智能型組合門電路和jh量子編譯器的製作方法

2023-09-17 02:21:40 3

專利名稱：智能型組合門電路和jh量子編譯器的製作方法
技術領域：
本發明屬於數字電子和CPU晶片邏輯設計技術領域。
數字電子和CPU晶片邏輯設計技術的基礎是各種邏輯門電路的集成和組合，並且任何數字計算系統都可以通過邏輯非、與、或這三個基本門電路的不同組合而得以實現。目前使用的各種數字計算機都能通過其軟體程序設計語言來實現人的思想過程。因為數字計算機只能識別0和1這兩個數字，所以，這說明人的思想過程，是可以通過0和1的邏輯組合形式來得到實現的。因而如果我們能把表達人的思想過程的自然語言，也用0和1這兩個邏輯字符的組合形式來進行表達，那麼，我們就能以邏輯門電路的數字形式，來機械地理解自然語言和表達人的思想。本發明就是為解決數字計算機如何理解自然語言而設計的一種邏輯組合電路。因為這種組合電路能夠理解自然語言，並且都是通過邏輯與、或、非門這三個基本邏輯門組合而成的，所以，將其稱為智能型組合門電路，並且把實現這種組合門電路的邏輯器件稱為JH量子編譯器。
2.背景技術這種智能型組合門電路和JH量子編譯器的背景技術，主要來自於以下三個方面。2.1.邏輯門電路的集成和組合技術。任何數字系統中的計算過程，在本質上都是由數字電路中的邏輯變量即各種電晶體開關的邏輯變量——X為0或為1而得以實現的。也就說，各種數字電路集成和組合技術的基礎，是布爾代數及其開關理論。這種由開關變量X來控制和實現的電子技術表明，任何複雜的數字邏輯電路，都是可以由與、或、非這三個基本的邏輯門電路組合而成的。而每一個基本的門電路，最多都只有兩個輸入變量。因而由這種簡單門電路所組成的組合電路也就可以只有兩個輸入變量，它是邏輯0和1的四種可能組合——00、01、10、11。既然由這種其最小項只有二個變量的門電路所集成的數字系統，能夠實現軟體程序中的任何設計。因此，我們就能考慮只運用兩個變量的邏輯組合關係即0和1的四種可能組合，來表達和實現計算系統任意程序。容易看到，實現這個目標的條件，就是要求我們能夠用0和1這個兩個邏輯字符來精確有效地表達任意的程序設計語言。
2.2.電腦程式設計語言中的邏輯算法和數據結構關係。計算機中實現的每一個程序，最終都是通過邏輯門電路的控制和表達才得以實現的。因而，任何軟體程序設計中的計算過程，都必然內在地貫穿了與邏輯門電路相符合的邏輯算法或數據結構。這種邏輯算法和數據結構中的基本元素是數據類型，它的基本內容是對象數據和數據類型以及抽象數據類型。如果我們把程序設語言中的對象數據(用標識符表示的數據)對應於邏輯關係中的任意對象或邏輯電路中的模似信號；把數據類型(程序設計語言中的值類型)對應於邏輯關係中的真假性質或邏輯電路的離數信號(0和1)；而把抽象數據類型對應於邏輯系統中的抽象對象或數字電路中的開關變量，那麼我們就能通過計算機硬體來直接地理解各種運用高級語言編寫的任意程序。顯而易見的是，實現這種目標的條件，同樣也是要求這種程序設計語言，能夠用0和1的形式來進行表達。因為計算機硬體只能識別0和1這兩個字符。
