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心理学家重点研究人类产生的行为，而神经科学家关注的是用来创造行为的生物过程。在19世纪末，科学家发现大脑是由一个相互连接的神经元网络组成的，从而使得大脑具有感知和推理世界的能力。人工智能先驱尼尔斯·尼尔森描述了这些发现在决策中的应用，如下所述：
由于动物的 大脑 负责将感官信息转化为行为，因此可以预期，神经生理学家和神经解剖学家在研究大脑及其基本组成部分——神经元的工作中会发现一些优秀的思想方法 [16] 。
在20世纪40年代，研究人员首次提出，神经元可以被视为单个“逻辑单元”，当多个神经元被连接成一个网络时，“逻辑单元”能够执行计算操作。这项工作为神经网络奠定了基础。神经网络被广泛应用于人工智能领域，可以实现各种复杂的任务。