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综述：迄止为之，信息技术都是基于香农信息论及图灵计算理论发展的，诞生了以计算机、人工智能、互联网为代表的信息技术体系。结构数学与准全息系统构成论，是系统论、控制论、信息论、计算理论、人工智能、脑科学理论范式革命，是物理学统一理论的另一种表现形式，会对自然科学理论及信息技术产生深远影响。传统物理学、信息论及计算理论已滞后时代发展，人工智能虽一时很火，但并无理论基础突破。通用人工智能的本质是类脑通用计算理论，只有计算理论突破了技术才能突破。不管愿不愿意承认，信息技术都是做扒内裤模式，信息安全没有保证，理论与技术进步刻不容缓！

近年发生的典型事件：1、摩尔定律面临极限。2、提出量子计算理论及技术。3、华为提出后香农信息论时代的十大数学难题。4、人工智能大模型崛起。人工智没有吹得那么神，有点小技术进步，以传统算力叠加为主，人工智能需要基础理论突破。智慧城市、物联网、元宇宙做不大做不强，国家、企业、个人信息得不到有效保护，急需从计算理论寻求出路。

关键词：

二、结构数学

上图体现整数加减、有理数乘除运算关系。数论的最高层次是集合，但集合并非垃圾桶，如画一个正方形再画上横、竖、斜线，把整数分为奇数与偶数列分别按顺序标注在横、竖、斜线上，就能涌现出整数的加减运算功能。不同于离散与连续数学，它是一个新的数学门类，是一个模型系列，所有数学基本运算都体现这种结构运算功能特征，即自组织或系统构成。一直未解决的世界难题——自组织涌现或凸现原理及机制，据此得以揭示。系统结构决定系统功能，万事万物都有共时性因果关系构成原理、机制及模式，只是构成原理、形式与内容不同。如整数、有理数基于加减、有理数基于乘除运算关系及法则，体现其相应计算功能。其作用关系及构成法则体现逻辑一致相容性，趋向准全息、准完备性。认为数学没有成为关于系统的科学，任何系统都有构成原理与机制，是我们自己未能找到数学用于复杂系统构成描述的形式与内容。准全息系统构成论与还原论互补，为更全面客观的认知客观世界提供了一个全新途径。物理学有还原分析就有系统构成，有裂变就有聚变，还原论面对生命并不适用。一直未找到的物理学统一理论，以准全息系统构成论的形式展现，生命及生态构成机制需要系统理论范式变革。

人类自身及自然界存在复杂构成性，从19世纪中期，人类就寻找复杂系统的自组织构成原理及其突显或涌现机制，但有人认为提出涌现性是科学终结的证明，又说科学背后是神学，科学不会终结，科学就是科学。结构数学即自组织涌现的数学理论描述，量子纠缠只是微观物质构成模式之一，并非谁说不清道就去死的东西。系统体现多层次构成性，自组织只是单一层次构成，两者都具有准全息、准完备性。其共性描述即准全息元系统系统描述，据此能派生无数种描述模式，构造无数种复杂系统。更多的构成形式及内容有待我们继续不懈努力挖掘

整数的线性加减运算关系在两维平面表达；有理数的非线性乘除运算关系在三维立体空间表达，实数的乘方、开方、对数、反对数运算关系在球空间展示……。其构成法则等同数学基本运算法则，如整数遵循加、减；有理数遵循乘、除；实数遵循乘方、开方、对数反对数运算法则，万物构成均须依据某种法则，法则决定系统构成的复杂程度。基于因子的多因多果交互作用关系，及内涵与外延的一致性，整体功能才能大于部分之和，结构运算功能才能得以涌现。系统构成法则是个体长时间交互作用创造出来的，个体参与内因、外因交互作用，是因子共同创造了某种法则并共同遵守，没有立法者。遵循某种法则系统才能适应客观环境生存下去。自组织或系统是适应环境作用的物质存在形式，其数学理论依据即结构数学。据此模拟构造复杂系统，包括类脑计算机及类人，可使其计算速度指数级增长，且更符合人脑功能机制及自然属性，这是一次理论范式革命，必将引领技术革命。

