水岸长桥的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/whatsothus 力所能及,至微至远,无可替代,至善至美。让学习成为一生成长的快乐习惯!爱我的不要停,恨我的请继续...

博文

系统科学之全息时代说大数据

已有 383 次阅读 2019-10-17 22:52 |系统分类:观点评述

引子   脑科学  知识体系   量子系统   地球系统  海洋科学   生物生态  医药医学  模拟器   艺术表现   可视化  

全息仿真    全息同化   全息滤噪   全息修复   全息重构   

观测体系(探测监测)

全息数据结构

维度 群环域

海陆气 通量

能量流  转置换 

涡 波 流  环 旋  套 湍  应  

扰动 激发  强迫  响应  适应  互馈  

信息流  命令行

功能通道  

子系统 

扭结  纠缠   态  不可测

量子计算机  全息容错


附:


机体的每一个局部都是整体的缩影,贮存着整个物像的全部信息,因此该理论被冠以“全息”二字。

全息论是研究事物间所具的全息关系的特性和规律的学说。它主要包括事物部分与整体以及事物之间的全息关系的全息等式。它本质上反映事物之间的相互联系性,引出全息认识方法,丰富科学哲学的认识论。全息论既是理论科学又是应用科学,既是研究一般的全息理论,又研究一切科学领域的全息现象与全息规律。全息论是在系统论、信息论、控制论、耗散结构论、协同论、突变论等基础上统一融合古代哲学整体观而创建的。是人与自然结合的全息统一,是认识宇宙最终目标。

全息论的基本原理是:从潜显信息总和上看,任一部分都包含着整体的全部信息。核心思想和主要观点是:宇宙是一个各部分之间全息关联的统一整体。在宇宙整体中,各子系与系统、系统与宇宙之间全息对应,凡相互对应的部位较之非相互对应的部位在物质、结构、能量、信息、精神与功能等宇宙要素上相似程度较大。可以通俗地说,一切事物都具有时空四维全息性;同一个体的部分与整体之间、同一层次的事物之间、不同层次与系统中的事物之间、事物的开端与结果、事物发展的大过程与小过程、时间与空间,都存在着相互全息的对应关系;每一部分中都包含着其它部分,同时它又被包含在其它部分之中;物质普遍具有记忆性;全息是有差别的全息。全息论很好解释超距作用的原理与机制。全息论已成为极为重要的方法论。运用这一新的方法去认识世界、改造世界,可以收到事半功倍的效果。全息原理是 “一个系统原则上可以由它的边界上的一些自由度完全描述”。全息不全,是说选排列数,选空集与选全排列,有对偶性。即一定维数时空的全息性完全等价于少一个量子位的排列数全息性;这类似“量子避错编码原理”,从根本上解决了量子计算中的编码错误造成的系统计算误差问题。而时空的量子计算,类似生物DNA的双螺旋结构的双共轭编码,它是把实与虚、正与负双共轭编码组织在一起的量子计算机。这可叫做“生物时空学”,这其中的“熵”,也类似“宏观的熵”,不但指混乱程度,也指一个范围。所有的位置和时间都是范围。位置“熵”为面积“熵”,时间“熵”为热力学箭头“熵”。其次,类似N数量子元和N数量子位的二元排列,与N数行和N数列的行列式或矩阵类似的二元排列,其中有一个不相同,是行列式或矩阵比N数量子元和N数量子位的二元排列少了一个量子位,这是否类似全息原理,N数量子元和N数量子位的二元排列是一个可积系统,它的任何动力学都可以用低一个量子位类似N数行和N数列的行列式或矩阵的场论来描述。此外,也为光学信息处理找到了一种制作各种滤波器的方法

全息论,实际上与中国古代的“天人合一”的概念相一致。其全息理论正是《华严经》"于一微尘中,悉见诸世界"一句的极好印证。深入全息论可以看到该理论有几点特性是应该特别注意的:

1,所谓的“机体的每一个局部都是整体”,当中的“局部”和“整体”两者应该都是相对独立的系统,而不是任意范围、任意大小的局部都能与整体存在信息的对应性。

2,全息论未必只能应用于在“整体”里面寻找浓缩的信息的“局部”,也能反过来,寻找“整体”所隶属“整体”,并运用其之间存在的信息对应性。

3,“整体”与“局部”的信息变化速度存在“同步性”或“成比例性”。——同步性:指两系统相应的信息变化速度基本一样。成比例性:指相两系统的信息变化速度不一致,但各种相应信息之间的变化速度比值基本恒定。这个恒定的比值,具体由系统特性决定。

全息论认为,每一个机体包括成体都是由若干全息胚组成的。任何一个全息胚都是机体的一个独立的功能和结构单位;或者说,机体的一个相对完整而独立的部分,就是一个全息胚。在每个全息胚内部镶嵌着机体各种器官或部位的对应点,或者全息胚上可以勾画出机体各器官或部位的定位图谱。全息胚犹如整体的缩影。这些对应点分别代表着相应的器官或部位,甚至可以把它们看做是处于滞育状态的器官或部位。在全息内,各个对应点有不同的生物学特性,但是每一个对应点的特性都与其对应器官或部位的生物学特性相似。也可以把全息胚看做是处于某种滞育阶段的胚胎。

在数学或哲学性质上,分维和分形的大相似而小区别。最后更广泛的是任何联系都可哲学地看作整体局部相似关联度问题,关联度高,则可以开发出新的全息理论来指导。其实都和方法论有关。


王迪兴,准全息系统论

一、引言 

二、系统论综述 

1、还原论的局限性

2、本原及本体的追寻

3、系统认识论

4、系统的整体描述

5、统一理论统一什么?

6、基于系统论审视物理学的有关问题

①、真空及暗物质暗能量

②、时空模式

③、系统的可认知可构造性问题

④、量子理论问题 

三、准全息系统论应运而生 

1、准全息系统的定量形式化描述

2、系统的个性与共性 

四、准全息系统的构成原理 

1、涌现原理

2、系统因子的逻辑相关及一致相容原理

3、因果目的及预期性原理

     4、准全息准完备性原理

5、周期性运动及周期性演化定理 

五、准全息系统的构成法则

1、基本运算法则

2、因果、有无相生法则

3、系统辩证法

4、唯一性与互为条件及互为因果关系定理 

六、准全息系统的基本特性

1、  

、转  

、系       

4、系统的开放及逻辑层次及法则的多元相容性

5、一元与多元的统一性

6、准全息准完备性

7、系统因子的有序及互为因果性

8、线性与非线性、连续与离散的统一性

9、二值、多值与准多值逻辑的统一性

10、无穷与唯一的统一性

11、确定与非确定性的统一性

12、形式与内容的统一性

13、质变与量变的统一性

14、有限与无限、封闭与开放的统一性

15、一维与多维的统一

16、分与合的统一性 

七、系统复杂度的衡量标准 

八、准全息系统所能解决的问题 

1、解决了时间计算理论没有解决的问题

2、解决了普适性状态转换法则问题

3、解决计算模型有限与无限计算能力的统一问题

4、解决状态转换的效率问题 

九、准全息系统论对自然科学的贡献 

1、统一了系统论、控制论与信息论

①、对系统论的完善与发展

对信息论的完善与发展

③、对控制论的完善与发展

    2、统一了物质、能量及信息作用

    3、统一了系统本体论、系统认识论、系统方法论

4、统一了自然科学与社会科学

5、丰富及完善了群经之首 

十、准全息系统论的应用及意义 

    1、复杂系统的可认知、可描述及可构造

2、用于类脑计算机的设计

3、系统方法论

4、准全息系统论的哲学意义

5、系统系谱学

6、大统一理论 

十一、结束语

 

 

一、引

 

基于还原论描述客观世界,盲人摸象的感觉客观世界定性、定量形态描述,但始终没有统一整体描述,统一整体描述应该是对客观对象的全景化描述,即系统描述。

二十世纪初,许多学科都得出结论,过去把研究对象分析为许多组成部分的办法已经行不通,整体并非各个分的简单总和,整体还有整体本身的性质。从整体出发来认识部分,实践证明是有成效的,甚至有些研究及认识对象,只能一开始就从系统整体出发如整数集、有理数集、实数集不仅仅是个集合整数集整数之间的加减运算关系(图1;有理数集有理数的乘除运算关系(图2;实数集还有实数的乘方开方对数反对数运算关系。这种关系需在两维、三维、及维空间直观体现,基于还原论无法做到,只有基于系统论才能做到。

系统研究的目标和任务集中到一点,就是阐明系统为什么大于部分之和,找出描述大于部分之和的理论及科学方法。

系统的特点在于把握整体的本质属性。为,贝塔朗菲首先提出“突现”概念,把整体“多于”部分之和的那些属性称为系统的整体突现性。至于什么是突现?系统为什么要突现?突现的机制是什么?能否用数学工具描述突现?如何用计算机模拟突现?可以说迄今没有定论。因而中西方的很多研究大家通过长时间的研究感到困惑。

    系统的突现性是否超出科学理论能力范围?存在认识突现现象的知识限制吗我们能够科学地刻画突现性吗这是系统必须回答的问题美国圣菲(SFI)学派曾就此举办知识的限制研讨会1989会上鼓吹科学终结论的人把突现看作超越科学能力的现象霍根甚至把科学界现在提出研究突现性问题本身当作科学终结的证据。霍兰在涌现一书中则视之为建立突现论科学的心理障碍

    突现是个形象说法,有点神秘化。它并非那么难以体现及描述如整数有加减运算关系,只要把这种关系直观结构化描述出来就突现整数的加减运算功能。就像易经、易图一样你基于整体考虑问题,就有整体的认知及描述方式,你从局部考虑问题,就有局部的认知及描述方式。但盲人摸象很难给出整体描述,基于还原论不可能给出系统整体描述。

给出系统的涌现性描述,才能认知及构造系统寻找系统基因,建立系统论,完善系统谱系。未来的诺奖一定要基于系统论取得。即发现某一系统的突显原理,或是据以构造它,或是据以解释物理机制。

 

二、系统论综述

 

1、还原论的局限性

 

还原论科学是在否定事物普遍联系的前提下建立起来的。这并非说不研究任何联系,但联系有限,有很大的局限性。

经典科学也有因与果、作用与反作用的关系描述。但都做了极度简化,一般都是一因一果,几乎不涉及多因多果的联系。只考察从普遍联系之网中分离出来的孤立因果链,拒绝把它放到总体联系中去研究因而不能再被看作普遍联系。

经典科学关注的是一个事物怎样作用于另一个事物,对于不能绕开的三体或多体问题,力求简化为若干个二体问题处理。对单变量处理问题发展了一套行之有效的方法习惯于一次改变一个变量,而让其它变量保持不变的方法处理。拒绝在所有变量同时变化的过程中,从总体上考虑它们之间的相互作用。对于只能建立非线性模型的问题,用局部线性化方法处理,用线性近似反映非线性联系。对于那些不能线性化处理的问题,尤其对于多因、互为因果的相互联系就无能为力。总之,经典科学对相互联系的描述是片面的、局部的,远远达不到描述普遍联系的水平。在这样的知识水平上,很难产生描述普遍联系的整体系统理论及描述模型

符合逻辑的科学发展应该是分析与综合统一,有效的分析通过有效的综合证明,反之也一样,有效的综合通过有效的分析证明。尤其是现代科学,更多的涉及综合或整体问题是继续沿还原论的道路研究物理,还是确立系统论的主导地位?是必须要解决的问题。主导理论的不同,本元及本体,人脑的意识及信息等基本哲学问题会有截然不同的解释。

 

2、本及本体的追寻

 

物理学的还原论,目的是追寻世界的本元及本体。宇宙空间不存在纯粹的物质本元及本体,本元及本体是以系统形式存在的对其描述要有系统模型、系统因子、系统结构、系统结构法则还要有空间位置(维度)描述,及因子的作用力描述

古希腊时代的哲学家德谟克利特,把原子作为构成自然界的基本组成部分,而毕达哥拉斯把数作为构成自然界的基本组成单位。后来的亚力士多德则明确地把本体论分为物质和存在形式,本体论是物质与形式因子与结构的统一。康德亦认为客观普遍性认识,是质料与形式共生的结果。皮亚杰和爱因斯坦又进一步指出,经验事实和形式构架,是科学概念和理论表述的两大基本要素,客体要素的内在结合方式即形式(系统),是客体内容(因子)的内在本质规定性。都是系统论的实质内容,但因为还原论占主导地位,人们过度关注终极粒子,盲目的分、分、分,考虑粒子的存在形式及环境不考虑力或光的产生机制不能解释粒子如何相互作用及相互作用的结果。