2.3.本人關於基因語義性質和自然語言研究的哲學理論與邏輯技術。從以上兩個方面的背景中，我們已經清楚地看到，如果能用0和1這兩個字符來邏輯地表達自然語言，那麼，電子數字計算機就能通過邏輯門電路及其器件來實現對自然語言的理解和表達。我在已公開發表的《基因語義性質的哲學和實證考察》(載《自然辯證法研究》2006年第二期)和《邏輯的純粹形式和普通語言》(載中國社會科學院文獻信息中心編撰的《堅持科學發展觀，構建和諧社會——黨政理論幹部學習文選》第663頁至673頁)兩篇論文中，系統地討論了基因語義和自然語言的哲學本體性和邏輯普通性，並給出了只用0和1這兩個字符來表達自然語言的邏輯形式系統，其系統已通過軟體在計算機上得到了實現。並且在中國社會科學院的邏輯研究室等有關單位作了公開演示(原文及軟體見附件)。這個重大發現的核心是，它證明了邏輯隱變量的唯一性質。這種邏輯語義系統的本體唯一性，使得其任一變量的邏輯值只有真和假(0和1)的兩種形式，而真假(0和1)兩種類型的邏輯組合也就必然地只有四種可能的形式——11.10、01.00。這也正是二值數字邏輯的存在基礎和哲學內涵。也正因為這種二值數字邏輯在物理意義上反映了客觀存在的本體性質，所以，我們就能夠運用唯一邏輯變量X的四種可能組合——11、10、01、00來形式化地表達自然語言的語義性質，即我們能夠運用邏輯的真值表方法來機械地理解或控制自然語言的邏輯表達。
3.發明內容本發明的目的是構造一種能夠理解和表達自然語言的數字組合電路。這種組合電路的輸入變量只有00、01、10、11四種可能真值形式。並且這種數字電路也是通過邏輯與、或、非這三個基本邏輯門組合而成的，它夠能理解自然語言的邏輯功能，是通過定義變量的邏輯賦值門和進行邏輯推理的量子蘊函門而得到實現的。下面介紹本發明的有關定義、原理和技術。
3.1.有關定義定義1.隱變量——在數字邏輯電路中被電平信號隱藏的數據變量。它是任一存在對象或數據的邏輯函數，也是對自然語言和程序設計語言實現數據封裝的邏輯基礎。我們用符號″x″表示。
定義2.粒子語句——自然語句中一個由語法詞項(主項或謂項)構成的表達式。粒子語句的邏輯主項是唯一或全同的隱變量即抽象變量(X)。
定義3.原子語句——自然語句中一個由邏輯主項和謂項即兩個粒子語句組成的表達式是原子語句。原子語句的邏輯主語是等價於隱變量(X)的任一存在對象。
定義4.量子語句——自然語言中的粒子語句和原子語句以及複合語句中的原子語句都是量子語句。即自然語言系統是量子語句的集合。
定義5.量子初值——一個粒子語句的邏輯值是量子初值。
定義6.量子真值——一個原子語句的邏輯值是量子真值。
定義7.粒子語句的量子封裝——用一個詞項(主項或消項)即一個粒子語句的量子初值(0或1)作為邏輯類型來封裝該詞項的方法，是粒子語句的量子封裝。
定義8.原子語句的量子封裝——用一個原子語句的量子真值(0或1)作為邏輯類型來封裝該原子語句的方法，是原子語句的量子封裝。
3.2.邏輯原理本發明所遵循的邏輯原理是(1)量子變量與存在對象的全同性和隱藏性。這個原理的基本思想是，由於量子系統的物理性質是全同的，因而它作為邏輯變量的性質是唯一的。如果我們把自然語言系統定義為量子語句的集合，那麼，因為任何量子語句即粒子語句和原子語句的值都只有0或1兩種可能，所以，我們能夠用量子語句的邏輯值(0或1)來封裝任一語句，即把語句的字符串數據隱藏在它的初值或真值之中。這就是說，任一的語句變量(X)，在數字電路中也能象開關變量(X)一樣，總是被隱藏在0或1的狀態之中，即能夠被它的邏輯值——數字電路中的高、低封裝起來。
