Petri网模型的语用计算机.ppt

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1、实现Petri网模型的语用计算机,赵维,2005-6-18,赵维创造的语用计算机,计算机到底怎么啦？问题与探索；我对计算机的认识二元计算模型；现阶段的研究与开发 语用计算机；未来工作的注意要点；我的拓展研究工作。,计算机问题的起源,自40年代计算机问世以来，如何编制符合要求的程序一直是人们追求的目标。软件主要是手工活动，软件开发远远落后于硬件发展，远远满足不了社会的需求，这就是叫“软件危机”的计算机问题。,软件危机无“银弹”,1968年NATO软件工程会议，提出软件工程概念，软件工程只是缓解了软件危机。计算机科学家Frederick Phillips Brooks，Jr（1999年近70高龄时

2、获得了图灵奖。）在没有银弹(1986)一文中提出了一个迄今为止尚未被打破的著名论断：“没有一种单纯的技术或管理上的进步，能够独立地承诺在10年内大幅度地提高软件的生产率、可靠性和简洁性”。,软件工程过程,软件工程过程（续）,软件工程过程（续）,构件A,构件B,构件C,构件D,构件E,应用2,应用3,应用1,应用的演化,应用工程与软件构件的“网格”模型表明构件与应用的分离是解决软件问题的必然出路。,软件构件的发展,曾一度被乐观派认为是“银弹”,90年代兴起的软件构件技术（黄柳青）；2000年的.Net的元数据概念（陈榕）；2004年的WSRF.net（微软）；,微软的WSRF.Net已经被lon

3、ghorn取代，并正过渡到Blackcomb。我认为这个blackcomb正是我所研究并实现的语用计算机。,微软的WSRF.Net是“银弹”？,我归纳的计算机问题,当前ERP已经成为了企业信息化的“怪兽”。“软件构件的高构造性与应用工程的快演化性之间的矛盾”是我们目前所面临的主要计算机问题。WSRF.net 实现了“高构造性”，但忽略了“快演化性”，因而没有解决计算机问题。,赵维创造的语用计算机,计算机到底怎么啦？问题与探索；我对计算机的认识二元计算模型；现阶段的研究与开发 语用计算机；未来工作的注意要点；我的拓展研究工作。,二元计算机模型,一般计算机系统模型均由两类元素构成：表示状态的元素和

4、表示变化的元素。如程序设计语言用变量表示状态，用语句，特别是赋值语句，表示变化。如何把两类元素联系起来构成完整的系统，不同的模型采用不同的方法。硬件计算机用控制流把机器指令（变化元素）串成全序，而内存单元（状态元素）是指令的组成部分。程序设计语言中变量（状态元素）是独立存在并且单独改变的，程序语言用控制流把语句（变化元素）串在一起，变量则各自出现在语句当中。硬件系统的状态元素“同体”（包含）于变化元素，软件系统的状态元素“分体”但从属于变化元素。Petri网的状态元素“分体”于变化元素，且地位平等。,二元计算机模型,我认为二元计算机的发展历程,我提出计算机问题的解决办法,分离“软件技术构件实现

5、”与“应用逻辑工程描述”；实现描述计算。,赵维创造的语用计算机,计算机到底怎么啦？问题与探索；我对计算机的认识二元计算模型；现阶段的研究与开发 语用计算机；未来工作的注意要点；我的拓展研究工作。,网格计算之上存在Petri网模型,Petri网：N=（S，T；F）S_元由低层的状态资源支撑；T_元由低层的无状态的Web Service支撑；F是S_元与T_元之间的流关系；通过定义流关系F来实现系统应用逻辑。,遵循Petri网原理的网格计算方法,申请专利号：20051004012.8;利用特殊网论（special net theory）;直接基于WSRF.net的元数据概念层之上，解决网格计算的共

6、享与协作问题；这些用网模型表示的应用逻辑也应当能够实现共享与协作；为此作者设计了语用计算机来实现具体网模型的共享与协作。,语用计算机的理论基础,运用通用网论（general net theory）的“并发关系”、“出现结构”、“C/E系统”和信息流网的四级抽象理论与技术的网结构；对应于语用计算机的“造字”、“组词”、“造句”和“谋篇”四级抽象技术与过程的语用单位。所谓抽象就是“虚拟化”技术，使得与被抽象概念对应的概念或其具体实现，可以因时因地而各不相同。,语用计算机的图例,语用计算机的基础封装与抽象,封装技术：使得计算(存储)力全网可访问；抽象技术：用元数据（metadata）概念实现把计算力

7、从低层的软件世界里提取出来，支撑用Petri网描述的语用世界。一切经过“封装和抽象”处理的（软件）计算力和存储力都可以成为语用计算机的基础。,语用计算机的Petri网计算模型,Petri网：N=（S，T；F）S_元由低层的状态资源支撑；T_元由低层的无状态的Web Service支撑；F是S_元与T_元之间的流关系；语用计算机正是通过定义流关系F来实现系统功能的。,Petri网模型解析出语用语言,语用语言是Petri网的（反）串行化表达，因此相互等价。语用语言与Petri网模型的相互转化由符合Petri网原理的通用网论的语用语法规则所定义。语用语法规则恰就是汉语语法规则，因此语用语言是汉语言（