认为自然界(系统存在不能分解的终极因子(本原),是一个重大认识误区终极粒子为表现形式的本原不存在。

量子是一个系统,既是本体又是本原。但经过观测(扰动的量子态注定要转换存在形式就像水会三态转换一样。因其转换周期很短即便给出描述此量子不等于彼量子,此量子现实态也不等于其历时态量子就要给出其生存或与其它粒子的作用机制,给出量子的结构或共性描述,基于还原论给不出这样的描述

 

3、系统认识论

 

哲学界非常渴望有象系统这样的整体概念来统一哲学思想,把各门学科的研究成果统一起来,或至少帮助人们综合各门学科的研究成果。但一般系统论只是找到了极不完全的统一性。迄今为止形式化的共同结构或统一性,不能穷尽被描述对象的本质特性。亦很难说清不同的理论思想为什么始终植根于矛盾之中?一方面认为宇宙起源于一元化的大爆炸,一方面又提出平行宇宙的概念。人们一方面觉得世界具有某种统一一致性,一方面又要面对客观现实的多样性,使得自然界一与多、整体与部分的关系始终不能得到有效的统一解释。始终在一元与多元,确定与非确定等统一的问题上无所适从。

现代物理学总想追求物质本原――终极粒子,其结果只能是在分解其特定存在形式时,又被自然作用力组合成另一种物质存在形式,人类永远也不可能追寻到终极粒子。因而,从一开始就从整体出发,追寻粒子的一种整体存在形式(如所谓的纠缠)势在必行。

系统类型、形式、内容、结构、维度、功能千差万别,相应的描述亦千差万别。从形式与内容统一的角度看,两者具有相对性,即不存在适合所有物质存在形式的内容,也不存在适合所有内容的形式。如解释不清楚系统的存在形式,也就意味着解释不清楚系统的存在内容(单元或因子),更解释不清楚系统功能。如光本来是原子激发产生的,研究光通过原子的构成了解。可基于还原论研究原子,靠分解原子搞不清楚原子的发光机制,分来分去就搞出个波粒两象性。原子、量子就像阴阳统一一样,不能硬性分为白天黑夜,只能在24小时内描述为阴阳互相转换的太极图。不以系统论为基础,量子研究寸步难行!

人类最需要做的不是追寻终极粒子,而是发展完善物质“基因图谱”,“化学元素周期表”。但人类却基于还原论愚蠢的把它列为所谓的化学学科!导致物理学的基础研究步入歧途而不自知!

自然与社会科学的共同基础理论是与本体论、认识论方法论统一系统论可基于还原论人们硬要把它们分开。

物理化学都是研究物理的,人类硬性把它分成两个学科。就像《圣经·旧约·创世纪中的典故一样,人类联合起来兴建希望能通往天堂的高塔,为了阻止人类的计划,上帝让人类说不同的语言,使人类不能互相沟通,计划因此失败。真正阻止人类说共同语言的不是上帝,人类自己科学界的共同语言是系统论

 

4、系统的整体描述

 

系统有六个要素:①、系统因子。②、系统结构。③、系统结构法则。④、系统模型。⑤、系统维度。⑥、各种作用力。复杂系统不仅有质的规定性,还有量的及形(结构)的规定性,包括空间维度的规定性,及自然法则的规定性。因而构造及描述系统,既要有质、量、形、法则描述,还有维度描述――即系统的空间位置及形态描述。系统及系统因子或类型有无穷多种,相应的描述亦有无穷多种。既有一元化描述,又有多元一体相容性描述。

系统描述,系统论、控制论、信息论是统一的,本体论、认识论及方法论也是统一的。基于准全息系统论我们仅能给出准全息系统的定量形式化描述,距离形成统一的理论及方法还有很长的路要走因为我们不能给出原子的构成机制,但研究方法及理论很重要。

系统是开放与封闭的统一;有限无限的统一;确定与非确定性的统一;可分与不可分的统一;对称与破缺的统一;线性与非线性的统一;有序无序的统一;一维与多维的统一;个性与共性的统一;突变与渐变的统一;形式与内容的统一;多因果关系的统一;时间与空间的统一;割裂了这些统一性,对系统的认知就会产生偏差,甚至会出现谬误

系统产生于系统海洋,系统的组合与分解取决于系统之间作用力,取决于系统之间的物质、能量及信息作用。微系统的内在秩序取决于微系统的交互作用,星系的内在秩序取决于系的交互作用。给出具体系统的构成原理及因子的交互作用机制,才能认知具体系统的生克生灭机制

系统源自系统,不是源自终极粒子。系统起源于经过无数次爆炸的粒子海洋,宇宙没有造物主,造物主是系统,是系统创造了系统

宇宙空间有无数大大小小层层叠叠的系统,不存在终极粒子或奇点此系统彼系统的因子不,任何一个系统都不存在两个完全相同的因子就像人类社会不存在两个完全相同的人自然界不存在两片完全相同的树叶。你无法穷尽所有树叶的个体特征,这是个人类不可能完成的任务!宇宙就是一个阴阳互补系统。认为宇宙存在终极粒子荒谬至极!认为宇宙还有一个主宰者更是荒唐!系统(星系)本身就有生成与解体的能力,它既能分解又能组合。宇宙空间的爆炸,并非是一元化的爆炸,而是有无数次爆炸,形成无数个系。就像人类社会,每天都有出生的小孩,每天都有过世的老人,这个过程永无休止。星系与星系之间互为因果,互为生存条件,构成一个无穷无尽的无始无终系统序列

 

5统一理论统一什么?

 

    自然界不仅有力这一种能量作用,还有信息作用,物质存在有多种形式的转换作用。力分热力、水力、爆炸力、风力,这些力靠相对论或量子力学能统一吗?相对论仅四种力都统一不起来,量子力学同样统一不起来,怎么办?只能靠中国的整体哲学、靠完善群经之首构建系统论!

    一种理论的有效性,一定要体现于形式与内容的统一,及在此之上的表现效果。好的表现形式及内容才有好的表现效果。相对论、量子力学是好的理论表现形式吗?迄今它对人类对宇宙的认知启示高于群经之首吗?希望在坐的都重新审视自己的答案!

    分析与综合一定要统一,它们互为因果。分的好以好的综合为基础,综合的好以好的分析为基础。以还原论为主要表现形式的近代科学,虽然取得很多成就,但就像阳极生阴阴极生阳一样,以综合为代表的系统论一定要应运而生,这是科学发展的必然逻辑。未来获诺奖一定要基于系统论构造系统或解释系统!

 

6基于系统论审视物理的有关问题

 

真空及暗物质暗能量

 

暗物质是一种比电子和光子还要小的物质,不带电荷,不与电子发生干扰,能够穿越电磁波和引力场,是宇宙的重要组成部分。暗物质的度小数量大,它的总质量宇宙中物质含量的26%,其中人类可见的只占宇宙总物质量的5%不到(4.9%)。暗物质无法直接观测得到,但它能干扰星体发出的光波或引力,其存在能被明显地感受到。

宇宙空间不存在真正意义的真空,所谓的暗物质暗能量就是我们看不见的(没办法测定的粒子、微能量它的量非常大,具体粒子的生命周期又很短,此刻特定粒子的质量、能量不等于彼刻粒子的质量、能量,此粒子不等于彼粒子的质量、能量,充斥整个太空。

粒子再小,都会以系统的形式存在,且像水的三态转换一样,不停的转换自己的系统存在形式;人也会像水的三态转换一样,不停的转换自己的存在形式。人和粒子都有生命周期,但人类和粒子可以生生不息。

 

时空模式

 

时间的度量来自于星球的周期性运动,如地球围太阳转的周期,及月亮围地球转的周期。没有周期性,就失去了度量时间的依据。时间度量标准不具可推广性,此地球时间不等于彼地球时间,地球时间不等于太阳时间或宇宙时间。宇宙年龄不可度量,因为没有度量宇宙时间的依据。宇宙的产生并非来自奇点爆炸,大爆炸理论大错特错。基于奇点建立不起时空参照系,没有参照系的时空无法度量。时空并非没有终点,终点取决于原周期性运动的破坏,原时空参照系消失。请问相对论时空的基础稳固吗?

时间的度量具有相对性。如地球与月球的运动周期发生变化,时间也会变化。同样是地球时间并非永恒不变,有发生有消亡,有快慢变化。相对论的时空理论基础是错误的。

宇宙时空的起源就是系统的起源。系统的起源由无数时空系统决定。宇宙空间是一个大大小小系统的海洋,有无数的粒子星系同时产生毁灭处于一种永无休止的循环往复之中!粒子或星球星系的交互作用机制,可使粒子或星球构成星系,也使其解体—转换为其它系统存在形式粒子与星系就像阴阳或水的三态一样有一个循环演化机制,这样一个机制的发现不能靠还原论,一定要靠系统论。

 

③、系统的可认知可构造性问题

 

系统是可认知可描述可构造的,其前提相似同构。可构造并非构造与原型一模一样的系统,因为这样的系统永远构造不出来。即便是克隆,也不可能与原型毫无二致。因同一个系统始终处于变化环境之中,这一刻的系统不等于那一刻的系统。系统只能根据相对共性进行描述及构造。

没有互为因果或各种逻辑关系系统因子无法被定义,系统也没有可造性依据。没有因子定义系统无法任何因子都是互为参照互相定义的就像任何一个整数都是互相定义的一样,没有整数序列,一个单独的整数无法定义。

因子同系统一样都可组合分解。系统不存在不可分割的因子,不存在不能与其它因子结合的因子,因而系统即是本原又是本体。

系统的奇妙在于系统形成与解体是互为因果关系,是相生相克关系。系统基于物质、能量与信息单元作用关系及作用力构建,同样因为物质、能量与信息单元作用关系及作用力解体。系统的形成与解体,像水的三态一样有一种循环演变机制,寻找系统生成与解体的循环机制,是系统论的核心任务之一。

 

④、量子理论问题

 

量子是基于还原论,在寻找“终极粒子的过程中被认知的,最初以为它是不可分割的基本粒子,但研究结果却证明它是不可分割的纠缠态系统!事实证明,用还原论研究方法研究量子行不通!必须基于系统认知量子就像人是个有生命的系统,不能用解学方法进行研究量子既不能解释为系统,又不能解释上层系统因子。既给不出理论解释又给不出实用解释,甚至连现象解释都给不出来。说量子具有波粒两象性就是一个胡说八道!量子粒子?还是粒子产生或转换的物理现象?光与发光的粒子的发光机制是一回事光与波是一回事讲发光,在原子层面就可解释清楚,原子从高激发态跃迁到低激发态或基态可发射光子但光波的产生要靠无数的原子发光才能产生。就像一个水分子不能形成水波,是无数液态水分子的流动才能形成水波。研究粒子的发光机制,还是研究粒子发出的光?研究粒子产生光的机制与光波的形成,有即时与历时的不同,本不是一个层面的问题,怎么就胡扯到一起了?一个怎样解释都解释不清的问题一定存在解释不清的前提,如在双缝试验中,你发射的是粒子,还是光子?是发射一个还是连续发射?你发射的是粒子或光子是怎样制备的?前提不明确结果怎么会明确?

大物理学家费曼曾说:“我想我可以有把握地讲,沒有人懂量子力学!”量子论的另一创始人玻尔(Niels Bohr)也说过:“如果谁不为量子论而感到困惑,那他就是没有理解量子论。”这与系统论的现状惊人的相似,即没有人懂系统论,如果谁说懂系统论,谁就要给出系统的定量形式化描述模型,并据以构造系统除了我们能够基于准全息系统论构造空间结构计算机外,迄今没有其它先例。那么有关系统的论述就大半是似是而非量子理论是如此可偏偏有那么一些人不甘寂寞,把量子解释得神乎其神,要么是自己愚不可及,要么是把别人弄的愚不可及,这就是目前量子研究的现状!

