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[笔记，请教，原创] “自然运算”有什么创新？
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“什么伟大谦虚，在原则性问题上，从来没有客气过。”
[笔记，请教，原创] “自然运算”有什么创新？
我不愿意揭露别人的短处。但是出于对真理负责，也出于对人类科技进步的考虑，隐讳不是好主意。
下面主要用于自己整理研究思路。感谢您的指教！
您的指教，将使我今后少走弯路！！
钱学森 Qian Xuesen, 1911-12-11 ~ 2009-10-31
https://www.cast.cn/UploadFiles/2020-01/380/15784942082406492.jpg
王宪钧教授, 1910-04-26 ~ 1993-11-19
https://www.phil.tsinghua.edu.cn/info/1037/1926.htm
一、“自然运算”有什么新的看法？
已经思考的，主要集中在信息处理的“元器件”层次。
（1）处理信号的类型，不再局限于“算数-逻辑”方式。还可以是图像、视频，世界自身等多种类型。
涵盖了“斯佩里左右脑半球的功能”、钱学森“人类思维的分类”、加德纳“多元智力理论”等描述的“信息”类型。
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1349942.html
实际上，“自然运算”处理的类型，还可以明显超过前面提到的他人信息类型。
采用集合论ZFC里的“幂集公理”，信息复杂性的一种具体的分类，请看 1999《哲学研究》、2011《中国电子科学研究院学报》等。
（2）“自然运算”是对“大自然/宇宙自身就是计算”信念的具体化
现有的图灵机（属于第0类），主要处理“符号信息”。对应人类的抽象-逻辑思维。
Blum、Shub、Smale 的“实数环”上的计算理论，大体上属于属于第1类。
https://www.icsi.berkeley.edu/icsi/node/2227
几何光学计算，基本上属于第2类。
人类的动作思维，可以到第3类。
……
“自然运算”，则突破了这些限制：大自然本身就是一种信息处理过程。
“自然运算”，从理论上讲，突破了人脑思维能力的范围。毕竟，人脑是大自然演化的产物。大自然，理应比人脑更复杂。“自然运算”自身的能力应该明显超过人脑的能力。
现在的图灵机（数字计算机），是一种退化、狭隘化的“自然运算”。并且，也可以说，我们的大脑，也是一种退化、狭隘化的“自然运算”。
（3）“自然运算”预言：存在多种类型的计算机
不仅仅是在能够处理的“信息”类型方面，还在实现信息处理的设备（硬件）方面。
“模拟计算机是计算机的一种实现形式，利用机械、液压、电子等连续变化的物理量来表示数据，通过模拟的方式完成计算，解决问题。”
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=207401&Type=bkzyb&SubID=81428
“自然运算”明显超过了“模拟计算机”（大体上属于第1类），不仅是信息的复杂性类型，还包括“运算”采用的客观载体。并且，还不限于“几何光学计算”。
图1 光学顺序逻辑机示意图，引用自《中国大百科全书》
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=192218&Type=bkzyb&SubID=95665
打破“丘奇-图灵论题 Church-Turing Thesis”局限性，来自王宪钧老师 1982年出版的《数理逻辑引论》。
二、“自然运算”已经有了那些相对具体的看法？
前一阵（暑假以来），有3类可能可以“集成芯片”实现的思考：
（1）多栅极场效应管；
（2）光电运算
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1412302.html
（3）压电运算
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1412302.html
三、“自然运算”还应该做什么？
一种“广义”的运算机器理论模型，及其信息表示与处理的理论模式。
可惜似乎不能用“符号”表示。语言文字的能力，真的很低。
正如 1981年诺贝尔生理奖得主斯佩里（Roger W. Sperry）所言：
斯佩里 Roger Wolcott Sperry, 1913-08-20 ~ 1994-04-17
https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1981/sperry/facts/
The right-hemisphere specialties were all, of course, nonverbal, nonmatbematical, and nonsequential. They were largely spatial and imagistic, the kind in which a single picture or mental image is worth a thousand words. Examples include reading faces, fitting designs into larger matrices, judging whole circle size from a small arc, discriminating and recalling nondescript shapes, making mental spatial transformations, discriminating musical chords, sorting block sizes and shapes into categories, perceiving wholes from a collection of parts, and the intuitive perception and apprehension of geometric principles. The emphasis meantime shifted somewhat from that of an intrinsic antagonism and mutual incompatibility of left and right processing to that of a mutual and supportive complementarity.
