准全息系统论与智能计算机

 

自 序


 

王迪兴

wangdixing@vip.sina.com

 

2003,11公布于潜科学网站

我在中学读书时,因数学用表功能单一而萌生了搞多功能数学用表的想法,其结果是在1977年发现了“准全息元数学模型”――反映整数之间的加减、有理数之间的乘除、乘方开方、对数反对数运算关系(见书中图1图2)。当时是既高兴又扫兴,高兴的是如愿搞出了这么一个模型,扫兴的是它当时体现不出任何实用价值。

后来,我转移了兴趣,开始关注自然科学基础理论, 如系统论、信息论、控制论、协同学、耗散结构学、突变论等,80年以后又关注计算机科学技术、人工智能、思维科学等研究领域。随着涉猎的深入,凭直感我意识到模型与这些领域有关, 但又说不出所以然来。随着对上述领域的深入了解,后来逐步证实了我的直感,从此步入理性研究。

在系统科学领域,我发现系统论并不能有效解决具体的复杂系统问题。主要原因是它未能解决系统悖论问题。深入研究发现:复杂系统不存在统一的原理及描述模型,只能针对特定类型的系统,寻求特定的原理及描述模型。如联合国,属交互作用型自组织;一个国家的行政组织或译码器,属定向协同作用型自组织。人脑与计算机,则同时存在这两种类型的自组织,且具有准全息性。 而“准全息元数学模型”,就是交互作用型自组织的定量形式化描述模型。

模型还是系统论、控制论、信息论的统一定量形式化描述模型,本身又是计算模型。它使元算法、元数据结构、及元逻辑统一于一体。以此为基础,可使状态之间的交换、转换、与交互作用关系统一于一体,体现逻辑可逆、地址与数据统一、读写算同步、并行读写算等智能系统的结构与功能特性,相对于目前的计算模型,与人脑具有更深层次的同构性,因而是智能计算机的数学理论基础。

说“准全息元数学模型”是智能系统的自组织原理模型,或智能系统的定量形式化描述,是因为它符合人们的如下几个基本信念:一、它符合结构决定功能这一基本的哲学信念;二、它与思维等价数学运算的基本信念相符。三、它体现了复杂系统的自组织性、开放性及生长进化性。四、它体现了智能系统的准多值逻辑功能及机制。它是从系统本身的复杂性入手进行定量形式化描述的,可以增加我们对于智能系统的实质性理解。再说,模拟人脑功能,假设找不到其同构数学描述模型,那肯定是不现实的事情,会有很多问题说不清楚。

智能模拟的难题主要来自状态转换时空模式的统一,及状态自适应随机转换问题。很显然,图灵计算理论仅仅解决了状态转换及联系的时间模式,模型解决了状态转换及联系的空间模式,及状态互补定义、互相定义、及互相操作的统一性问题。模型可以说解决了计算机科学,及人工智能领域一直想解决而没有解决的问题--即状态转换、及状态转换的控制,必须建立在状态之间具有内在联系的基础上。同时,给出状态之间内在联系的描述模型,并在此基础上进一步解决状态转换的具体技术问题。

计算机的基本功能是状态转换,硬件体现的是状态关系的空间特性,软件体现的是状态关系的时间特性,软硬件功能互为标本,如硬件功能不强,软件编制就繁琐,硬件功能强大,软件编制就简单,整个状态转换过程则需要两者统一。因而计算理论需要解决三个基本问题:一是解决状态转换的原理及效率问题。二是解决状态转换的控制问题。三是解决状态之间的内在空间联系问题。想对而言,图灵计算理论仅解决了一半问题,还有一半问题没有解决。如:状态转换的控制问题不包括状态之间的互相控制,状态之间的内在联系问题则根本没有解决,而状态转换的效率则是最低的。显然,第一及第二个问题如在解决第三个问题的基础上解决,才会真正体现时空状态转换的统一性。另外,状态之间的交互作用是自适应的、实时的、随机的、透明性的。这些问题,只有以“准全息元数学模型”为基础才有可能解决。

谈论计算机革命这样一个话题,肯定不是一件轻松的事,但计算机科学从产生、发扬光大至今,谈革命又是时代发展的必然,尤其是急需基础理论的革命。只是这个话题如果是换个搞计算机的人来谈,就不会产生太大的问题,而由我这样一个非正统的业余研究人员提出来,就难免招惹非议,有些权威专家说什么也不买账。