量子研究之所以基于两态纠缠能搞出个薛定谔悖论,就是因为研究量子的大咖基于还原论非得搞非此即彼,量子系统是彼此统一像阴阳及人体不可分割一样你非要分开怎能不产生悖论结果是继续分又分不下去,综合又综合不出个所以然。原本是想得到上帝粒子,但“上帝怎么让你如愿如果你想要得到上帝粒子能得到,那你不成了上帝了?成为上帝不是通过寻上帝粒子,而是基于系统论构造系统!

量子研究遇到的所有问题,均与非此即彼的还原论思维方式有关,假设基于系统论考虑问题,虽然不一定迎刃而解,但却是得到正确结果的正确途径所谓的量子纠缠原本是系统的常态,如易图(阴阳鱼)就是典型的两态纠缠两态纠缠的描述可以增加有限中间态,如易经的64态(可以增加无数的中间态,如教的一生二、二生三、三生万物。这种值态的描述,完全取决于你的应用或描述需求。表面看是两态纠缠,事实上是无穷态纠缠如整数的加减运算关系不就是一个无穷态线性纠缠系统吗?而有理数的乘除运算关系,则是一个无穷态非线性纠缠系统请问哪个系统不是多态纠缠?不是多态纠缠就不是系统

 

三、准全息系统论应运而生

 

数学是关系及结构的形式化描述科学。数字或参量是系统描述的内容,而逻辑就是内容的关系(结构)法则,关系的整体模式就是系统模型。数学的基本功能是进行量的因果关系变换或组合与分解,由于深受原子论思想的影响,数学界没有从结构的角度直接考虑问题,如只涉及到集合,还没有涉及到集合的结构。以致认为数学对复杂系统描述无能为力,甚至抱怨说数学没有成为关于系统的科学。

    系统的每一个元素都互为存在条件互为因果关系,且以其唯一性彼此相互区分,如果想孤立出一个个体元素,就要破坏其特定的整体存在形式,个体也无从定义。如整数序列,不仅是整数集合,它还是个有加减运算关系的整数集合。不是数学没有成为关于系统的科学,是我们面对系统熟视无睹。整数即系统因子,整数的加减运算关系即系统结构,整数的结构法则即加减运算法则,整数的系统模型如图1

    准全息系统,是最重要的系统类型之一。它具有开放性,具有无限的内含与外延。它所能包容的信息量最大,结构从两维、三维到无穷维,其复杂性不断提升,功能也不断提升。基于准全息系统模型,能够构造最具复杂性的16进制类脑计算机,当然也可以是3264进制

准全息系统最本质的特征,是其因子的作用关系是数学基本运算关系――等价系统结构。它包括线性系统――基于整数的加减运算关系(用两维平面结构表达:图1);非线性系统――有理数的乘除运算关系(用三维立体结构表达:图2),及实数的乘方开方对数反对数运算关系(用无穷维表达,即从一个点像太阳光一样向四面八方延伸)。

准全息系统的每一个参量都互补定义互相定义,互为存在条件。其参量的因果关系是以无限的因果关系为背景,具有互为因果逻辑关系内涵与外延建构的一致相容性。如从多种可能的因中给出某种因,就可从多种可能的果中得到预期的果。且都能基于加减、乘除、乘方开方、对数反对数运算法则相互转换、相互作用或相互组合与分解,它面对与转换的是整个客观世界现实与潜在的各种类型的信息单元,体现的是整体系统开放性。

复杂系统的形式描述系统结构,内容描述系统参量或因子,结构法则的描述数学基本运算法则。结构法则是系统在构造过程中被偶然选定的,即只有能保证结构稳定的结构法则才能被选择。结构法则决定着结构的本质属性,如多因多果互为因果,它能使潜在的某种类型的因子自发的组织起来,且具有种性质相对不变的特点。

以往的系统描述,仅突出数字逻辑关系的转换(计算),没有突出数字关系的空间结构形态描述,更没有空间维度描述。相对于系统的模拟与构造,这些描述缺一不可。否则,系统功能的模拟是不现实的。

      

1、准全息系统的定量形式化描述

 

准全息系统的描述与构造有要素:①、因子。②、结构。③、结构法则。④、系统模式。⑤、空间维度。⑥、物质、能量或信息的输入输出。构成系统的单元或因子参量,单元因子的作用关系结构。结构法则数学基本运算法则,模型的空间位置维度,描述模型见图12

参量之间的交互作用法则,即系统产生“整体大于部分之和”的涌现性结构法则。如整数根据加减运算法则可构成加减运算关系结构(图1),涌现出整数之间的加减运算功能。有理数根据乘除运算法则,可构成乘除运算关系结构(图2),涌现出有理数的乘除运算功能。

系统不能仅用数学方程或公式表示,更不能单纯用语言描述,而一定要用具体参量、及其相互关系的空间结构表示。具体结构有两维平面的(图1),也有三维立体的(图2),还有无穷维的(像太阳光一样从一个点向四面八方延伸)。               

所谓的自组织,是整数、有理数、实数按加减、乘除、乘方开方、对数反对数运算关系排列组合,所体现的整体不可还原的结构模式。这种模式的生成,及产生的属性或功能即涌现。如整数依据加减逻辑关系的排列组合形式(图1),可涌现整数的加减运算关系(结构)及功能。涌现意味着系统生成能积累扩展生成规模,体现开放、生长及进化特性。

根据同构相似性原理,系统不论多么复杂,总能找到同构描述模型。系统得以立论的基本前提,就是不但能够给出系统的定量形式化描述模型,且能据此构造系统,使系统的功能及本质特性得以模拟再现。

以准全息系统模型为逻辑结构模式,利用电子技术将其物化为16进制类脑计算机(21世纪的计算机),即可体现人脑的本质结构与功能属性。如自适应调控机制;反馈循环及自适应稳定机制;因果关系变换的预先矫正、及信息单元之间的自组织或功能耦合机制;这些机制是体现智能的基础,也是学习及创造性的基础。其可逆性及两极互变性,亦符合辩证逻辑法则;其结构的创生及相容扩展性,符合生物进化原理。它不象热力学所预言的那样趋向无序,而是自发地按特定法则,在开放、相容、有序的基础上更加相容有序,既有量的变化,又有质的变化。满足不了系统某一方面的生存条件,则系统解体。

    质、能量及信息互为条件、协同作用、相互调整的一种载体,认识其内在生成规律和结构,进而解释系统演变的各种现实与潜在可能性,是系统论的核心内容。              及构造系统,使                  。学     系统构造的        有效的利用有关物质、能量及信息,使其发挥最大的效益。系                  

相对于最具复杂性的系统功能――人类智能,如没有系统的定量形式化描述模型,就谈不到有效的智能模拟。人类智能模拟的神秘化,及所遇到的困难,均与未能掌握系统的描述方法有关。根据模型的同构相似形原理,根据逻辑内涵与外延相容一致性原理,可有条件的根据系统已知状态推未知状态,根据底层结构推知高层结构,并进行功能模拟,而把握及操控复杂系统――构造类脑智能机。

 

2、系统的个性与共性

 

系统个性与共性统一,如数学运算是个数理系统,以整数的加减运算为例,整数具有无穷的个性,整数的加减运算关系是它的共性,具有唯一性。系统不能穷尽描述,可以无限的增加描述内涵与外延,这是系统的共性。系统个性与共性是系统重要特性之一

各类系统中,有的偏重物质作用,有的偏重能量作用,有的偏重信息作用,而准全息系统则是以组合分解信息为主,偏重信息作用。组合与分解信息,在系统中占有重要地位,是人类认识自身及认识宇宙的重要基点,也是系统的重要属性之一

 

四、准全息系统的构成原理

 

1、涌现原理

 

整数加减运算关系排列组合(如图1,即可体现加减运算功能有理数乘除运算关系排列组合2,即可体现有理数的乘除运算功能。所谓的自组织,是系统因子按特定关系确定的交互作用模式。因子通过交互作用互相依赖互相支持,互为生存条件,并体现整体属性,一旦割断各个因子的相互联系,作为自组织的性质不复存在。

涌现是系统因子的组合效应,不能用语言描述,只能通过图12一样的具体模型进行描述。它与现实系统具有形式上的相似关系――可以类比;能代表原型进行分析研究――可以替代;能够预测原型的演化与进化方向――可以推论。所谓的涌现,就像整数的排列组合体现的加减运算关系,基于这种关系输入输出,就可体现整数的加减运算功能。

整体功能之所以要体现大于部分功能之和的涌现性,就是由于子系统或参量(状态)能按特定法则互相转换—进行信息量(状态)的组合与分解(计算)。另外,子系统通过功能互补增加了整个系统的适应及反应能力,这都是部分所不能体现的系统整体效应。

 

2、系统因子的逻辑相关及一致相容原理

 

特定的因子或参量类型,基于特定的逻辑关系,可无限内涵与外延建构。如图1是整数基于加减运算关系建构内含建构是可无限扩展整数加减运算关系的范畴。外延建构是相融于有理数的乘除运算关系建构;或相融于实数的乘方开方对数反对数运算关系建构……

系统参量按特定的结构法则渐变扩展建构――属同化建构,结构呈量的边界变化,即结构于生长状态。系统结构在与客观世界的双向作用过程中产生突变――属顺应建构,结构呈质的突变,即系统按新的结构法则建立新的结构。这种建构过程可以说永无止境。系统环境产生突变,主体结构可以强化,也可能会解体。开放是系统进化的基本前提,可保证系统增加系统参量不受限制;即增加系统适应能力不受限制;增加参量逻辑转换的层次,多元化系统建构不受限制。可保证系统的功能越来越趋向完备及复杂化。基于开放性,系统始终体现内涵与外延的一致相容性原理。

这种相容既有因子级别的相容,又有系统级别的相容。

 

3、因果目的及预期性原理

   

1中整数的加减运算关系,决定了系统参量的变换具有逻辑可逆性;及结构稳定性,还决定了系统具有因果作用关系的预期性。即系统通过特定的结构,相对于环境作用有了预期的因果作用及反应机制,其原理图示如下:

图中有C三个输入输出口,D为多值态逻辑可逆运算器(以图1为基础)因而各口均为多值状态。三口之间逻辑可逆,如A2+B3=C5,  C5-B3=A 2C5-A2=B3 ,三口之间不管具体赋值(通过编译码)怎样变化,逻辑可逆的关系始终不变。三个口相对于刺激、行为反应、调控、推理及记忆具有同等意义。因每一个口都能输入刺激及实施调控,亦能相对于刺激作出反应,如某一个口相对于刺激直接反馈,另两个口即可互相调控,且不论怎样,刺激、调控、及反应都能维持稳定平衡。如刺激反应的值域足够大,那么系统适应环境作用及调控的能力也就足够

其预期反应的原理是任何两个口,都能唯一决定另一个口输出或反馈,当反馈恒定不变时,其它两个口就能按互补关系交互作用,如C口输入5A口输入2,则B口只能输出3,反之B口输入3 , A口只能输出2 , 这种建立在逻辑可逆及多值态多相运算基础上的预期性,是系统结构稳定及体现智能的基本前提。

没有因果关系,自组织就无从谈起,基于图12必然体现自组织或系统预期的因果目的性原理。

 

4、准全息准完备性原理

 

准完备性是指系统因子的多因多果互为因果作用关系,可持续不断地内化建构这种建构即有量的变化又有质的变化;即有即时性又有连续历时性;即有先天遗传性又有后天继承进化性。如同皮亚杰在发生认识论中所论述的一样,认识及认识主体的建构是个过程,而不是固定的结局和状态,主体只有顺应客体才能不断地被建构,客体只有被主体同化,才能被有效地认识及反映。

准完备是对系统适应环境能力的衡量,准全息是对系统自组织程度的衡量,这是个没有界限限定的开放概念。之所以说准全息,是因为所谓的全息概念是个错误概念,全息不全,如果说全息就意味着可以穷尽描述,这显然与客观现实不符,现实是没有任何一个系统可以穷尽描述。全息不论是相对于客观存在还是相对于主观认识,实际上都不存在。因只有准全息是相对可以接受的概念。相对于哥德尔的“不完备性定理”,准全息、准完备更符合自然系统的本质特征。作为复杂系统的一条重要理,即“准全息准完备性理”。