【机器翻译】当然，右半球的特点都是非语言的、非数学的和非顺序的。它们在很大程度上是空间性的和意象性的，在这种情况下，一幅画面或心理图像胜过千言万语。例子包括阅读人脸、将设计拟合成更大的矩阵、从一个小弧线判断整个圆圈的大小、辨别和回忆不起眼的形状、进行心理空间转换、辨别和弦、将块的大小和形状分类、从一组部分中感知整体，以及对几何原理的直观感知和理解。同时，重点从左右加工的内在对立和相互不相容转移到了相互支持的互补性。
https://www.science.org/doi/10.1126/science.7112125
斯佩里以精确的实验证实，大脑两半球在功能上有明显的分工，左半球同抽象思维、象征性关系和对细节的逻辑分析有关，它具有语言（包括书写语言）的、理念的、分析的、连续的和计算的能力，它能说、写和进行数学计算，在一般功能方面它主要是分析夕犹如计算机一样。在控制神经系统方面，它也是比较积极，执行任务较多而且起主导作用的半球。右半球则与知觉和空间有关，处理单项的事物而不是数理的排列。它具有音乐的、绘画的、综合的、整体性和几何一空间的鉴别能力。左、右两半球在功能上是互补的，既各司其职又相互配合。若以音乐为例，左半球负责旋律（或和声）；右半球则负责节奏。对于语言，左半球分管词意和连续的一面，右半球分管声调。因此，人脑好比两套不同类型的信息加工控制系统，它们相辅相成，紧密配合，构成了一个统一的控制系统。
https://wwwv3.cqvip.com/doc/journal/1002209295
张尧官, 方能御. 1981年诺贝尔生理学、医学奖获得者罗杰·渥尔考特·斯佩里[J]. 世界科学, 1982, (1): 47-49.
参考资料：
[1] 钱学森. 关于思维科学[M]. 上海: 上海人民出版社, 1986.
https://xuewen.cnki.net/R2006100590002970.html
https://book.douban.com/subject/4018726/
[2] 王宪钧. 数理逻辑引论[M]. 北京：北京大学出版社，1982.
https://book.douban.com/subject/1434170/
[3] 2022-12-23，图林,A. /Alan Mathison Turing/付志勇，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=147147&Type=bkzyb&SubID=119453
[4] 2023-04-29，光计算/optical computing/陶世荃，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=192218&Type=bkzyb&SubID=95665
[5] 2023-10-17，模拟计算机/analog computer/陈文光，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=207401&Type=bkzyb&SubID=81428
模拟计算机是计算机的一种实现形式，利用机械、液压、电子等连续变化的物理量来表示数据，通过模拟的方式完成计算，解决问题。
[6] 2023-10-17，模数混合计算机/hybrid computer/陈文光，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]
[7] Church thesis. Encyclopedia of Mathematics
https://encyclopediaofmath.org/wiki/Church_thesis
[8] The Church-Turing Thesis, Stanford Encyclopedia of Philosophy
https://plato.stanford.edu/entries/church-turing/
[9] Church-Turing Thesis, from Wolfram MathWorld
https://mathworld.wolfram.com/Church-TuringThesis.html
[10] Roger Sperry. Some effects of disconnecting the cerebral hemispheres [J]. Science, 1982, 217(4566): 1223-1226.
DOI: 10.1126/science.7112125
https://www.science.org/doi/10.1126/science.7112125
They were largely spatial and imagistic, the kind in which a single picture or mental image is worth a thousand words.
[11] 张尧官, 方能御. 1981年诺贝尔生理学、医学奖获得者罗杰·渥尔考特·斯佩里[J]. 世界科学, 1982, (1): 47-49.
https://wwwv3.cqvip.com/doc/journal/1002209295
[12] 2022-01-20，具体思维/concrete thinking/王甦撰、姚翔修订，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=26666&Type=bkzyb&SubID=42597
动作思维是借助动作进行的思维活动，不是人类所独有的，高等动物特别是灵长类动物都具有。
成人在日常工作和生活中都会应用动作思维和形象思维。例如，工程技术人员在检修和安装机器设备时，需要运用动作思维来认识机器部件之间的关系。
因为成年人的抽象思维发展水平很高，所以他们的动作思维和形象思维也具有高度的概括性。
[13] Lenore Blum, Mike Shub, Steve Smale. On a theory of computation and complexity over the real numbers: 𝑁𝑃- completeness, recursive functions and universal machines [J]. Bulletin (New Series)o of the American Mathematical Society, 1989, 21(1): 1-46.