(2)量子值類型的差異性和不相容性。在智能數字系統中，邏輯值類型被區分為粒子值類型和原子值類型，並且將其統稱為量子值類型。其中粒子值類型為量子初值類型，原子值類型為量子真值類型。量子初值類型是以其語法詞項——簡單語句中的主項或謂項為單位的值類型，這種量子初值類型按其語法詞項中所帶量詞的性質，分為全稱量子初值和特稱量子初值。全稱量子初值和特稱量子初值的邏輯性質是不相容的。原子真值類型是由主、謂詞項相聯結而構成的原子語句的值類型。原子真值類型中的真假類型的邏輯性質也是不相容的。
根據上述原理，我們給出數字邏輯電路和自然語言以及程序設計語言之間的邏輯對應關係(1)自然語句中所描述的任意對象，對應於數字電路中表達該字符串的模擬信號，表達該字符串的模擬信號又對應於程序設計語言中的對象數據(這種表示對象的數據，在程序設計語言中通常是用標識符來表示的任一事件或對象)。
(2)自然語句中的任一語法詞項(主項或謂項)的初值類型或任一原子語句的真值類型，對應於數字電路中離散信號的高、低電平，這種離散性的控制信號，又對應於程序設計語言中的布爾類型。
(3)在用符號來表達自然語言的形式系統中，用來表達存在對象的抽象變量——X(在經典邏輯中通常被稱為命題函項)，對應於數字邏輯電路中的開關變量——X，這種電路中的開關變量，又對應於程序設計語言中的抽象數據類型(在C語言中通常被稱為根類或引用類型)。
因為有了上述三個方面的精確對應關係，所以我們就能用數字電路中離散信號的高、低電平封裝或隱藏模擬信號的方法，來對應地實現用詞項的初值和語句的真值類型來封裝或隱藏自然語句。由於自然語句中以主、謂為單位的邏輯初值和以原子語句為單位的邏輯真值，能夠精確地對應於數字電路中的高、低電平，並且由於這種值類型和電平類型都只有0和1兩種形式，因而，它們的二元組合(每一個自然語句都是一個主、謂詞項的二元組合)就只有四種可能——00，01，10，11。所以我們就只需要通過邏輯門電路的四種真值組合，就能實現對自然語句的理解和表達。
3.3.封裝技術實現智能性組合冂電路的關鍵技術，是將表達自然語句的各種字符串數據隱藏和封裝在它的量子初值或真值的類型(0或1)之中。因為表達自然語句的邏輯初值或真值，能夠在數字電路中通過其離散離信號的高、低電平而得到精確的表達，所以，如果我們系統地將自然語言中表示詞項或語句的模擬信號，系統地封裝或隱藏於它的值類型(0或1)中，那麼，數字電路就能通過離散信號的高、低電平來精確地表達自然語言。下面是封裝自然語句的具體方法。
3.2.1.粒子語句的封裝方法(1)量詞的表示和實現方法由於全稱類量詞和特稱類量詞的邏輯性質是不相容的，所以我們用正邏輯表示全稱類量詞——用邏輯1表示全稱量詞″所有″的肯定形式，邏輯0表示其否定形式，即用門電路中11、1O兩種組合，並可通過CMOS電路中NMOS管的並聯PMOS管的串聯方法實現；用負邏輯表示特稱類量詞——用邏輯0表示特稱量詞″有″的肯定形式，用邏輯1表示其否定形式。即用00、01兩種組合，並可通過CMOS或非門電路中NMOS管的串聯和PMOS管的並聯方法實現。
(2)封裝粒子語句的量子公式0x←→0x＝＝1X；0x←→1x＝＝0X；1x←→0x＝＝0X；1x←→1x＝＝1X。
公式中的X，是邏輯隱變量，即語句變量。″＝＝″左邊的X表示任一粒子語句的字符串代碼，0或1表示粒子語句的初值；″＝＝″右邊的X表任一原子語句的字符串代碼，0或1表示原子語句的真值。
(4)公式的適用①對於帶量詞的語句用量詞的表示方法。例如，所有S是P＝＝沒有P就沒有S＝＝1x←→1X；所有S不是P＝＝沒有P是S＝＝1x←→0x；有的P不是S＝＝沒有S是P＝＝0x←→1x；有的P是S＝＝沒有S不是P＝＝0x←→1x。