哥德尔不完备性定理证明了形式系统的不完备性,基于不完备性定理,有人认为人类智能的模拟,存在不可逾越的极限。但形式系统并非不完备,而是准完备的,基于准完备性定理,形式系统的建构没有终极极限性,只有阶段及范围的限制。随着人类认识客观世界的能力增加,人的认识能力能持续不断地同化与顺应自然法则而相容建构。说明人类模拟自身功能不存在终极极限,只要人类还处于进化的过程中,人的智能也会不断的进化。这种进化既不是先验性的也不是预成性的,而是基于一致性结构法则累积建构的。

 

5、周期性运动及周期性演化定理

 

宇宙空间的所有系统都有生命周期,都按周期规律生成、进化直至解体。如星球星系都有各自的生命周期,包括动植物都有各自的生命周期。微观领域如原子及微生物亦有各自的生命周期。迄今很难找出个例违反周期性演化定理。即便是恒星也有其演化周期,只是周期较长,人类还无法得知其演化规律。就像人类有生命周期,只是这个周期有特定的条件及极限人类还无法准确把握。

星球星系不仅有生命周期,其自身运行也有周期性。如太阳有自周期,各行星星系都有各自的运行周期。周期性决定了星系的时空结构或时空模式周期是宇宙空间的重要,甚至引力波都遵循周期律体现正级到负极的周期性。引力的大小是由能量级别及周期性决定的,内环磁力大于外环磁力。周期性每时每刻都在影响着我们,如人类按周期律作息,按周期律生老命死。

周期律有长有短,如原子及细胞的生命周期肯定很短,而量子的生命周期更短,量子的所谓波粒两象性,很可能就是其生周期的体现,或以粒子的形式体现生存状态,或以的形式体现其生存状态就像水的液态、气态,冰(固态)电子通过能级的跃迁,或体现为粒子,或体现为光量子。基态原子的电子吸收能量后,电子会跃迁到较高能级变成激发态如果没有能量继续维持,激发态原子将转化为基态原子,电子跃迁以光形式释放能量,这是迄今最为明确的物理学质能转换。至于是不是周期转换还有待科学验证。

五、准全息系统的构成法则

 

1、基本运算法则

 

系统基于各种交互作用,创造了一个能够转换各种作用关系的物质实体——系统这一物质存在形式不管是从因子联系的角度,还是从系统结构生成及进化的角度,都要遵循一种法则这种法则相对于自然系统的总体构造,是结构法则;相对于子系统之间的交互作用,是功能耦合法则;相对于要素的作用关系建构,是自组织法则;相对于参量(信息单元)的组合与分解,是数学基本运算法则。基于这种法则认识及构造系统,是人类构造及模拟系统功能的基本前提。

法则不仅存在于物理定律严格而无歧义的安排中,且以更隐蔽,然儿是无可质疑的方式,存在于复杂系统组构或演化形式之中,存在于系统的生成及相容建构、甚至毁灭之中。

系统结构法则,归结到定量形式化描述模型中,只能是数学基本运算法则,这种法则保证能对某类参量,及参量的互为因果关系进行透明转换(运算)。这种转换不同于计算机的二值逻辑计算,它是非历时的结构运算。因而转换(计算)效率最高,功能最强。

数学运算法则即准全息系统的自组织法则,是系统因子因果作用关系的整体规定性。可通过结构体现结构算法具有使某种性质不变的特点。

常识认为,法则的确立与执行需要有个立法或执法者,但事实是自然法则的立法者及执法者是系统自身,没有独立的立法与执法者。系统是自然界万事万物得以生存演化的自我规定性,它是各种作用(物质、能量、信息)通过交互作用创造出来的,其定量形式化描述即图12

系统遵循对立统一法则、质能互变法则、否定之否定法则,及互为因果关系自组织法则……。核心基础法则即“参量”的组合与分解――即数学运算法则,或子系统功能耦合法则。遵循特定的法则,有序与无序;完备与不完备;可分与不可分;确定与非确定;可逆与不可逆;整体和部分;有限与无限;守恒与不守恒;开放与封闭;稳定与不稳定;线性与非线性;模糊与精确;一元与多元;可逆与不可逆;对称与破缺;因与果;质与量;连续与离散;偶然与必然;确定性与随机性;渐变与突变;协同与竞争;形式与内容;时间与空间;因果性与目的性的作用转换及耦合关系,才能得到有效的统一认识及描述。    

 

2、因果、有无相生法则

 

没有因果性系统就不会有确定性,没有确定性也没有可构造性,没有系统的可构造性,就不可能有效模拟系统的特定功能。多因多果、互为因果是准全息系统的构成法则。

系统的种类及系统因子具有不可穷尽描述的无限性,系统可以基于多因多果创造无限的可能性。当然,系统失去能量、物质或信息的输入输出,系统也会解体。

生灭是宇宙的基本法则,但不是一元化的生灭。不是无条件的生,灭也并非是不再生成的灭生灭只是转换了系统(物质、能量及信息)的存在形式,及交互作用关系或条件。宇宙遵循物质、能量及信息不灭定律。宇宙并非起源于一元化的大爆炸,而是像人类一样,每天都有出生及过世的。

宇宙遵循因果相生、有无相生、阴阳相生法则;遵循多样性及唯一性的统一法则。即宇宙不会创造两个完全一样的因子或系统,多样性是相对唯一性的存在。系统是此系统的灭生彼系统,而不是有生于无,系统不能凭空产生。系统的生灭,都是系统演变的形式与结果。系统的构建是构建因果关系模式,系统的分解是改变因果关系模式。互为因果是系统生灭的基本法则

自然界不存在完全独立的系统因子,就像每一个整数及每一个有理数或实数都是相对而存在。组合与分解的法则不同,系统结构形式也不同,系统功能也不同。因果、有无、相生生灭法则决定系统的多样多元的差异与相容性。

系统之间没有确切的分界点,有无同样没有确切的分界点,我们认为的无并非真正是无,真空并非真的是空无一物,它是暗物质暗能量的海洋,它是系统的生存环境。根据因果关系定律,系统生成的基本因素必然还是系统(不能穷尽分割)。从理论上讲,系统是开放的,系统因子同样是开放的,同样是个系统,封闭了就意味着这一系统没有生存在的条件!另外,在微观系统领域,系统的生存周期很短,且任何微小的扰动都会改变其存在形式。如量子一经扰动,就已经不是你要观测的量子了。超微粒子的存在形式是不断的生灭转化过程,宇宙不存在永恒不变的东西,变是永恒的。不存在奇点,动是永恒的。

 

3、系统辩证法

 

以往的辩证法,对因果关系的描述存在诸多悖论,如鸡生蛋还是蛋生鸡(是鸡这一生命体的不同发育形态,并非谁生谁的关系);一分为二或合二而一(是一与多的辩证统一)无法描述多因多果、互为因果关系。只强调两极对立和斗争是事物发展的动力,忽视了事物发生发展动力的多极多相性及非线性交互转化过程只强调了单向因果作用关系,忽视了多相互为因果关系忽视了互为因果作用关系相互转化的突发性、历时性、一体性。当然也就解释不了系统结构复杂性,更谈不到构造系统

基于准全息系统的系统辩证法,比传统自然辩证法更具宽泛实用性,更具可量化推导性,更具分析与综合的统一性,更具可构造性。

 

4、唯一性与互为条件及互为因果关系定理

 

由唯一性决定,在宇宙空间不能有两个星球或两个星系完全一样,甚至不能有两个原子或两个子完全一样,否则就违反系统及系统因子的唯一性。唯一性是多样性的基础,没有唯一性就会出现同质化无法识别或区分的情况如同出现真假两个甚至多个孙悟空。导致任何东西都不能被有效定义,更谈不到有序,社会交往或自然界就会出现极度混乱。即便是双胞胎或多胞胎,也不能完全一样,也一定要体现其个性。但这种个性建立在多样性的基础上,没有多样性,就没有唯一性。

如同解析函数的唯一性定理一样,它揭示了解析函数的一个非常深刻的性质即由解析函数在区域内的部分点上的值确定了它在区域内的一切值这表明解析函数在局部与整体上的值之间有无限内涵与外延的精细化描述空间。正是这种多样(无穷)性及唯一性的统一,才使得世界多姿多彩及不可穷尽描述。正是人类这种视界无限、认知无限,保证了人类有无限的作为空间。

在没有显微镜之前,人类看不见活生生的细菌。见都见不到还谈什么认知或研究?暗物质暗能量就像没有显微镜之前的细菌一样,见不到它就谈不到有效认知。其实暗物质、暗能量就是极微物质极微能量,只是它不能基于还原论认知。

自然界不存在不可分解的唯一性,任何东西都是可以组合与分解的。唯一性是数学的重要基础,是定量无限精细化的重要前提,也是相互区分,相互定义的重要基础。世界就是如此神奇,没有唯一性,就没有无穷性!度量无限精细化的描述有内含与外延的逻辑统一性。如人类发现了整数、有理数、实数、超越数……,及无穷无尽的数量或度量单位,这是我们认知无穷性的数学理论基础。

与此密切相关的有哥德尔不完备性及测不准定理,它并不证明人类智能及认知存在极限,恰恰相反,它证明人类认知及智力有无限的发展空间!认知无限说明认知没有终点,而追寻上帝粒子,是假定存在终极的东西,它直接违反唯一性定理,违反有限无限的统一定理。

系统及系统因子的唯一性定理,可直接宣判宇宙大爆炸及奇点理论死刑,亦可证明追求上帝粒子的行为有多么愚蠢!

 

六、准全息系统的基本特性

 

1  

 

       便                                                                                                                                                  

生长进化是系统最本质的特征。生长――是系统顺应环境作用关系的建构,是遵循已有的结构法则,系统参量及结构呈量上的增加,体现历时渐变性。适应不了现实结构法则的变换,就需要一种相容原有结构法则的法则创建新结构,既需要突变,又需要突变与渐变统一。体现了系统结构发育、生长、继承相容的统一性。系统的突变或渐变,只有在与环境的双向作用过程中才能产生,即只有在开放的前提下,与环境交换物质、能量及信息才有可能。自组织结构的生与长,决定了结构及其功能的强与弱,由简单进化到复杂,创造新的适应性。也可从复杂退化到简单,重新构造更多的可能性。

 

        、转  

 

                        ,系                                                 。如              ,计                

 

        3         

 

                                                                                                                                                                                                    在,                     

 

4、系统的开放及逻辑层次及法则的多元相容性

 

开放性是系统最本质的特征之一,因为任何系统都处于与其它系统的交互作用环境之中,基于开放性的交互作用是系统自身生存的条件,系统及系统因子都不能互相隔绝,隔绝了就意味着系统解体。在自然界,系统解体并非是破坏性的,解体是系统生成的前提条件。系统的解体与构成是物质、能量及信息的存在及转换形式。也是系统重构产生突变的先决条件。如此人死了,就注定有彼人出生。开放意味着系统永远处于此消(解体)彼长(系统生成)的进化或退化的演化过程之中。

不同类型的参量遵循不同的逻辑法则(等价结构法则),构成不同类型的系统。在一个系统层次只能遵循一种逻辑法则,确定一种结构形式,否则,系统就不会具有参量之间因果逻辑关系的唯一确定性。这种唯一确定性使每一种系统都即有相对独立性,又能相容于更大的系统,体现为多元逻辑层次多元相容

低层次结构法则,总是要相容于高层次的结构法则,体现逻辑一致及相容性。体现了系统从低层次简单有序到高层次复杂有序的演化,是不可穷尽演化或演化序列。

 

5、一元与多元的统一性

 

自然界是统一的,但它即不统一于物质,亦不统一于精神,它只能统一于系统系统运行要靠物质、能量、信息,它们互为条件,互相作用,互相转化,所以自然界的统一,只能是物质存在形式与内容的统一。系统论虽然说明了自然界是以组织或结构形式存在的,但这种存在形式即不是简单一元化的,又不是没有关系的多元化,而是多元一体相容性的。如图12理数集相容于有理数集,每个集都有自己独特的结构形式,处于不同的逻辑层次,可处理或转化不同类型的参量或作用关系。其逻辑关系具有层次相容性,亦能互相转换,所以图12即有独立性又有统一性。正是系统的这种即独立又开放相容的特性,才使人类能从不同的层面认识系统。人类也只能从系统的某个层面来认识系统。系统其大无外、其小无内,但根据其相容性原理,根据某一层次的自然法则,就能有条件的推知其它层次的自然法则。