三、 涌现构成是基本自然属性

网上搜到的量子纠缠定义，大致是说“若干粒子相互作用，由于各个粒子所拥有的特性已整合为整体性质，单个粒子的性质已无法单独描述，只能描述其整体性质”。这其实就是系统定义，有人认为量子纠缠在经典力学中不存在，事实是星系、动植物及生态系统都有构成性，系统构成机制比比皆是。

万物之理即物质组合分解或生成转化之理，搞清楚其转化模式，将深刻改变我们对客观世界的理解与感悟能力。万物因多因多果、互为因果关系而建构，也会因此而解体，取决于系统这一物质存在形式，对物质、能量及信息作用的组合分解、输入输出，正负反馈及实时转换能力。适应环境生存，系统因子类别、类型不同，对物质、能量及信息的转换能力不同。最具复杂性的是人脑智能，其结构及功能最具复杂性，既能改变人类自身行为模式，又能改变自然生态揭示宇宙奥秘。既可避免丛林法则弱肉强食，又可基于系统集成、功能互补，自助、互助，推动社会文明进步。

人工系统有有线、无线通讯及计算机等，区别只是功能耦合的原理不同。没有自组织或系统构成原理，生命本质无法揭示，智能系统功能无法模拟实现。系统因子及子系统遵循因果作用关系共时性，才能涌现系统构成性。其本质是因子双向实时输入输出，与环境实时自适应作用与反作用。

说量子具有超距作用是无中生有，粒子质量小相互作用力就小、作用距离也短，质量大相互作用力才大、作用距离也大，超距作用并非四种自然作用力之外一个力。粒子层面的物质、能量及信息交互作用能力极小，粒子层面的交互作用仅限粒子之间，不可能具有超距作用。系统结构简单功能简单，结构复杂功能复杂，微观与宏观系统的结构与功能，因层次不同而不同。物质存在形式并非具有相同的作用能力，粒子没有意识。粒子如有意识那自然界就不是现在这样的构成状态，会极度混乱无序。系统构成有等级层次性，结构及功能同样有等级层次性，功能不能跨层次凭空产生。

基于还原论，物理学说不清楚系统构成机制，成了瘸腿理论，只有与整体论互补体现系统构成性才能完整解释世界。系统构成有：模式、因子、机制、法则、空间维度等要素，有无数种构成模式，如交互作用型、协同作用型等，有两维平面、三维立体及超三维球空间构成模式……。有定性、定量、结构、法则、形态描述等，道、法、术、器统一才能有效模拟构造系统。迄今为止的自然科学基础理论，只能给出定性或不完整的定量描述，没有多种描述的统一性，当然也就无法模拟构成复杂系统。有了结构数学，自组织或系统有了定量形式化构成描述，当然也就有了构成描述，及功能模拟依据。

统一理论首先是统一还原与整体论；其因子多因多果、互为因果，据此能构造万事万物包括类脑，但并不象一些人所说机器人会统治世界。人类与世界是佛魔同体，人工智能或类人、类脑，取决于构造它的人性善恶，性善者一定是为多数人服务，性恶者总想把多数人当韭菜，但邪不压正，魔道终归战胜不了佛道，机器人通知不了人类，万物是个生态、各有各的用处。

四、人工智能的数学理论基础

人脑神经是最典型最复杂的构成系统，其功能是相互转换内外环境的各种信息，感知器官与四肢交互作用。只有构成系统才能与自然界同构交互作用，人类之所以很难体现自然界真实状态，就是因人类给不出自身构成描述。在哲学层面未能统一本体论、认识论、方法论，在自然科学基础理论层面未能统一了系统论、控制论、信息论。因而模拟构造不了类脑计算机，更别提与网络功能统一。有了结构数学，人类就能有效模拟自身功能，能超大规模系统集成、功能互补，甚至可能超越人脑功能，这是人类使命。