8、的子集）。因此Petri网表达了汉语言的一个（语用真）子集，从而为人类自然语言建立了数学模型。因此语用计算机实现了汉语的理解与表达。,语用计算机彻底解决了软件问题,应用逻辑由语用计算机的语用语言描述、Petri网模型实现，应用是描述计算系统。并发的软件构件属于（下层的）软件计算层，与处于（上层的）描述计算层的应用逻辑无关，独立存在。语用计算机支持应用逻辑的快速演化，彻底解决了软件（不能满足ERP等大型应用的快速演化需求等）问题。,语用计算机的分解,语用计算机的构成,语用网，是基于P2P网络的DHT技术，是我专门设计的实现语用单位集合（作为全局字词句典来）共享的一个专利技术，是语用计算机的运行环

9、境。执行机构，是Petri网系统容器，存放所有语用应用系统的Petri网模型（当分布式执行时，这个容器、即该执行机构可以不存在）；解析器，实现Petri网模型的（反）串行化，即实现汉语言与网模型的相互转换。,语用单位,语用单位是语用计算机的基本元素，就如同对象中的类，但对象系统中还有程序语言，而语用计算机中就只有语用单位。一切都抽象为一个语用单位，包括由元数据直接抽象而来的原子语用单位和由原子语用构造的词、词组和语句等复合语用单位。语用单位的存在环境叫语用网。,语用计算机的理解难点,经与任浩等专家的交流所得，我认为人们不理解语用计算机，主要是因为：1、计算机的概念从程序范畴拓展到描述范畴，即从

10、软件计算到描述计算。计算机不就是软件，描述也可以实现计算。2、对语用计算机能够理解汉语言持怀疑态度，不相信，更不明白是如何实现的。下面我分别阐述。,语用计算机框架,语用网（语用单位）,Petri 网模型,解析器,汉语言,语用网（语用单位）,语用网，一个基于P2P网络的DHT技术，是我的专门支持语用单位共享的专利技术。设计软件是用程序语句来联结软件构件；而设计语用则是用网关系来联接语用单位，语用单位包括原子语用和复合语用。程序必须编译成机器代码后执行，语用的运行时也不改变其描述形态。软件运行环境是有构件支持的操作系统，语用运行环境就是由语用单位组成的语用网。语用单位是语用网系统的基本构件。,语用

11、计算机框架,语用网（语用单位）,Petri 网模型,解析器,汉语言,Petri网模型,软件编译成机器代码后在操作系统中运行；语用则必须转化为Petri网模型后才能在语用网中执行；因此软件编译系统是关键，而语用则是通过解析器实现语用语言（即汉语言）到Petri网模型的转换（与反转换）的，其转换规则Petri网语用学是关键。,语用计算机框架,语用网（语用单位）,Petri 网模型,解析器,汉语言,重点阐述解析器,解析器实现汉语言到网模型的（反）转换过程，称为Petri网模型的（反）串行化。Petri网模型需要在网络中迁徙，且以汉语言的形式实现与人的交互，因而语用计算机要求实现汉语言的理解与表达。解

12、析器按照转换规则Petri网语用学的定义实现汉语言到Petri网模型的相互转换。,解析器转换原理,1、分字，分割汉语串为(最大)语用单位；2、组词，找出语用单位之间的联系；3、造句，找出语用单位串；4、（按Petri网语用学）拼装成Petri网模型。5、以上的逆过程实现网模型到汉语言的转换。,解析器的准备,解析器必须经过准备才能够接受汉语言文章的解析。解析器中包含系统中所有可能出现的字(典)、词(典)、句(典)的集合，字词句都是语用单位。其中字是原子语用，可以直接映射到一个具体元数据，从而实现低层计算机的支持。词、句表现为语用网中语用单位的一个组合。解析器不能识别系统中没有出现的字词句。,字来

13、自于系统中所有低层的元数据抽象，一个元数据对应一个字，字都有可能出现在文章中，文章中不允许出现系统中没有的字；词来自于所有字的可能组合，称其过程为组词。元数据有加工（Web Service）和被加工两类元素（WSRF）。加工具有选择性，即只能加工某些被加工元素；被加工具有限定性，即只能被某些加工元素所加工。这种选择性与限定性就表现为词单位。词都有可能出现在文章中，不是词的组合是错误的组合，系统不予识别或者报错。字、词是文章的基础，文章中不能被识别为字词的文字单位是错误。,解析器的准备（续）,词组是在组词的基础上再组词，如ab是词，abc也是词，则称这个abc为词组。词组也是都有可能在文章中出现