组织或结构起源于不同形态的物质能量、信息之间的协同交互耦合作用,物质遵循特定的法则,互为条件,互为因果,构成具有特定互为因果作用关系的稳态自组织结构。

系统是个生态,具有多元层次相容性,系统层次之间互为生存条件,互为因果、互为交互作用关系。如整数的加减运算关系相容于有理数乘除运算关系,有理数的乘除运算关系相容于实数的乘方开方对数反对数运算关系……

以往的一元论与两元论,都解释不清系统的本质属性如一元论者,解释不清多元现象,给不出系统统一于物质的形式化描述。显然,物质只有通过特定的存在形式及属性,才能表现自身,没有形式及属性的物质是不存在的所以物质一元论者,相对于宏观物质、微观物质、及场、粒、波等物质演变形态和属性,等于什么也没解释。它所能解释的只是精神是物质派生的,但精神只能派生于有特定生存形式的系统。而两元论者则干脆不承认精神是由物质派生的,认为精神独立于物质。事实上,自然界的任何现象都不能独立于系统,精神不是物质派生的,而是物质、能量、信息统一于同一系统交互作用的结果,它不能独立存在。它是某一层次系统功能的小概率事件。

从系统论的角度讲,在不同尺度或空间,物质具有不同的有序存在形式,而物质、能量及信息的各种有序作用形式之间,具有各种形式的普遍联系,只有从普遍互为因果联系的角度,才能认为世界是一元化的。从具体系统的角度讲,世界是多元化的。所有的系统都具有互为因果联系,从整体看自然界是一元化的,对这种多元相容统一一体化的自然世界能进行有效统一描述的,只有准全息系统论。

 

6、准全息准完备性

 

只有准全息才是系统的本质属性,全息不。全息意味着系统可以进行穷尽描述,是不再变化的死系统,但事实上没有一个系统是可以穷尽描述的。任何系统都基于开放性处在永无休止的演变发展过程之中,人们只能基于已有及相容已有的系统进行描述,基于内涵或外延的相容性原则进行描述,体现系统的量变与质变效应。

    受系统生存环境的限制,系统既可以进化也可以退化,完备是相对的,准完备是永恒的。完备性取决于系统的开放与进化程度,或者说取决于系统的生存条件。在封闭系统中,哥德尔用有穷方法已经证明形式化系统具有不完备性,被称为哥德尔不完备性定理。开放系统始终能相容于新的、更高阶的系统建构,而趋向高层次相对完备――准完备。准完备体现系统演变的动态性及趋向性,没有终点。相对于系统的不完备性,可称之为系统的准完备性。

系统遵循内涵与外延相容性法则,其系统参量可以内涵与外延变化,说明系统可从有序向更层次有序演变,当然,系统如果不能适应环境生存条件,也可能退化或解体

系统不存在完备性,完备意味着系统没有变化发展的空间。系统永远是准完备,准完备给进化预留了无限的发展空间。

 

7、系统因子的有序及互为因果性

 

准全息系统之间或系统内的因子之间,均呈多因多果互为因果关系,与之相关的法则具有逻辑可逆,如A2+B3=C5,  C5-B3=A 2C5-A2=B3。系统因子不能互相隔离,更不能指望剥离出一个独立的因子,因而寻找上帝粒子是一个科学史最为愚蠢的举动。考察分析任何一个系统因素,都不能抛开系统整体进行,即不能不考虑因子互为因果关系,尤其是这种因果关系并非全是物质的交互作用关系,还有能量及信息的交互作用关系,割裂这些关系,系统必然解体,得出的结论将是完全错误的!

没有无内容的形式,也没有无形式的内容。系统具有形式与内容、及结构法则的统一性,表现一致可构造性――自组织。参量(内容)之间依据逻辑法则,可体现出因果性,表现出有序可构造性。互为因果性是交互作用系统的本质特征互为因果性及逻辑一致性是交互作用系统有序及自组织的基础。它保证系统在同环境的交互作用中,能实现自我维持、自我组织协调、自己创造(复制)自己。系统在内部协调、外部适应的基础上,能保证系统内耗最小、整体功能最优,系统行为或功能的预决性(即目的性)最强。

 

8、线性与非线性、连续与离散的统一性

 

任何一个整数加减任何一个整数,其结果必然还是一个整数,具可数可列性及加和性,属线性系统。而有理数的乘除、乘方开方对数反对数的运算结果不具可数可列性,属非线性系统。前者的参量关系具逻辑可逆性,结果有预期确定性,后者的参量关系则不具逻辑可逆性,结果预期性是有条件的。如1÷70.142857,系统参量具不可逆、不可数可列及非加和性,亦不成比例。相对于线性,非线性不仅增加了作用关系的空间维度,亦增加了不确定性,但两者具逻辑一致性,亦具统一相容性。说明系统可由简单向复杂有序相容演变――体现线性与非线性的统一性。

至于连续性,一是指系统的参量可以某种规律无限延伸,可在任意精确度水平上进行模/数、数/模转换;一是指系统的建构及发展,是个无限的有序发展过程,体现系统演化的动态过程。离散性体现系统演化的定态,没有离散性,就无法描述系统的因子及其特定结构――反映因子或参量之间的交互作用关系,也表现不出准全息性。没有连续性,系统就不能表现出系统进化的历时性,两者具有统一性。

 

9、二值、多值与准多值逻辑的统一性

 

    系统参量只能是离散量,既可用二值表示,也可用二值的任意中间值表示。在现实世界中,多值、二值、及二值的任意中间值,其逻辑基础具统一相容性。其统一相容的逻辑基础即准多值逻辑—数学基本运算法则

作为系统参量的组合分解法则,及系统的结构法则,准多值逻辑具有准完备性。可相容各种逻辑功能(包括辩证逻辑),是最具复杂性的系统结构法则。可满足二值、多值及近似确定值、或近似隶属度的逻辑处理。既能描述及处理确定性问题,又能描述及处理非确定性问题,既所谓的模糊性问题。同时还能一致有效的描述及预测未知状态。使因果确定性与几率的描述统一;使有限与无限、可逆与不可逆、对称与非对称、线性与非线性的描述统一。只有在准多值逻辑的基础上,才能确定二值的任意中间值,这在二值逻辑中是难以想象的,二值逻辑是准多值逻辑的特例,相容于准多值逻辑且体现一致性。

 

10无穷与唯一的统一性

 

任何系统都是开放性的,个体系统不可穷尽描述;系统参量不可穷尽描述,系统的数量及类型不可穷尽描述。但任何系统都具有唯一性,系统功能具有唯一性,系统地位具有唯一性。没有无穷性系统不会进化发展,没有唯一性就没有多样性。在自然界,系统的类型及个体数不可穷尽,如动植物,粒子,星星及星系但每一个个体系统及作用都具有唯一性。无穷与唯一的统一性是系统的重要特性之一。

系统类型无穷,典型的交互作用型,系统参量呈互为因果关系建构,如人脑的中枢神经网络或联合国系统参量的作用特点是交互作用具有参量的组合与分解特性。协同作用型,系统参量的特点是协同作用,具有参量定向整合特性,如各种感官的神经网络或一个国家内的行政组织。在人脑神经系统中,种类型的系统相容统一。系统的奇妙,就在于种类型的系统都能和谐统一于同一个宇宙大系统,且各自体现唯一性。

 

11、确定与非确定性的统一性

 

系统确定与非确定性统一。确定与非确定对应预期与非预期的统一性。如整数的加减运算关系,其结果始终具有预期确定性,即人们能够知道其确定性结果。而实数的乘方、开方、对数、反对数运算关系,其结果就具有不可预期性也不具完全确定性,如2的平方根。它们统一于同一系统,能统一于多元相容的系统中。

基于二值逻辑的状态表示都是确定性的,不能相容非确定性,但处理绝大多数客观问题都需要两者统一。只有基于准多值逻辑,才能使确定与非确定性状态得以统一处理。如1÷7体现了其运算值不确定性的一面,但相对具体问题又都能取一个相对确定值――体现了确定性的一面。如取值0.142857,以此为基础取多少位运算值,都不用过程计算而仅通过循环移位即可—体现了确定性的一面,但两者始终统一。

确定与非确定性统一体现在系统的方方面面。如系统形式与内容的统一;有限与无限的统一性。

 

12、形式与内容的统一性

 

系统有其特定的形式与内容,其形式是系统的自身结构,其内容是系统因子或参量,两者的统一具有唯一性。如整数的加减运算关系与有理数的乘除运算关系,形式不同内容不同,反之也是一样,内容不同形式也不同,系统功能也不同。系统理论之所以难以构建,就在于这种形式与内容的复杂性。如太阳系,你给出其形态描述只是表面现象,你必须根据系统论解释太阳的引力是如何形成的,它如何作用于九大行星形成一个有机整体。关键是还要看其形式与内容如何演化,如何与其它星系相互作用等。

 

13、质变与量变的统一性

 

系统演化,既有量变又有质变。质变,反映在准全息系统模型中,是在整数加减、有理数乘除、乘方开方对数反对数运算关系结构之上,还会产生高于乘方、开方、对数反对数的基本数学运算关系结构,虽然我们在现在还无法确定这种运算关系结构是什么样的,亦不知具体结构形式,但它一定存在

量变,是在原有结构的基础上因子数量的延伸扩展,如整数集具有无穷的延伸空间。

在数理系统中,量变是集合的空间及范围变化,质变是集合的类型变化,两者统一于系统序列。

 

14、有限与无限、封闭与开放的统一性

 

系统其大无外、其小无内,体现有限与无限的统一性,开放与封闭的统一性。有限体现在系统离散定态因子数量相对于系统构造,理论上具有无限性,但事实上是有限的,其结构的扩展受环境的影响不能无限增加,相应的功能也不能无限增加就像构造计算机一样,理论上没有限制,事实上要受各种条件的制约。世界就是这样,给你发展空间,又不让你为所欲为。

如图12均体现有限与无限的统一性,开放与封闭的统一性17的商可以用一个小数循环周期0·142857表示,亦可以用任意其它循环周期及位数表示。这种系统参量及状态的表示同样具有有限与无限、封闭与开放的统一性

在现实生活中,人们总是习惯认为宇宙是有边界(有限)的,但宇宙就像是由无数大大小小的气球(系统)组成,这些气球每时每刻都有吹爆(解体)的,又有吹起(新生)的,且一个气球的空间尺度都可能是你一生的观测能力达不到边界的,这是动态的无界(无限)。而静态的无界(无限)就像整数序列,你永远数不到头,体现无限性,但它能满足你有限的需求。

 

15、一维与多维的统一

 

维度是迄今最具混乱性的概念,没人能说的清楚具体内涵。一维并非一条直线,而是一个整体球形空间;两维不是球的切面,而是基于圆点两等分球空间,四维是基于圆点四等分球空间,并非三维加时间维;五维是基于原点五等分球空间……。维度用于描述观测对象空间大小及位置。

    维度的确定要有人作为观测圆点,再由圆点确定观测距离。但由距离不能确定空间位置,须将观测对象的距离看成球的定向半径,并由此半径确定球面,有了定向半径加球面的经维度,就能精准确定观测对象的空间位置。假设观测对象在球面十分之一的某一空间区域,就可以认为观测对象在十维空间的第几维,以此类推。维度与所占空间成反比。目前球面的经纬度定位法并不精准,精准的球面定位是配合维度无限等分球面积。基于等分球空间及球面积的精细化,观测对象的空间维度可以高低维转换。至此,你还相信相对论或量子力学比易经对宇宙的描述更有效吗?

维度既是一个度量概念,同时包含参照性及相对性概念。这一概念是把空间看成一个圆球,圆球的中心点为点,基于点确定空间维度,是为了方便描述空间位置。但宇宙空间没有(奇点),而是有无数个球体在相互作用,或生或灭永不停息。

观测宇宙需维度描述,但因为宇宙没有奇点,人类只能把自己的视点作为宇宙的点。但非常可惜,人的视点随着地球的旋转而旋转,并非真正意义上的点,这样点不存在。相对于太阳系,可以把太阳的中心看作奇点,但事实上不可能,因太阳也在旋转。奇点与维度都是相对概念急需重新定义,不能任由各说各话混淆视听

 

16、分与合的统一性

 

物理概念没有单行线,任何概念都对立统一。系统可分与可合统一。系统还有特定的存在形式及内容,分需要按内容分,合需要按特定的形式合,与合都要有特定的目的性。如你分木头,分到原子就已经不是木头了。你必须明白你是分木头还是分原子。如果你是分原子就得有个目的性你必须知道原子是怎么构成的,分开的结果是什么?不知道原子的构成谈原子可分没有任何意义。另外物质的分割取决于技术能力技术手段,没有显微镜时一个活生生的细菌你都看不见,还谈什么分?你想分割量子,就得知道量子是怎样构成的,可有谁知道呢?

