Стоило Мак-Каллоку единожды изложить суть своих взглядов, как Питтс осознал, какой именно математический аппарат следует использовать для поддержки этих идей, в последующем сделанный мгновенно выбор стал фундаментом совместной работы. Мак-Каллок немедленно предложил ему переехать в семейный дом в пригороде Чикаго, существовавший по традициям, заложенным на ранчо в Олд-Лайме. Здесь собиралось пестрое общество поэтов, психологов, политиков с радикальными убеждениями, стоявших на позициях испанских республиканцев (в это время шла Гражданская война в Испании). Питтс попал в нужное место, здесь он получил все, о чем он мог только мечтать. А когда гости расходились, двое уединялись с бутылкой виски и предавались размышлениям о нейронной модели мозга.
Питтс обрел в Мак-Каллоке то, чего ему не хватало – личное приятие, дружбу и даже в каком-то смысле отца, которого у него, по сути, никогда не было, а Мак-Каллок нашел в юноше родственную ему душу. Пораженный случившимся, Мак-Каллок писал: «Я бы хотел, чтобы он остался со мной навсегда». Питтс прожил в доме Мак-Каллока около двух лет, ставших периодом плодотворной совместной работы, их знания удачно взаимно дополняли друг друга. Мак-Каллок еще до встречи с Питтсом имел возможность ознакомиться с описанием универсальной машины Тьюринга, которое укрепило его в мысли о возможности создания нейронной математической модели мозгла, но не будучи математиком, он не знал, каким математическими аппаратом следует воспользоваться. Пришедший ему на помощь Питтс нашел решение, он создал аппарат для математической модели мозга. Совместно им удалось показать, что нейронная сеть может выполнять те же действия, что и гипотетическая машина Тьюринга.
Как и остальным первопроходцам AI, в амбициях дуэту MCP не откажешь, Мак-Каллок вскоре заявил в своем выступлении: «Впервые в истории науки мы можем сказать, что знаем, как устроено наше знание», ни мало ни много!. Созданную ими теорию Мак-Каллок и Питтс опубликовали в работе «Логическое исчисление идей, относящихся к нервной активности» (
Итогом этого периода деятельности MCP стала формальная модель нейронных сетей, ими было установлено, что нейронные сети способны выполнять логические и другие операции, реализуемые дискретными устройствами, прежде всего компьютерами. Этот вывод связал нейронные сети с компьютерами и стал нейронным фундаментом для искусственных нейронных сетей (ANN, Artificial Neural Netwock) и направления в AI, получившего название коннекционизм.
Удачливый в налаживании научных контактов Литтвин повторил свой успех в деле знакомств, представив Питтса Норберту Винеру, а тот немедленно пригласил талантливого юношу к себе на работу. Благожелательное отношение со стороны нового патрона позволило Питтсу обрести соответствующий социальный статус – он занял позицию магистра в МТИ и получил систематическую занятость под руководством великого математика. Винер пребывал от него восторге, он писал: «Без сомнений, это самый сильный молодой ученый из встреченных мной. Я не буду удивлен, если он покажет себя как один из двух-трех наиболее значительных ученых своего поколения, причем не только в Америке, но и во всем мире». Осенью 1943 года Питтс поселился в Кембридже, районе Бостона, непосредственно примыкающем к МТИ.
Винер предполагал, что Питтс способен создать более реалистичную статистическую модель мозга с возможностью масштабирования до сотен миллиардов нейронов и к тому же пригодную к обучению. Для материализации таких моделей требовались компьютеры, поэтому Винер, в свою очередь, в 1945 году он познакомил Питтса с Джоном фон Нейманом, позже последний тоже вспоминал о сильном впечатлении, произведенным на него юным дарованием. В результате этой и других встреч сформировалась группа будущих отцов-основателей кибернетики в составе Винер, фон Нейман, Мак-Каллок, Литтвин и Питтс. Невероятно, но в этой когорте признанных гениев, куда вошли мировые светила, двадцатидвухлетний Питтс выделялся не только умом, но и эрудицией. Мак-Каллок писал: «Никто из нас и подумать не мог о публикации статьи без его одобрения и корректив. Он, без сомнения, был неформальным лидером нашей группы». Литтвин, со своей стороны, дал следующую характеристику: «Он обладал несравненной эрудицией в химии, физике, истории, ботанике. <…> В ответ на любой заданный вопрос он давал развернутый текст. Весь мир представлялся ему связанным сложным и необычным способом».