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虽然脑机这个比喻已经为认知心理学服务，但认知神经科学的研究揭示了大脑与计算机之间的许多重要差异，通常我们对于人类的大脑和电脑的认知只是限以生物和物质两个方面，但是事实上，人类的大脑的复杂程度远远地超出人们的想象。
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从微观结构来看计算机与人脑的差异很明显，从原材料到基本工作原理再到微观工作机制都不相同，虽然计算机是模仿人脑发展起来的，以代替人脑的部分功能为目标，在结构和运行机制方面都有很多与人脑看起来相似的地方，但是一个有理智的人决不会把两者看成是同一种东西。
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人脑中有大约有860亿个神经元以及将这些神经元连接在一起的100万亿个互连物，每个神经元的连接点上都拥有1000多个蛋白质，而我们日常所使用的计算机，实际上只是我们用于处理信息的机器，信息被编码成计算机可以识别的格式，录入原始数据，在计算机内部进行运算。
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精确的大脑生物模型必须包括细胞类型，神经递质，神经调节剂，轴突分支和树突棘之间的大约225,000,000,000,000,000次的相互作用，由于大脑是非线性的，因为它比现在所有的计算机都大得多，所以它可能以完全不同的方式运行。脑机隐喻掩盖了原始计算能力中这一重要但可能很明显的差异。
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最先进的类人脑计算机芯片，仿生人类大脑的神经元工作方式，能够有效地处理上百万个并行计算流，但是人工智能目前仍然无法在硬件上复制出人类的神经突触，人工智能与人类智能还存在着很大的差距。