物质分割的种类无限。如内容、形式、功能、形态等等。有的能分,有的不能分,如功能不可分假设你将汽车分成几万个零部件,就注定没有汽车的功能了。物质能无限分割不重要,分割后有什么作用才是最重要的。如追求终极粒子并没有确定的目的性,如不知道量子有什么用?解释不了量子的所谓波粒两象性或两态纠缠,这样的分有意义吗?

 

    七、系统复杂度的衡量标准

 

       ,要                  ,如             。其          ――等 同系    ,有 两维、三维至多维结构之分以往对系统的描述之所以不成功,关键是没有使系统参量建立起统一的内在联系,而有限的参量又绝对体现不出复杂开放系统的本质属性――准全息性,这涉及到系统内容描述的准完备性问题。而使所有可能的参量建立起内在联系,必然涉及到结构的多元与多维性,涉及到系统形式描述的准完备性问题。

    系统   有效地体现了复杂性的统一性

一是体现系统参量的复杂性,如参量类型分整数、有理数、实数类……。而实数及超越数类系统参量就比整数类、有理数类参量复杂。

二是体现结构复杂性。如以整数的加减运算关系结构为例,用两维结构即可表示,复杂性要小得多。而有理数的乘除、乘方开方、对数反对数运算关系结构,必须用三维结构表示,具有足够的复杂性。而实数的乘方开方、对数反对数运算关系结构,则是从一个点向四面八方延伸,已属无穷维,复杂性已超出想象。

三是体现结构法则的复杂性。数的运算法则等价数的逻辑法则,等价系统结构法则。显然,乘方开方对数反对数运算法则,就远比加减及乘除运算法则复杂。

四是系统类型的复杂性。如交互作用型系统就比协同作用型系统复杂人比植物复杂。

五是系统维度的复杂性。如两维没三维复杂,三维没无穷维复杂。

 

八、准全息系统所能解决的问题

 

1解决了时间计算理论没有解决的问题

 

计算理论一是要解决状态转换(计算)的原理及效率问题;二是要解决状态转换的控制问题;三是要解决状态之间的内在自组织联系问题。冯机的状态转换原理是效率最低的一种,状态转换的控制问题则未解决状态之间的互相控制问题,而状态之间的内在联系问题则根本没有解决。准全息系统模型体现的是空间计算理,能够解决时间计算理论的诸多弊端。

准全息系统模型是结构最优、功能最佳的计算模型,基于它可设计类脑计算机,体现与人脑的某种同构同功性。

空间结构计算理论可以做到基于相同数量的元器件,基于相同的计算时间,计算效率及计算能力得以提升。基于空间计算理论构造计算机,比量子计算机之所以更高效实用是因为高效的计算理论一定要有其特定的体现方式,量子计算没有。

 

2、解决了普适性状态转换法则问题

 

准多值逻辑法则是最具普适性的状态转换法则,等价数学基本运算法则,等价自然法则,等价系统的自组织法则。它标志及区分的状态具有无限性;确定状态的关系足够复杂;状态转换关系的内涵与外延足够丰富,足够灵活多变,且具有逻辑一致性。遵循准多值逻辑法则,可使任意一个信息单元都既具唯一性、又体现与其它信息单元的逻辑相关性,同时具有因果关系转换的多元性,及一致相容性。能使模糊与精确、连续与离散状态转换具有统一性,且保证互为因果关系转换的多元及多维性。

准多值逻辑是信息单元自组织为信息模型的法则;是信息单元多维立体组合、分解并交互作用的法则;也是信息单元互相定义、互补定义、互相转换的基本法则。相对于二值逻辑,它更具状态转换法则的普适性。

作为状态转换系统的计算机,一定要遵循普适性的状态转换法则,一是运算过程或程序最简化。二是避免逻辑降阶效应――不用将对数反对数转换为乘方开方,将乘方开方转换为乘除,将乘除转换为加减,再将减转换为加,然后转换为二值编码按位运算。三是体现多功能一体化的结构运算特征,提高基础性能及能力。四是解决逻辑推理相对于有限与无限、确定性与非确定性状态转换的统一性问题。五是信息单元之间体现互为因果交互作用及逻辑可逆关系。

 

3、解决计算模型有限与无限计算能力的统一问题

 

提高计算模型的计算效率,关键是要使有限与无限计算能力统一。如1/7,可通过结构计算模型――准全息系统模型,直接输出一个小数循环周期,以此为基础取任意精确值都不用进行实质性运算,只通过循环移位取够位数即可。因而其计算能力得以根本性提升。所谓无限计算能力是相对传统计算机而言,也是相对于系统的准完备性而言的。

非过程性计算,是一步到位直接得到计算结果,是计算能力的最佳体现。据说量子计算就是祈求能够一步到位得到计算结果。但事实上做不到,只有基于空间结构计算理论才能完全做到。

 

4、解决状态转换的效率问题

 

提高状态转换效率,关键是统一有限与无限计算能力。如1/7,通过模型可直接输出一个小数循环周期――0.142857,以此为基础取任意精确值,只需通过循环移位取够位数即可。基于模型的结构运算原理,解题步骤或程序应是最简化的,且生成最简程序的时间亦最少,执行最简程序所付出的代价也最少。

选择不同的计算模型会影响时间复杂度,在一个模型上多项式计算时间可解决的问题,在另一个模型上就可能是指数时间的。如以准全息系统模型为逻辑结构模式设计计算机,就能改变传统计算机将99次乘幂转换为999,将99转换为999,且只能用二值编码进行加法计算的做法。它可以非过程性直接对应输出其计算结果。

在物理学领域已先后建立了质量和能量守恒定律,在相对论框架中又发展成为质量能量联合守恒定律。再加上信息,是否还能联合守恒?通过准全息元数学模型,证明信息可以有条件的守恒。如用整数表征信息单元,通过加减逻辑关系转换,信息量就守恒。但用有理数表征信息单元,通过乘除(非线性)逻辑关系转换,信息量就不完全守恒,如1/7 ,因此信息的守恒与不守恒并绝对。据此推断,质量和能量并非绝对守恒物质、能量与信息可以联合守恒。绝对守恒就没了变化的空间,只有守恒的破缺才有无限的变化空间。  

另外,物质、能量与信息有其特定的统一形式,这个统一的基础就是系统。在复杂系统中,物质、能量与信息统一并共同起作用,不可分割。且物质、能量、信息具有某种等价代偿性。

 

准全息系统论对自然科学的贡献

 

1统一了系统论、控制论与信息论

 

通过准全元信息系统论准全息系统模型,统一系统论、信息论与控制论,应该是很自然的事情。之所以造成论分离,是因为三论都没有结构描述。结构是系统参量或子系统之间的作用关系,系统参量等价系统单元状态,系统单元状态等价系统单元信息。因此,系统参量关系等价系统的状态关系或系统的信息关系,等价系统因子的自组织自控制关系。而控制是基于系统因子,或系统之间的作用与反作用关系,不能脱离信息。而控制因子与系统因子及信元等价,信元与系统因子或控制因子匹配输入输出。信息的传递与保存,则与系统的结构统一,系统结构本身也是系统或控制因子相互作用的标志及体现。基于特定的系统结构,系统参量、系统状态、与控制因子及系统信息,具有相互代偿,可互相定义、互相转换。物质与能量亦可以互相转换,故信息的表现形式也多种形式转换,系统没有信息的转换及作用与反作用,系统就不可能生存。

 

对系统论的完善与发展

 

系统理论一定要有数学理论基础,而12就是准全息系统的数学理论模型。依据它能够构造准全息类脑结构计算机。

系统理论有四要素:a、系统模型。b、系统因子。c、系统结构。d、系统结构法则。

准全息系统因子即每一个整数、有理数、实数……;系统结构即整数的加减运算关系;有理数的乘除运算关系;实数的乘方开方对数反对数运算关系……;系统结构法则即加、减、乘、除、乘方、开方、对数、反对数等数学基本运算法则……。

基于构造认知系统,且有一个描述模型,还能基于这一描述模型构造系统,并体现系统的特定属性或功能,是系统论的核心内容。系统模型一定要体现涌现性,就像整数通过两维空间有序排列就能涌现加减运算功能;有理数通过三维空间有序排列就能涌现乘除运算功能……。

 

对信息论的完善与发展

 

信息的定义简单归纳就有一百多种,但没有一种是从信息四要素定义的,极少基于数学定义。

信息理论也有四要素:a、信息模型。b信息结构。c、信息单元。d、信息结构法则。

信息模型准全息系统模型(12);信息单元每一个整数、有理数、实数……;信息结构整数、有理数、实数之间的运算关系……;信息结构法则信息单元的组合分解(运算)法则。整数的加减运算法则;有理数的乘除运算法则;实数的乘方开方对数反对数运算法则……。

所谓的信息单元就是能够体现唯一性的数字“标识”,如每一个整数,每一个有理数,每一个实数……。信息单元的描述是信息理论的根基。说比特是信息单元也没错,但并不全面,比特只是信息单元的个例而不是全部。信息单元不能穷尽枚举

信息的传递、处理、表示、理解、正负反馈都基于形式与内容统一的信息系统模型相对于信息系统的构建十分重要,决定信息系统的功能是否强大的基础

 

、对控制论的完善与发展

 

现代控制理论的一个重大缺陷,就是仅限于单因果关系控制。而控制系统需基于多因多果互为因果关系施控或受控。迄今为止,只有基于准全息系统论,基于系统、信息、控制理论的突破,智能控制系统及仿人脑计算机才有可能取得根本性理论与技术突破。

控制理论也有四要素:a、控制系统模型。b、控制系统作用因子或单元。c、控制系统结构。d、控制系统因子的结构法则。

控制系统模型模型准全息系统模型;控制系统作用因子或单元,每一个整数、有理数、实数……;控制系统结构,准全息系统模型构成因子之间的作用(运算)关系……;控制系统结构法则系统作用因子或单元的组合分解(运算)法则,如整数的加减运算法则;有理数的乘、除运算法则;实数的乘方、开方、对数、反对数运算法则……。

以往,我们对控制概念的理解过于偏狭,实际上多因多果互为因果交互作用,是控制机制的一种。另如五行生克也是一种控制机制。还有“无极生太极,太极化两仪,两仪生四象,四象生八卦”,实质一种控制机制。从广义控制的角度讲,控制是一种构成、生成、创造机制。

 

2、统一了物质、能量及信息作用

 

没有物质,什么都不存在。物质有特定的存在形式及内容,形式可以用系统结构表达,内容可以用数字表达,物质统一于系统。

没有能量,什么都不会发生;能量亦有特定的存在形式及内容,能量形式可以用作用关系表达,内容可以用数字表达,能量统一于系统。

没有信息,任何事物都没有意义。信息亦有特定的存在形式及内容,形式可以用结构表达,内容可以用数字表达,信息统一于系统。

物质为人们提供了各种各样的材料;能量提供各种各样的动力;信息提供各种各样的标志。信息是普遍存在的,怎样充分发挥信息的效用,实现信息的价值。是系统论的基本任务。

物质和能量的统一在于E=mc^2。信息既不是实体物质也不是能量,可信息却可以用来描述物质和能量,即可以将其表征化。没有信息物质能量无法被描述。用来描述物质的信息形式某种构造关系;信息内容是分子、质量、化学结构式、数字量;信息的功能、用途通过系统功能体现。而用来描述能量的信息可以是不同能量单位如焦耳、瓦特、热力学等物理学中的几大定律以及化学反应中的一些方程和公式均是系统信息。广义信息包括语言、文字、数字、图像、声音……

物质、能量、信息统一于系统。控制与信息亦统一于系统。

 

3、统一了系统本体、系统认识、系统方法

 