②對於不帶量詞的語句區別兩種情況表示。一種是在原子語句中以名詞作主語的語句。這種語句的表示方法與帶有全稱量詞的語句相同，例如張三是一個人＝＝1x←→1X＝1X；另一種是在原子語句中以指稱詞組或摹狀詞為主項的語句。這種語句的表示方法，與帶有特稱量詞的語句相同。例如那個人是張三＝＝0x←→0x＝1X；。
3.2.2.原子語句的量子封裝(1)複合原子語句的表示方法原子與0x·0x＝＝0X；0·1x＝＝0X；1x·0x＝＝0X；1x·1x＝＝1X。
原子或0x+0x＝＝0X；0x+1x＝＝1X；1x+0x＝＝1X；1x+1x＝＝1X。
原子異或0x0x==1X;]]>0x1x==0X;]]>1x0x==0X;]]>1x1x==1X.]]>原子必要蘊函0x→0x＝＝1X；0x→1x＝＝0X；1x→0x＝＝1X；1x→1x＝＝1X。
原子充分蘊函0x←0x＝＝1X；0x←1x＝＝0X；1x←0x＝＝1X；1x←1x＝＝1X公式中的X，是邏輯隱變量，即語句變量。″＝＝″左邊的X表示任一原子語句的字符串代碼，0或1表示原子語句的真值；″＝＝″右邊的X，表示任一複合語句的字符串代碼，0或1表示複合語句的真值。原子語句和複合語句的真值都用正邏輯表示。
(2)封裝原子語句的量子公式
0x-0x＝＝1X或0X；0x-1x＝＝0X或1X；1x-0x＝＝0X或1X；1x-1x＝＝1X或0X。
公式中的符號″-″表示任一聯結詞。
3.3.3.自然語句的分隔、聯結方法(1)粒子語句的分隔和聯結自然語言中的粒子語句即主、謂詞項之間是沒有分隔符號的，為了便於計算機識別，我們用符號「←→」來分隔和聯結粒子語句。
(2)原子語句的分隔和聯結方法①在原子語句之間沒有聯結詞的，用符號″·″來分隔和聯結；②在原子語句之間有聯結詞的，用聯結詞的符號來進行分隔和聯結。即對於有聯結詞「並且」、「但是」、「而且」、「因為」、「只有」的，用符號″·″聯結；對於有聯結詞「或者」的，用符號″+″聯結；對於有聯結詞「要麼」的，用符號″″聯結；對於有聯結「那麼」、「所以」、「因此」、「於是」的，用符號「→」聯結；對於有聯結詞「才能」、「才有」的，用符號「←」聯結。
3.3.4.自然語句的識別和賦值方法(1)粒子語句的識別和賦值；在由符號「←→」來聯結的兩個粒子語句中，符號「←→」前面的粒子語句是這個原子語句的主項，後面的粒子語句是這個原子語句的謂項。在主項中有全稱量詞「所有」的原子語句，用正邏輯對其中的兩個粒子語句賦初值，在主項中有特稱量詞「有」的原子語句，用負邏輯對其中的兩個粒子語句賦初值。並將全稱量詞「所有」和特稱量詞「有」以及否定詞「沒有」「不」「並非」等設定為關鍵詞，作為識別粒子語句的邏輯性質和為其賦初值的依據性標識。
(2)原子語句的識別和賦值①對於有量詞的原子語句，按其量詞的肯定或否定性質賦真值，全稱和特稱原子語句的真值都用正邏輯表示；②對於沒有量詞的原子語句，按其原子語句的肯定和否定性質賦真值。③對於有聯結詞聯結的複合語句，根據其聯結詞的性質，進行邏輯運算後，得到其真值(在進行邏輯推理的有效性運算時，粒子語句用符號「[]」標識；原子語句用符號「{}」標識；複合語句用″{}″進行嵌套。但「[]」不允許嵌套。其優先級順序是，[]優先於{}。