各星系靠长程引力斥力及自身核聚变核裂变大周期交互作用，地球生态靠日、地、月运行规律，以年月日为周期生生不息。唯有人类能与整体宇宙交流对话。相对图灵计算理论，结构数学是计算理论范式的革命，据此计算机、人工智能，网络将迎来一次天翻地覆的技术革命。

2019、10、19日美国报道：“量子计算机将颠覆一切！”其速度是双指数增长，数学表达是……，相当于4进制计算机就号称量子霸权。但量子状态如何表达，量子比特如何构造没说，其计算原理介绍含混不清！速度描述也有夸大嫌疑。相比结构数学，量子计算理论与技术并不能取得信息技术革命，实用产品化也没有预期性，它做不到读、写、算、存同步。基于图1做出的24光口系统集成卡，其内部是10进制外部是16进制运算，基于FPGA就能做到16进制32位字长，相当于2进制128位。基于国内28纳米生产线就能做到256进制32或64位。提升计算能力不需采用量子，改变计算原理或理论范式，基于电子技术速度与性能就能超越量子计算。

基于2值态设计2进制计算机，基于16值态能设计16进制计算机。基于结构数学及微电子技术，可设计16、256、4096进制计算机，与二进制兼容。实用产品化有确定预期性。它不需要多值态元器件，可实现任意进制计算，读写算存同步、计算速度等于主频。可统一并行计算、并行交换、并行控制、并行立交总线功能。不需重建软硬件生态，采用与传统产品技术兼容模式，就能实现理论与技术双重超越。据此，实现ChatGPT底层基础算力超越完全没有问题，CPU、GPU及所有软硬件均可系统集成、功能互补，全面超越传统计算理论与技术体系，迎接类脑计算时代指日可待。

未来是构成论时代，会有一个爆发发展周期，每一个成功应用都是诺奖级成果。其逻辑内涵与外延的一致性决定，系统不论如何扩展延伸，其构成法则不变，准全息、准完备性不变。这些特性离散与连续数学没有，只有结构数学才有。据此对现实世界的认知及描述必将产生一次飞跃。

复杂系统构成不仅有定性、定量描述，还有结构法则、包括维度描述。基于构成论构成系统，有一维、两维、三维、四维、五维……结构描述。但传统维度概念描述到四维就丧失了逻辑一致性，基于球空间几何，时空能够得以统一描述，空间能精准分割。欧式与非欧几何不适用空间结构描述，而球空间几何，是从球面积到原点，可精准分割空间并在空间精准定位。球空间几何的一维，两维至多维是等分球空间，三维、四维、五维是三、四、五等分球空间，以此类推……，据此维度划分有了逻辑内函外延一致性。

四、智能的本质

24光口系统集成卡已经证明结构计算理论与技术没有问题，用最少代价就能解决最难解决的算力问题。未来信息社会如没有结构数学，想提高计算机的速度及性能，就像揪着自己的头发想离开地球一样荒唐。统一系统论、控制论、信息论，计算理论与脑科学，基于万物构成之理构造类脑计算机，未来的计算机、人工智能、网络必将迎来一次技术革命，靠技术堆叠只能昙花一现！理论范式革命决定未来信息技术范式革命。

人工智能如没有构成法则描述，解决不了组合爆炸问题、解决不了逻辑内涵与外延的一致相容性问题，解决不了多因多果、互为因果关系及多模态信息实时转换处理问题，说人类最终被机器人掌控没有任何理论依据。魔道尽管可以一时得逞，但邪不压正，魔道终究战胜不了佛道！自然科学已深陷还原论泥潭，从最初的神创论走向物质一元论，后又回归心物两元论，现在又向心（意识）一元论转向。科学是心物两元统一论，基于物质构成才能产生心智，即产生灵魂。物质构成系统的最高层级即人类，人是心物统一的典型，人类灵魂系统升级，有可能会脱离人体这个形态，但一定是功能互补。