DOI: 10.1109/SFCS.1988.21955
https://www.ams.org/journals/bull/1989-21-01/S0273-0979-1989-15750-9/S0273-0979-1989-15750-9.pdf
https://www.icsi.berkeley.edu/icsi/node/2227
[14] 2022-01-20，光电效应/photoelectric effect/徐湛，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=151344&Type=bkzyb&SubID=95660
[15 2023-09-07，光电效应/photoelectric effect/杨容，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=581139&Type=bkzyb&SubID=100024
光强只影响光电流的强弱，入射光越强，单位时间内发射的电子数越多，光电流越大；光电效应具有瞬时性，即使入射光强度非常微弱，在入射光照射后立即产生光电流，响应时间不超过10-9秒。
[16] 2022-01-20，光电式传感器/photoelectric sensor/郭振芹，徐开先，中国大百科全书，第三版网络版[DB/OL]
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=199386&Type=bkzyb&SubID=140958
光敏电阻、光电二极管、光电三极管、场效应光电管、雪崩光电二极管、电荷耦合器件等
[17] 2023-05-06，压电材料/piezoelectric material/荆西平，刘子玉
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=189673&Type=bkzyb&SubID=122271
[13] 2022-01-20，压电晶体/piezoelectric crystal/郑燕青
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=55126&Type=bkzyb&SubID=64323
[18] 2023-06-08，压电晶体/piezoelectric crystal/袁若
https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=17745&Type=bkzyb&SubID=62100
[19] 杨正瓴. 逻辑能力与数理科学创新小议[J]. 科技导报, 2014, 32(1): 88-88.
http://www.kjdb.org/CN/abstract/abstract11234.shtml
https://wwwv3.cqvip.com/doc/journal/935433843
[20] 杨正瓴. 第二类计算机构想 [J]. 中国电子科学研究院学报, 2011, 6(4): 368-374.
http://www.cqvip.com/QK/87495A/201104/39096952.html
https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-KJPL201104010.htm
[21] 杨正瓴，林孔元. 人类智能模拟的“第2类数学（智能数学）”方法的哲学研究 [J]. 哲学研究, 1999, (4): 44-50.
http://www.cqvip.com/QK/80454X/199904/1002190349.html
[22] 杨正瓴. 人脑有多复杂？[J]. 百科知识, 1997, 7(总第216期): 39-40.
https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-BKZS199707022.htm
相关链接：
[1] 2023-07-02，[好书推荐] 王宪钧教授的《数理逻辑引论》
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1393769.html
《第三篇 数理逻辑发展简述》里的《第六章 歌德尔定理 数理逻辑发展的第三阶段》有“丘奇论题不能在数学理论里证明，不是一个数学定理。它只是说明，某些数学理论是一特定直观概念的严格的数学描述。”
这就打破了对“丘奇论题”的迷信。在此之前，还以为“丘奇论题”是当朝天子圣旨，“违令者斩”呢！
[2] 2022-08-04，[科普小资料，复习] 人脑的左右脑功能；思维的分类；多元智力理论
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1349942.html
[3] 2023-12-03，[心得] “光电效应”做“算术加法”或者“逻辑与”运算
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1412302.html
[4] 2023-12-26，[优先权？] “自然运算”原理示意图（草图，2023-12-20 绘制）
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1415467.html
[5] 2023-12-25，[原创有多难] 饺子汤 （关联"P对NP, P vs NP, P versus NP"的答案）
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1415335.html
[6] 2023-12-24，[小资料，思考] 光，光子，电磁波，真空
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1415191.html
[7] 2023-12-21，[打听，历史，晶体管] 先有“固体器件”目标，后有“半导体”材料？
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1414848.html
[8] 2023-12-20，[打听，物理，自然] 比“场”更基础的物质是什么？
https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1414699.html
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