一 般 来 讲 , 越 是 原 创 性 的 发 明 , 发 明 人 需 要 付 出 的 代 价 越 大 , 往 往 越 是 需 要 一 些 理 解 与 支 持 , 但 越 是 原 创 性 发 明 越 不 容 易 得 到 理 解 与 支 持 , 因 为 原 创 性 的 发 明 , 都 是 反 传 统 的 东 西 ,难以被传统理论与技术专家接受,因而很容易被认为 是“ 水 变 油 ”,遭到封杀的事情司空见惯,但我不希望这是一种必然,不希望提倡及支持创新仅仅是一个口号。

为争得国家资助,我曾四次申请国家自然科学基金、三次申请863项目、两次申请中小企业创新基金,但非常遗憾,均遭到彻底否定。因得不到有关资助,我又不想半途而废,只好自己负债搞。自90年以后, 以准全息元数学模型为逻辑结构模式,我先后申请了智能计算机、多用平台及多功能运算器等发明专利。其中的多功能运算器申请了国际专利,获得了全国第六届发明博览会金奖。基于准全息系统论,我回答了汪成为院士在信息技术领域的十二问 (2001年8月26、30、31三期连载于科技时报),并发表相关论文30篇,科技日报、科技时报及计算机世界、系统辩证学学报等有关媒体,对我的研究工作也作过多次报道。思维科学研究所,还就我提出的理论与技术组织过专家进行通讯评审,八份反馈意见中只有一人的意见模棱两可,其余均为肯定意见。另外,我还负债几十万元搞出多用平台及多功能运算器的原理样机,请信息产业部评审在先,科技部评审在后,但非常遗憾,一个是肯定意见,一个是否定意见,至于谁比谁的意见更权威?如果不涉及有关基金,大概不会成为一个问题,既便是一个问题,也不至于搞不清楚。

按说,有两种部级评审意见形成对立,在有专家联名要求再议的情况下理应再评一次,但非常遗憾,事实上很难做到,因为科技部已经一屁股坐在了否定意见一边,已经丧失了自己中立裁判的立场,专家的否定意见事实上已经成为科技部的意见,因而否定专家的意见首先被认为是否定科技部,这显然是不可能去做的事情。因久拖不决,我曾上书国家领导人,但至今没有结果。现在的问题是专家和科技部要证明自己正确,我也要证明自己正确。怎么办?我肯定不能同他们打官司,更何况我没有能力让人接受这样的官司,我唯一能够做的事就是将不同的评审意见,及我的理论与技术公之于众。我相信,是非曲直自有公论。

有很多善良的人可能怀疑科技项目会出现误评的情况,但 只 要  不 是 采 取 不 承 认 主 义 , 勇 敢 的 面 对 现 实 , 它 就 是 一 种 客 观 存 在 , 且 古 今 中 外 屡 见 不 鲜 。就象诺贝尔这样严肃的国际大奖还时有误评的情况发生,更何况近乎暗箱操作的有关基金评审,怎么可能会没有误评的情况发生?

如果没有人看到专家的各种评审意见,如果没有人看到我的发明专利说明书及原理样机,如果没有人看到此书,任谁也不会相信代表国家的评审专家及职能部门,是在如何面对一个国家急需的创新项目,及如何面对自己的所作所为。一个项目有争议是正常的,但作为专家及国家的职能部门有责任有义务搞搞清楚,只要负责任就不会发生类似的事情。

当一个人经历过太多的现实后,所有的表白都会显得苍白无力,最有力量的莫过于事实,但证明事实需付出代价,有时可能要付出血甚至生命的代价,这也是事实,为了证明事实就需面对事实。

可悲的是我搞了一个很难靠个人力量能够解决问题的项目,事实上很难再搞下去,尤其是遭到科技部的否定,用事实说明问题就更是难上加难,这也是有些专家否定后还能心安理得的根本原因。但自此放弃,就证明了专家及科技部的否定意见正确,不放弃,就意味着我必须证明代表国家的专家意见是错误的,这似乎注定了我要为此付出更为惨重的代价,因我面对的已经不仅仅是权威专家,事实上已经成为科技部。