因本体的存在形式是系统,系统可以进行定量形式化描述。本体的认识、描述及模拟就更需要定量形式化描述。因此,准全息系统模型,既是本体论模型,又是本体的认识论模型,同时是本体描述及模拟的方法论模型。从客观世界的统一性出发,本体论、认识论及方法论在最高层次必然是统一的;系统论、控制论与信息论也是统一的。

关于三论合一,钱老很早就提出并有过相关论述。三论统一的基础是系统因子与信息单元、控制因子本质上具有统一性,系统因子的交互作用关系是系统的自组织自控制关系,输出参量对输入参量。两个相同系统之间施控参量等价受控参量,如果把施控与受控参量看成是信息,则系统因子(参量)等价控制参量、等价信息单元。而信息的存储处理结构与施控与受控系统参量结构统一同构,这就是三论统一的基础。以往三论之所以分离,是因为各自的理论高度都难以统一其它两论,即不能从高层次给出统一的定量形式化描述模型。

    作为一个方法论,指出各个部分之间的相互作用关系,就是确定一个系统的结构整数集合只作为集合来看没有结构,指出整数之间的加减运算关系等同结构因系统产生功能的基础是结构,欲有效的模拟系统功能,就必须给出有效的系统结构描述。

基于准全息系统论,不仅可使有机界及无机界的物理作用统一,还能使诸多对立的自然科学及哲学理论统一,使形式与内容、结构与功能、一元与多元、唯物与唯心、主观与客观、物质与精神统一。

构造类脑计算机,只能基于系统论、控制论、信息论与自组织等自然科学基础理论的统一;基于认识论、本体论、及方法论的统一。因为单靠其中哪一个理论都不能全面解决人脑智能模拟问题。

 

4、统一了自然科学与社会科学

 

自然与社会科学统一的理论基础系统论它对自然科学与社会科学的发展具有顶层指导意义会极大的推动社会进步与技术发展一个国家一个民族要想自立于世界民族之林一定要在整体哲学思想或系统论上有自己的建树与突破。使我们面对各类复杂的社会问题能多一些理性思考及有效的解决办法。

自然与社会科学都具有系统属性,社会系统同样体现多因多果互为因果关系;同样分为若干系统层次同样需要基于不同的参量关系体现不同层面的系统功能同样需要体现特定社会结构与社会功能。社会系统也需要构建类脑计算机一样构建,也需要体现最优化社会系统功能。

如同五行生克,社会组织与社会功能具有生克关系,好的组织生态会良性发展。如建国初期的社会主义,有过人类史上最廉政的时期,创造过一夜禁娼及禁毒的奇迹。不仅养活了世界四分之一的人口,还打了一场抗美援朝战争,使得百业俱兴。但社会主义需要创造性的发展,需要坚持与资本主义斗争,社会主义不会不产生问题,产生问题只有通过坚持走社会主义道路的人才能解决。中国走资本主义道路没出路,实践证明,走资本主义道路产生了有史以来最严重的腐败,产生了诸多难以解决的社会问题。资本主义意味着恶性竞争,意味着战争。社会主义与资本主义,市场经济与计划经济,本质是为什么人体现谁的意志?体现多数人的意志,就一定要走社会主义道路,社会主义意味着为多数人的责任与担当,不会发生战争,只有社会主义才能避免战争。体现少数人或资本的意志,就一定要走资本主义道路。通过中美贸易战,我们已经充分认识资本主义的自私与血腥。资本主义产生的问题不能通过自身解决,只能通过战争解决。

只有坚持走社会主义道路及为多数人谋福祉的人,才会基于系统论做事,才会发挥系统论的优势。走资本主义道路的人不会基于系统论做事。

 

5、丰富及完善了群经之首易经

 

易经对宇宙有如下描述,远比相对论及量子理论更深奥更具体,但需要继续发展完善。

定性描述:其大无外、其小无内,无始无终、始终如一。人法地地法天天法道道法自然。

定量描述:道生一一生二二生三三生万物。

定型描述:易图(平面、立体)。

结构描述:如原子或太阳系。

维度描述:不确定。

法则描述:组合分解法则,不明确。

形式描述:结构描述,不确定。

内容描述:本体?本原?不确定。

易经解释了宇宙并非一元化生灭,只有多元、多态转换。没有永恒、只有变易。多因多果、互为因果既是宇宙生存的因,也是宇宙转换的果。循环转换、互为因果是其发展路径,不存在单因果发展路径。其演化过程是阳极阴长、阴极阳生,阳长阴消、阴长阳消,阴阳一体、阴阳互生。

宇宙其大无外、其小无内,大中见小,小中见大,无始无终、始终如一。因我们面对的宇宙参照物并不是一,而是无数,是无法确定无数对象的内外大小;无始无终也是无法确定无数对象的始终。就像我们知道具体人的生命周期,但人类历史的始终与周期无法确定。

 宇宙时空的起源就是系统的起源。系统起源于无数系统。宇宙空间是大大小小的系统海洋,粒子或星球、星系的交互作用机制,可使粒子或星球、星系产生,也可使其转换为其它系统存在形式。它们就像阴阳或水的三态一样有一个循环演变机制,处于永无休止的循环演变之中!这种机制的发现不能靠还原论,也不能靠相对论或量子力学,一定要靠中国的整体论,一定要靠群经之首的发展完善,准全息系统论即其发展形式。

 易经的发展完善在于对宇宙元素的表达,除整数集外,还应有有理数集、实数集……。除简单的定量描述之外,还应有系统生成的结构描述,使因果关系描述更明确更具体,且据以能够构造某类系统。

自然界不仅有力这一种能量作用,还有信息作用,物质存在多种形式的转换作用。力也有热力、水力、爆炸力、风力,这些力靠相对论或量子力学能统一吗?相对论仅四种力都统一不起来,量子力学同样统一不起来,怎么办?只能靠中国的整体哲学、靠完善群经之首构建系统论!

    一种理论的有效性,一定要体现于形式与内容的统一,及在此之上的表现效果。好的表现形式及内容才有好的表现效果。相对论、量子力学是好的理论表现形式吗?迄今它对人类对宇宙的认知启示高于群经之首吗?我想人类会重新审视自己的答案!

    分析与综合一定要统一,它们互为因果。分的好以好的综合为基础,综合的好以好的分析为基础。以还原论为主要表现形式的近代科学,虽然取得很多成就,但就像阳极生阴阴极生阳一样,以综合为代表的系统论一定要应运而生,这是科学发展的必然逻辑。未来获诺奖一定要基于系统论构造系统或解释系统!

 

准全息系统论的应用及意义

 

1复杂系统的可认知、可描述及可构造

 

准全息系统模型是多种状态作用关系的统一,或互为因果作用关系的统一,是一种超循环网络结构。系统具有内在能动,其调节和组织行为是自动的和自发的,其结果的形成和发展—是在没有外部特殊指令的情况下由自身来决定的,是服务于某种“自然的目的”。是形成和维持一个功能整体的存在,发挥潜能和自身发展。用艾根的话说,“自动立法并伴随着一个相应的执行机制”。所以,有机系统结构是由自身创造的,在它的结构中包含了一个内在的适应环境和发挥潜能的目标和“需要”,同时规定着自身的活动条件。能对此进行有效描述的唯有“准全息系统论”。

在一个自洽的结构中,功能的、意义的关系是客观世界的组织方式和整合力量,例如我们在生态系统中看到的“一切事物都与一切事物有关”—这个被科莫涅尔称之为“生态系统中最重要的一条规律”就是这种既有竞争又有合作,包括相互需要和满足的关系。因而我们不仅需要回答“开放系统及其结构是什样子的”,而且必须回答“开放系统及其结构何以会是这个样子的”。单纯的因果关系及当前已经发达的概率统计理论都不足以回答这样的问题,因为它无法解释在千百万种可能的方式中,我们的世界为什独独以这种方式存在如果单从概率关系来看,或者仅看机械关系、因果关系而不考虑合目的性关系、效用关系,世界只能是偶然事物的堆积。自然系统作为一个有机整体,它的每个组成部分的存在和功能发挥对维持整个系统的稳定与和谐,以及对于其它组成部分的存在和功能发挥,都有程度不同的、甚至是无可替代的意义。

系统所在的那个更大系统的稳定与发展,以及相关系统(包括相互竞争的、相互抑制的系统)的存在与功能发挥乃是一个系统存在和发展的基本条件和根据。正是意义之间的相互作用、反馈循环,使得系统参与到所在的世界中,通过交互作用不断地为自己开辟新的可能性,也通过反馈—放大机制不断地为自身确立存在的条件和根据。“关于生命、进化和精神发展难以置信的事情,是通过这样的相互作用得以产生,系统不断地超越自己而进化发展。能揭示这种交互作用关系或结构,并对此进行有效描述的唯有“准全息系统”。

给出状态关系描述实际就是给出了系统结构描述。系统内部状态关系描述,是系统论、控制论与信息论都要面对的问题。给出了状态关系描述就是给出了系统信息描述。如整数的加减运算关系、有理数的乘除、及实数的乘方开方对数反对数运算关系,既是系统参量关系,又是系统信息单元关系,同时也是系统因子的交互作用关系

复杂系统产生特定的功能,必须以特定的结构为基础,还一定要有信息能量—与相应系统参量匹配输入输出。

因为系统参量等价信息单元,系统参量的交互作用关系就是信息单元的交互作用关系。这种关系是信息单元互补定义、互相定义的基础;是信息单元存储、转换、交换的基础。也是系统可构造性的基础。

 

1、用于类脑计算机的设计

 

准全息系统模型,是对人脑神经系统作内在作用关系描述,不同于传统冯型机的时间计算理论,它是基于准全息系统论的空间计算理论,据可构造非冯空间结构(类脑计算机。

遵循二值逻辑法则虽然也能操作信息单元并实现计算,但不能使信息单元之间建立并行的交互作用关系,只有基于模型的准多值空间结构计算原理,使信息单元之间建立内在互为因果交互作用关系,在此基础上操作信息单元,能保证解题步骤或程序是最简化的,且生成程序的时间是最少的,执行程序付出的代价也最少。基于空间结构计算理论,能够使符号与连接机制统一;并相容行为机制。

基于准全息空间结构计算理论设计16进制计算机,类比量子的所谓集合运算,它的一个位是015个值态的集合,用四值码就能表达。相对于二进制计算机的一位,虽然多用了三位,但却能多表达14态。如果是8位,则能表达4294967296态,而二进制的8位仅能表达256态,同样是用二进制位表达,后者用32位仅比前者的8位多用了4,但两者的计算能力相差16777216倍。这种16进制空间结构计算机做到32位或64位,相当于二进制的128256位。但基于二进制很难做到。

用四位二值码表示16个值态,是最佳的数值表达方式。通常认为16进制计算机得用16个值态,但用四位二值码即可表达。假设构造16进制的64位计算机计算能力是16的指数级增长。假设用二进制计算机实现16进制计算机的计算能力,是不可能的事情,用所谓两态纠缠的量子计算机,也是不可能的事情。即便做到,其性价比也会严重失调。

空间结构计算是怎样超越量子计算的,不妨具体说明如下:b

左图是16进制空间结构计算机一个位的简略原理图,有ABC三个双向输入输出端口。A+BC,因为逻辑可逆,CBACABABC的赋值可以是015值态中的任意一个值态(通过编译码确定),相对于二进制一个位,它的输入输出是16值态之一,如果是n计算其值态就是n位的16次乘方之一

     图中的D是以图1为逻辑结构模式设计的门阵列,体现整数的加减运算关系。它比传统计算机及量子计算机高明之处,在于ABC口都可多位并行运算,ABc口的输入输出都是叠加态。且多位运算时,又都是读写算同步完成,是真正的一步到位得到计算结果。既不用中间结果探测也不用最后结果探测。如果用量子计算完成16值态16进制的稳定计算,再有年都做不到,且没有通用性。而我们前有一元经费支持就能做到,可我们拿不到。但用于量子计算的研究经费却能拿到

从系统论的角度讲,一个具有运算功能的系统,一定是系统因子体现组合与分解(运算关系。而量子计算给不出因子的这种关系,因而注定清楚计算原理任何系统都具有计算(状态转换)功能,有转换物质、能量或信息状态的功能计算机的本质特征就是转换信息状态。

依据准全息系统论空间结构计算理论,之所以能够真正一步到位的完成计算,是首先确定了16值态的加减运算关系(图1,然后通过编译码确定具体值态进行相应的运算。量子计算没具体表达,操作的结果并不能真正一步到位就能得到