基于结构数学构造类脑计算机，与冯型机的本质区别是双向入出、逻辑可逆，据此所有类比人体四肢五感的外设，均可双向交互作用。人脑绝非ChatGPT的所谓深度学习，而是像小孩看图识字一样，语言、文字、图像等感官能独立辨识，学习是定义的互补及互相再定义。智能是模式构造，思维是模式组合分解，人脑智能有无限再构造的冗余空间，但只有被多数人同化的模式才能被遗传继承。这种继承绝非最高智慧，而是内涵与外延始终符合逻辑一致性的智慧，只有符合一致性东西才能继承发展。所谓一致性没有上限下限，就像实数的乘方、开方、对数、反对数，并非是数学基本运算的终点，还有更高层次的数学基本计算还未被我们发现，且一定相容乘方、开方、对数、反对数运算关系。智能是因果关系模式构建，是模式构建价值自我或互相认定。结构数学是其定量形式化描述模型，据此我们能够有效体现人脑功能机制。

五、类脑计算机

结构数学的理论意义有一个发生、发展、完善过程，2004年写了《准全息系统论与智能计算机》一书，20年年后的今天虽还没有成为主流技术，但信息技术领域面临的所有问题均与此有关。构造16、256、4096进制计算机是历史必然、大势所趋。所有类比人类的传感与效应器官，会基于此双向紧密功能耦合，体现超人智慧。24光口系统集成卡只是过渡产品，通用人工智能的本质是与人脑功能互补，适应及解决客观世界的基本问题，改变人类文明形态，深入探索宇宙奥秘改变人类自身主观世界。

传统信息论及计算理论已经滞后，理论、技术范式变革势在必行！    近几年发生的几个典型事件：1、摩尔定律面临极限。2、提出量子计算理论及技术。3、华为提出后香农信息论时代的十大数学难题。4、人工智能崛起。但大模型及其算力基础的GPU并没解决人工智能的基础理论，本质是用丛林法则主导世界。并行处理必然取代串行处理，多对多并行交换必然要取代异步收发模式，更通用的信息处理及交换机制，包括类脑机制必然问世。

相对于冯型机的串行定点、浮点运算，类脑计算机的整数加减没有中间运算过程，有理数乘除运算也只是增加几个纳秒而已，远超量子计算的所谓双指数增长。它对应输出一个小数循环周期，不管取值多少位，都只需循环移位取够位数即可。量子计算原理及方法实现不了霸权，也绝对达不到读、写、算、存同步，计算速度等于主频不是说说就能解决问题的事情。花钱探索是必需的，但不能因此排除更好的方法，需要考虑性价比，如无视科学理念就丧失了基本科学态度。类脑计算理论与技术是系统工程，以最佳实现为原则，想与人脑功能更接近、更具普适通用性，非结构数学莫属。

人工智能是因果作用关系模式的人工构造，人体功能模拟迄今都是局部功能模拟，整体类脑智能模拟还没先例。就像结构数学可以无限量变质变一样，机器人也可量变质变，能自我学习、自我进化。因自然法则决定系统构成遵循逻辑内涵与外延一致性法则，有预期因果目的性，向人类智能构成法则一样，具有无限发展进化空间。学习像小孩看图识字一样，图像、语言、文字等基本认知功能既有独立辨识能力，四肢五感又能互相定义、互补定义，行为是模式化构成能力，既能遗传又能进化，其数学理论基础即结构数学与准全息系统构成论。子系统功能互补提升了整体系统适应能力，图像能定义语言文字，语言能定义图像文字，文字能定义图像语言。类人可系统集成比人体更多的传感与效应功能，是包括四肢五感在内的人体功能模拟，其整体功能必能超越人类。但说人工智能最终会取代或统治人类不是事实，它取决于构造它的人性善恶，恶性之人一定会构造出残害人类的机器人，善性之人构造的只能是人类助手。机器人肯定能超越人类进化，制造它的人性不论多么邪恶，都邪不压正，佛道最终一定要战胜魔道。

参考文献：

1、2004年出版《准全息系统论与智能计算机》，长征出版社。

2、2024年、谈准全息系统构成论，科学探索第二期。