我之所以不惜一切代价公开我的遭遇及理论与技术,一是为我个人负责,二是为项目负责,三是为那些曾经支持过我的人负责。最主要的是这类事情以后还会发生,我虽然牺牲了自己,但有可能会为后人扫平道路,不至于后人再象我一样有如此遭遇。

我非常庆幸生活在网络时代,假设在十年以前,如果遭到科技部及权威专家否定,我个人将没有任何能力、也没有任何办法公开此书。那就只好象历史上多次发生过的案例一样,等过了几十年以后才能得以证明是是非非,置此项目于死地的评审专家可以心安理得的等到死了以后,不用负哪怕是一点点道义上的责任!与科技部及代表科技部的权威相比,我的声音实在是太微不足道了,但说明曾经有过这样一种声音,说明有这样一个理论与技术曾经被提出过就已经足够了!

我们提出的计算机理论及技术,具有原创性。作为商品虽然目前还没有变成事实,但看过本书,及对我们的工作有一定的了解之后,就不会认为我们是在开谁的玩笑,也并非意想天开。任 何 一 种 理 论 在 开 创 之 初 , 都 难 免 有 一 些 臆 想 的 成 分 , 而 本 书 中 所 讲 的 技 术 与 理 论 问 题 ,  因 为 展 开 不 够 ,  可 能 给 人  以 落 不 到 实 处 的 感 觉 , 但  事 实 上 理论与技术实践都能实 实 在 在 的  互 相 印 证 ,且能够很快实用化。只是技术因得不到必要的资助,其技术会落 后 于 理 论 的 印 证 , 但 随着更多的人了解这一项目,随 着 技 术 的 发 展 , 最 终 是 事 实 只 能 超 过 本 书 的 描 述 , 而 不 会 有 所 不 及 。实现具体的智能机则只是个时间及条件的问题。我坚信,是金子就要发光,如果它确实被更多的人理解,我想,既便是国家不支持,也总会有有胆识的企业家来做这一项目。而 决不会心甘情愿的、眼睁睁的跟在发达国家的后面,永远任人主宰一切!

    一种理论及技术在初创期遭到一些人的反对,应该是很正常的事情,但如果象违反能量守恒定律一样遭到全面抵制,那可能真的就有问题了,当然也就不可能有什么出路,所幸的是本书所讲的理论和技术还始终有一些专家学者的理解与支持,其中有文字记录的有:

    贾培发(清华大学教授、863专家组组长)

    何克忠(清华国家重点实验室主任)

    沈梁、吕文超、闫平凡(均为清华大学教授)

迟惠生(北京大学副校长)

涂序彦(中国人工智能学会理事长)

    史忠植、童天湘(均为人工智能学会付理事长)

    王越(北京理工大均为学校长、院士)

    曹元大(北京理工大学计算机系主任)

    李书涛(北京理工大学教授)

    倪光南(中科院计算所、院士)

    方信我(计算所、研究员)

    钟义信(北京邮电大学副校长、863专家组组长)

陈俊亮(北京邮电大学、院士)

郭军、韩存武(均为北京邮电大学教授)

    李金良(706计算机所所长)

汪云久(生物物理所、生物物理学会副理事长)

姚国正、齐翔林(均为生物物理所研究员)

周伯生(航空航天大学教授、计算机研究所所长)

顾乃绂(航天部502所的研究员)

蒋蓉蓉(海军工程学院教授)

钟廷修(上海交通大学教授)

周愫承(中船总公司708所研究员)

还有北京化工大学的冯武文(机械工程学院院长、教授)、季长印(机电一体系主任,教授)、杨卫民(机械工程学院院长、教授)冷文生、董益朋(科技日报的记者、编辑)李虎军(科技时报的记者、编辑)等,都曾给予我理解与支持。

对于一个初创性的东西,有人能给予理解与支持非常难能可贵,因 这 需 要 超 常 的 胆 识 与 勇 气 , 因为他们没有任何私利可图,相反,还要冒着支持伪科学的风险。假设肯定 了 一 个“ 水 变 油” 项 目 , 不 管 怎 么 说 也 要 影 响 自 己 的 声 誉 。在此我特向上述这些无私无畏的专家学者再次致以诚挚的感谢。

 

                                                     王迪兴

                                                   2003年9月1日