qū)域間傳遞與反饋。這樣的基本原則對于智能算法、智能機(jī)器的設(shè)計和實現(xiàn)有重要的啟示與指導(dǎo)作用。