14、的语用单位。字词和词组是观察到基本现象后的表达。句是一个长的词列，如在ab、bc、cd、de、ef都是词的情况下，abc、abcd、abcde和abcdef等都是语句，称这一过程为造句。不是每一个语句都有可能出现在文章中，如有“虎吃狼吃兔吃草”的字词，而语句“兔吃狼”却是永远不可能出现在文章中的，但如果出现了的话，（这个实际上的错误）系统却不认为是错。这是语用系统中句（法）规则的缺陷，将是下一代计算机的克服和模型化的地方。有意义的造句称为成语，可以作为一个独立的语用单位以类似于原子语用的形式存在。,解析器的准备（续）,以上字、词、词组和成语都是系统的语用单位（在Petri网语用学里都有定义与其

15、对应的网结构），解析器在解析前就把系统所需的常用语用单位都准备好了，识别的过程就是用对应的网结构拼装成网系统的过程。当出现非常用（即本地识别不了的）语用单位时，则需要在语用网中搜索了（这是我发明那个P2P的DHT的主要用处）。所有可被解析器解析的文章的集合称为语用计算机的可理解域，是字词词组和句按语用学方法生成的幂集合，即生成空间，存在于语用网中。,解析器的工作,语用计算机下一步工作,现在我假定汉语文章对语用系统行为的表达是完全正确和经优化的（即正确性由设计者保证），事实上应用系统完全有可能设计出错，我们需要一个容错、优化的辅助设计系统，相当于软件的集成开发环境。这是Petri网分析技术的应用

16、领域，是下一步的实现目标。,赵维创造的语用计算机,计算机到底怎么啦？问题与探索；我对计算机的认识二元计算模型；现阶段的研究与开发 语用计算机；未来工作的注意要点；我的拓展研究工作。,语用计算机开发的注意要点,语用网中语用单位Caching技术是利用局部性原理，实际上遵循巴普罗夫的条件反射原理，因此局部性Caching表要定期与社会系统交流，避免长期脱离社会，形成危害。自然决定虚拟，自然演化快于系统反映，解析器总会产生一些语用盲点，即无法找到对应的语法解释，语用计算机里我建立一个应急处理机构，在社会高度实现情绪干预来专门解决这个盲点问题。否则这将会成为语用系统病毒的落脚点。图灵机模型中未能研究解

17、决这个问题，所以软件世界里病毒肆虐。,赵维创造的语用计算机,计算机到底怎么啦？问题与探索；我对计算机的认识二元计算模型；现阶段的研究与开发 语用计算机；未来工作的注意要点；我的拓展研究工作。,Petri网语用学是关键,语用单位是一个有触角的Petri网基本构件，具有天然的自组织特性。(参见Petri网语用学),自然语言形式化语法学,句法学 通过给发声器官建立物理生理模型获得所有可能的语音（组合）序列；语义学 语言首先表达发出者的感性认识，为之建立数学模型；语用学 语言的发展（规律）当然要受到人类对自然规律的认识，即语言语法规律受到自然规律的制约，语言必须要表达理性认识；可以建立自然规律模型相对

18、论；句法学语义学语用学。,计算机的发展道路,语用计算机实例,设有元数据概念“挑”“倒”“拖”“运”（服务）和“箩”“框”“仓库”（资源）。,1 造字 T字有：挑、拖、运和倒；S字为：箩、框和仓库。2 组词（人）“挑箩”是最常用的，“挑框”不常见，“挑仓库”从少见；驴车“拖框”比较常见，“拖箩”（不经济而）少见，“拖仓库”更少见；汽车“运仓库”常见，“运框”和“运箩”少见；“倒箩”、“倒框”都常见，“倒仓库”不常见。所以语用网中有大量的“挑箩”、“拖框”、“倒箩”、“倒框”和“运仓库”的词复本，几乎每一个节点都有；而有些节点确实见过少见的词，语用网中也有，万一需要时也能够找到。3造句 人们发现“

19、挑箩倒箩拖框倒框运仓库”是最常见的景象，故命名为成语“丰收”。,语用计算机实例（续）,在这个果农收获系统中，“丰收”是最常用的系统。只有倒霉鬼因为驴子跑了，才不得不“挑框倒框”；甚至背运蛋的汽车坏了，还要“挑仓库”去卖。因此该系统支持果农收获季节的全部活动。,语用计算机实例（续）,如果有人发明了一个新式运输工具（尽管很难得一见），那么可以随时添加（如“集装箱”），假设该字确实常用，会被语用系统慢慢接受，其它语用网节点可以通过P2P的DHT方法搜索得到；由于“挑箩”很费力，可能逐渐淘汰出该系统，只要所有节点都不采用该字，Caching表中会逐步减少复本数量，直至彻底消失，而该服务也因为长期没有访问而被迫关闭。从而实现了系统的演化。,语用计算机实例（续）,附加结论,语用计算机的核心研究已经完成,语用学，已经被我6个相关专利包围了；解析器，即Petri网语用学的语用语法规则，能够实现汉语言的表达（Petri网模型汉语言）与理解（汉语言Petri网模型）；盲点机制，语用计算机的安全保障机制。如果说语用网与语用解析是Petri网原理自然延伸与发展的（形式语用学）的话，盲点理论与技术则完全是我的独立发明与创造了。,赵维创造的语用计算机,谢谢！,请求审阅、批评、指正！赵维将万分感谢和诊视您的意见！2005-6-19，。,