2012年3 月份美国奥巴马政府发布了《大数据研究和发展倡议》 （Big Data Research and Development Initiative） ，投资2 亿以上美元，正式启动“大数据发展计划”。计划在科学研究、环境、生物医学等领域利用大数据技术进行突破。
大数据目前尚没有统一的定义，比较有代表性的是3V 定义，即认为大数据需满足3 个特点：规模性（Volume）、多样性（Variety）和高速性（Velocity）。除此之外， IDC 认为大数据还应当具有价值性（Value），大数据的价值往往呈现出稀疏性的特点。而IBM 认为大数据应该具有真实性（Veracity）随着博客、社交网络、以及云计算、物联网等技术的兴起，互联网上的数据正以前所未有的速度在不断的增长和累积，学术界、工业界甚至于政府机构都已经开始密切关注大数据问题，应该说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。这些数据中蕴含了对经济，科技，教育等等领域非常宝贵的信息，大数据的研究就是通过数据挖掘，知识发现和深度学习等方式将这些数据整理出来，形成有价值的数据产品。提供给政府，行业企业和互联网个人用户使用和消费。
我们在论文“互联网与神经学的交叉对比研究”中对互联网虚拟大脑的信息层定义时，曾经这样描述“”互联网的信息成爆炸式增长，这些信息的形式包括文字，二维图片，文档，视频，声音，三维图像等，分布在互联网的服务器，路由器，交换机，用户终端和互联网虚拟神经系统里。我们将这些分布在互联网中的信息统称为互联网虚拟大脑的信息层或数据海洋。“我们在前文阐述过，以云计算为代表的互联网新应用的兴起，表明互联网基础服务无论从硬件，软件还是数据信息都在向集中和统一的方向发展。也就是说，未来的大数据还将具备一个新的特性-统一性（Unity）。可以预见，当大数据的容量进一步增加，存储方式进一步趋向集中。大数据将逐步形成互联网虚拟大脑的信息层（数据海洋）。因此，我们在图4中对大数据进行标注如下。
图4 大数据与互联网虚拟大脑关系
本文在互联网虚拟大脑结构图的基础上，分析了互联网与物联网，云计算和大数据的关系，标识出物联网，云计算，大数据和传统互联网在互联网虚拟大脑结构图的位置。说明基于神经学建立的互联网虚拟大脑架构可以有效的统一互联网发展过程中产生的新应用和新概念。
下一步我们可以使用更多神经学的知识分析互联网，物联网，云计算和大数据的运行模式和发展趋势。值得研究的方向包括：能否使用神经反射弧的原理分析物联网和云计算之间的交互方式，能否用神经元的结构分析社交网络与物联网的结合趋势，能否通过”互联网虚拟大脑智商“的测试设计分析大数据研究的进展情况。这些方向的研究我们将在以后的讨论中阐述。