类脑计算机没有限定具体采用什么体系结构。有些人认为类脑计算机的体系结构应当和人脑的结构完全一样，或者尽可能相像。但是这个思路是不现实的，问题在于，为了具备学习和适应环境的能力，人脑的生物神经元和突触是在人的整个生命周期中不断变化的。而硬件的器件和线是难以在制造之后进行调整的（可重构硬件也只是事先留下了冗余的器件和连线供选择）。这就意味着，永远不可能做到每个软件（或者说生物）神经元和突触都对应一个类脑计算机中的硬件神经元和突触。进一步地，为了在软件和硬件之间搭起一座桥梁，类脑计算机必须要有指令层或者具有类似功能的东西。
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