麦卡洛克神经元的输入矢量，可以是兴奋性的，也可以是抑制性的。阀值决定需要多少刺激来激发。只有输入矢量的刺激超过阀值总量的最低值时，神经元才会激发。神经元被链接成网。每一个神经网都有一组输入矢量（神经网中进入神经元的信号）、一组输出矢量（神经网中导出神经元的信号）以及一组内部状态（由输入矢量、输出矢量以及来自神经元的信号决定，但与进出神经元无关)。麦卡洛克最重要的观察是：通过这种方式连接的神经元可以进行逻辑表述。例如，如果神经元A和B连着神经元C，并且都是C激发所必须的。这种情况对应的表述是：如果A和B都为真，那么C也为真；如果神经元A或者B可以导致C激发，其对应的表述是：如果A或者B为真，那么C为真；如果B是抑制性的并且C将从A激发输入矢量并且如果只有B不激发，其对应的表述是：C为真，只有当A为真且B为假。1941年，麦卡洛克遇到瓦尔特·皮茨（WalterPitts）时，已经对此有明确的表达。当时，皮茨还是一个聪明而古怪的十七岁学生，后来成为麦卡洛克最重要的合作者。皮茨设计的数学运算，证明了几个关于神经网络的重要定理。最重要的是，他发现神经网可以计算任何可以被图灵机器计算的数字(也即任何表述)。[2这项证明之所以重要，是因为它将人类神经功能的模型与自动化理论结合起来了。麦卡洛克一皮茨神经网和图灵机器的功能在形式上的熔合，确认了麦卡洛克的判断：“大脑不像肝脏分泌胆汁那样分泌思想，但是……它们按照电子计算机计算数字的方式计算思想。”[13]
第三章 围绕信息实体的争论：关于控制论的梅西会议
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