所谓的类脑计算,是四肢五感之间是真正的并行透明化交互作用,没有中间操作过程。信息在传递的过程中能够计算及存储,在存储的过程中能够计算及传递,在计算的过程中能过传递及存储。还有多因多果互为因果逻辑推理功能……

 

3系统方法论

 

相对于系统整体属性的描述,综合方法与分析方法同样重要。没有有效的分析就不会有有效的综合,反之也是一样,没有有效的综合也不会有有效的分析,所以科学与哲学思想必须体现分析与综合的统一性。

鉴于客观世界的系统性,分析只能是系统的分析,综合亦只能是系统的综合。目前的物理学已经背离了科学发展规律,只知分、分、分,不知怎样综合,造成物理学的畸形发展。

所有的学科可分为理论科学和技术科学。科学理论则进一步分为定性理论、定量理论,及定型(形态或结构)理论、结构组合与分解法则,维度理论。系统分为系统结构生成、生长、相容的描述科学;分为物质、能量、信息、各种自然作用力的产生及交互作用与转换机制的模拟科学,它分为若干层次、分支、范畴。以往的研究无视系统的结构及维度描述没有这一描述就没有办法进行系统功能模拟。

而所有的技术科学,都是在系统不同层次上,为系统结构及其功能的(模拟)而产生的。任何一种理论、学科、哲学与技术的产生都不是孤立的,都基于系统体现深层次的统一性

    准全息系统模型,可以说最大限度地体现了与现实系统的同构相似性。它信息量及功能涵盖最大,用它模拟人脑功能,可研究推论人脑功能的有关本质特性。因而也就有了替代原型的理论意义,使我们认识及模拟人脑功能多自由度及可靠性。

系统理论、技术的不断发展将在涉及智能、生命和信息等前沿科学领域内,为人类探究自然及自身奥秘发挥巨大作用。但并非说准全息系统论是万能的,这一理论本身就提示我们,系统参量不能穷尽,系统类型不能穷尽。即我们仅仅解决了准全息系统构造问题,但不能用以构造任意我们想要构造的系统。即便是准全息系统,因为它具有开放性,我们只能限定一个范围进行描述,就像我们能够观测宇宙,但不能穷尽观测范围!但任何一个理论都需要有个起点,亦需要有一个证明案例,它需要不断的发展完善,提出准全息系统论就是确定了一个起点,构造16进制类脑计算机即有了一个成功应用案例

系统科学方法论,一定是系统理论、系统认识、系统描述方法的有机统一。系统模型是系统方法的集中体现,系统描述方法的有效,在于系统模型的有效,系统论的有效性在于基于系统模型能够构造系统。

 

4准全息系统论的哲学意义

 

如欲有效的描述一个系统,必然要借助一种形式,否则对其特定的内容就无法有效把握,更谈不到有效的功能模拟。现代科学理论的发展已经充分说明,数学是最有效的形式科学,科学理论愈是彻底地利用了数学形式,它表达的概念和概念的组织结构,就愈是接近客体的本质和规律。因此海森伯确信数学形式与自然界的客观系统及结构同构关系,我们能用纯数学的形式构造,发现与真实系统及结构的对应关系,说明原型的本质属性并通过数学构造推出结论,为理解构造原型提供理论依据。

准全息系统模型相对于人脑是思维模型;相对于计算机则是计算模型;相对于系统是系统模型、相对于信息是信息模型、相对于控制是控制模型,因而也是系统、信息、控制三论统一的定量形式化描述模型。

计算理论取得突破,不一定需要借助脑科学的突破,但一定要有系统论,信息论及控制论的突破。三论的突破及统一,也可以反过来为脑科学奠定理论基础。基于系统论,信息论及控制论的统一,可为类脑智能计算机奠定数学理论基础。

准全息系统论的重大哲学意义在于自然与社会科学,必然存在一个贯穿始终的统一理论它对自然科学与社会科学的发展具有顶层指导意义会极大的推动社会进步与发展一个国家一个民族要想自立于世界民族之林一定要在整体哲学思想或系统论上有自己的建树与突破。使我们面对各类复杂的社会或技术问题能够多一些理性思考及有效的解决办法。

    人类智慧的高端体现,是找到一个对系统自发形成起支配作用的原理,找到系统因子的某种组织模式,及能够产生某种功能的原理。如通过图12的构成原理,我们可以构造类脑计算机,模拟体现人脑功能(参见笔者准全息系统论与智能计算机21世纪的计算机“谈量子计算与空间结构计算”)。

系统结构的形成及系统因子作用,不存在谁支配谁的问题,而是系统因子的协同作用、交互作用。系统功能是系统因子互为条件,通过物理、能量及信息等作用自发创造出来的。系统(宇宙)并不象热力学所预言的那样趋于无序或死寂。因有序与无序是对立统一的,一种形式的无序,必然的要转化为另一种形式的有序,反之也是一样。就像无数的星系通过生生死死完成交替循环一样

通过准全息元数学模型,我们不仅能了解系统的整体面貌,还能根据结构法则的相容性原理指出系统进化方向。如由整数的加减运算关系,可进化为有理数的乘除运算关系,进一步进化为实数的乘方开方对数反对数运算关系,下一步一定是超越数的某种运算关系,尽管我们暂时还不知道这种运算关系是什么样的。

基于准全息系统模型构造仿人脑智能计算机。即基于系统论能够构造系统。全部社会及科技活动,都可以归结为认识系统、构造系统、分析改造或重构系统。准全息系统多因多果互为因果关系的模型方法,必将全方位指导社会及科学实践,避免盲目性,提高精确及确定性

   

5系统系谱学

 

系统科学分为系统结构生成、生长、交互相容的描述科学;分为物质、能量、信息、各种自然作用力的产生及交互作用与转换机制的理论科学,它分为若干层次、分支、范畴。而所有的技术科学,都是在系统不同层次上,为系统结构及其功能的物化(模拟)而产生的。任何一种理论、学科、哲学与技术的产生都不是孤立的。相对于系统整体功能的模拟,必须有象准全息系统模型这样的有效描述形式。

系统不存在统一的原理及描述模型,复杂的系统问题,只有通过特定类型的系统理论模型才能解决甚至通过系统理论的谱系才能解决完善系统谱系是对人类智慧的一大考验,但就像人类本身在进化一样,系统论谱系一定会不断发展完善!

建立“系统系谱学”是系统论发展的必由之路意义在于通过系统系谱分析,就可能象基因重组一样,组构人类所需要的系统类型获取所需要的系统功能。它建立在突出系统个性的基础上,然后确定不同系统层次之间的内在联系,最终真正使所有的自然及社会科学基础理论得以统一。

 

6、大统一理论

 

自然界普遍存在的四种自然力—强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用和引力相互作用,决定着自然界的各种系统运行。能否将具有不同自然力的系统统一在一个大系统中,即建立一个统一系统论,用以解释不同系统不同层面的物理机制如何统一。如果说有这样的大统一理论,我们认为它只能系统论

宏观与微观层次的系统理论及作用不能互相取代,不能指望用低层次系统的物理、能量及信息作用机制,去统一高层次系统的物理、能量及信息作用机制,但能用层次的物理、能量及信息作用机制涵盖低层次系统大统一理论不是通过几种作用力统一,而是通过相容具有不同作用力的系统达到统一的目的

大统一理论可使定量描述与定性及定形(结构)描述统一;可使认识论、本体论、方法论统一。有其特定的描述形式与内容,但不能解决所有层次的系统问题。解决具体系统问题,就必须建立各个层次的具体的系统理论,这样才能模拟具体系统的功能。这不仅涉及物理作用,还涉及能量及信息作用,甚至涉及我们迄今忽略的作用,如光作用

如欲建立大统一理论,就需要对有关问题进行足够的研究。著名科学家周培源生前在讨论真理标准时,说过一段很有说服力的话:“在理论工作中,要坚持实践的观点,实践是检验真理的唯一标准。一个理论提出来,第一,要看它能不能说明旧理论已经说明的物理现象;第二,要看它能不能说明旧理论不能解释的现象;第三,要看它能不能预言还未注意到或将要发生的新现象。”

基于准全息系统论建立统一系统论及“系统系谱学”,不再单纯沿着还原论的路子继续物理学研究,已是大势所趋,不得不为。

 

、结束语

 

相对于系统整体属性的描述,综合与分析方法同样重要。没有有效的分析就不会有有效的综合,反之也是一样,没有有效的综合也不会有有效的分析鉴于客观世界的系统性,分析只能是系统的分析,综合亦只能是系统的综合。学思想必须体现分析与综合的有机统一性,还原论不能继续主导主流科学所有的学科分为理论、方法和技术科学。目前的学科划分已严重阻碍科学的深入发展。

准全息元数学模型的问世,一是满足了人类认识自然整体世界的愿望-人类在相对详尽地分析了自然界的一些现象后,自然的要尝试对其进行有效综合,以便明确自然世界的整体特征,即明确系统全部元素间动力学相互作用的结构或组织原理;二是满足了人类生活的一种需要-为了构造并控制复杂系统,人类需要掌握一种方法,它有助于人们发挥、组织、利用、交流,并体现其内在逻辑一致性,直至人工模拟及构造系统;三是体现了科学发展的必然性-面对支离破碎的科学图景,人们必然的要促进一种统一语言、或有关整体的表述形式出现,它能综合或相容以往各学科的理论法则或规律,使其统一于自然整体世界的形式化描述之中。

    准全息系统模型,是信息量及功能涵盖大的系统,用它模拟人脑构造类脑计算机,如能符合人脑的各种本质属性,就有了替代人脑的理论意义,使我们认识及模拟人脑功能,就会多一自由度及有效性。

系统理论、技术的不断发展将在涉及智能、生命和信息等前沿科学领域内,为人类探究自然及自身奥秘发挥巨大作用。但准全息系统论是万能的,这一理论本身就提示我们,系统参量类型不能穷尽我们不能用以构造任意我们想要构造的系统,具体系统需要具体的理论与技术。在不远的将来,每一个具体系统的模拟构造,都将入选诺贝尔物理学大奖。

系统有系统的谱系,有某种统一性,完善这一谱系是对人类智慧的又一次考验,但就像人类本身在进化一样,系统论会不断发展进化!

   

名词解释:何为准全息系统论?

 

准全息与全息有本质的区别。全息不全,全息意味着可穷尽描述,可事实上做不到。全息只是定性说法,无法用于人工系统的设计。                 能据此构造系统

系统是由部分或子系统构成的,各个部分或子系统之间会通过物质、能量或信息交换等方式进行相互作用,从而产生整体效应。这种整体效应是子系统层次所不具备的,因而探讨产生这种整体效应的系统结构就显得非常重要,尤其是产生思维功能的脑神经网络系统  我们给出    系统的定量形式化描述模型,此可以模拟构造类脑计算机,模拟体现人脑的本质功能属性

 

主要    

 

1 苗东升,系统科学辩证法,山东教育出版社,1998.12

2、皮亚杰(瑞士)著,倪连生等译,结构主义,商务印书馆,1984.11

3、王迪兴,准全息元数学模型-智能机的理论基础,全国首届智能机器人学术讨论会论文,1988.10(西安)。

    4、王迪兴,定量形式化的组织理论及人脑模型,思维科学通讯,92.12期合刊。

    5、王迪兴,“准全息元数学模型及其应用”,系统辩证学学报98(4)

6、王迪兴,复杂适应系统的共性描述,系统辩证学学报20014

7、王迪兴,准全息论,第九届人工智能学术会论文集,20011130(北京邮电大学)

    8E·拉兹洛著(美)系统哲学讲演录,北京·中国社会科学出版社,19917月。  

9、皮亚杰(瑞士)著,王宪钿译,发生认识论原理,商务印书馆,198110

10、王迪兴,神经网络的数学模型,全国首届神经网络学术会论文,199012月,北京

    11、王迪兴,准全息元数学模型—智能机的理论基础,全国首届智能机器人学术计论会论文,198810月,西安

12准全息系统论与智能计算机21世纪的计算机“谈量子计算与空间结构计算







   




http://blog.sciencenet.cn/blog-3278564-1202370.html

上一篇:全息控制论之修复再现与再生
下一篇:全息世界说信息

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备14006957 )

GMT+8, 2019-11-20 17:44

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部