根據上述定義、原理和方法，我們看到，自然語句不僅能夠實現量子封裝，並且可以通過標識關鍵字的方法來識別邏輯聯結，所以在一個被封裝的邏輯系統中，只要窮盡了自然語言所有可能的聯結方式，那麼，這個系統就能精確的理解和表達自然語言。
因為自然語言的邏輯聯結只有與、或、非、異或、蘊函、量子等值這6種方式，所以我們只需在邏輯與門、或門、非門、異或門這四種聯結方式的基礎上，增加量子等值門(或稱量子賦值門與邏輯定義門)和邏輯蘊函門(或稱邏輯推理門)，就能實現數字計算機理解和表達自然語言的目的。本發明中的邏輯器件——JH量子編譯器，是實現這種邏輯功能的電子器件。
與現有技術相比較，本發明的特點是明顯的(1)這種智能型的數字電路使得數字計算機具有理解自然語言的功能，從而實現了數字計算機由物理符號系統向生物符號系統的綱領性轉變；(2)邏輯推理電路的實現，將使得電子計算機以數字計算為主的機械功能轉向以處理知識系統為主的人工智慧；(3)這種以量子數字為基礎的計算系統，使得計算機作為認識論模型的作用，得到了充分的發揮，它並將引發一場意義重大的信息革命，從而導致整個人類文明的發展方向，發生根本性的轉變。
4.


附圖是本發明的邏輯電路示意圖。下面根據附圖，對本發明作進一步的敘述。
圖1所示，是一個CMOS量子等值門或稱邏輯定義門電路，。它由4個增強型絕緣柵場效應管組成。在粒子語句的封裝規則中，我們已經規定在量子等值門電路的四種電平組合——00，01，10，11中，00、01的組合是表示特稱量詞語句初值的。11，10的組合是表示全稱量詞語句初值的，並且特稱量詞語句的初值是用負邏輯表示的，而全稱量詞語句的初值是用正邏輯表示的，所以，11、10的組合由C、D兩個輸入端輸入，並由它所連接的柵極T5、T6、T7、T8來控制輸入，其中T5、T6為兩個串聯的NMOS管，T7、T8為兩個並聯的PMOS管，因而能夠通過邏輯與門實現。即1·1＝1，1·0＝0。對於00，01兩種組合，則用A、B兩個輸入端所連接的控制極T1、T2、T3、T4來控制輸入，其中T1、T2為兩個並聯的NMOS管，T3、T4為兩個串聯的PMOS管，因而可以通過邏輯或非門實現。即0+0＝1，0+1＝0。由此得到量子等值門即邏輯定義門或量子賦值門的組合電路——1←→1＝1，1←→0＝0，0←→1＝0，0←→0＝1。
圖2所示，是一個CMOS量子蘊函門或稱邏輯推理門電路。它也是由4個增強型絕緣柵場效應管組成。在原子語句的封裝規則中，我們知道邏輯蘊函關係中的充分和必要蘊函語句(條件語句)都是假言，即它作為存在的原子事實，只是一種假設，並且充分蘊函和必要蘊函的邏輯功能是互逆的。為了方便推理，我們把這兩種蘊函關係簡化為蘊函門電路的四種電平組合，即把必要蘊函關係看著是充分蘊涵的逆。圖中VT1、VT2為兩個並聯的PMOS管，VT3、VT4為兩個串聯的NMOS管，因而11、10兩種組合的計算可以通過與門來實現，即1·1＝1，1·0＝0；而00，01的計算則可以通過與非門實現，即0·0＝1，0·1＝1。由此得到量子蘊函即邏輯推理的組合門電路——1→1＝1，1→0＝0，0→1＝1，0→0＝1或1←1＝1，1←0＝1，0←1＝0，0←0＝1。
圖3所示，是一個JH編譯器的引腳功能圖。圖中G、G是編譯器的兩個使能輸入端，它們共同決定了編譯器當前是否被允許工作，當G＝1，G＝0時，編譯器處於使能狀態，否則就被禁止。A、B、C、D為編譯器的4條輸入線，輸入的是原始碼即自然語句的四種類型，編碼輸出和解碼輸入即F、H是兩個粒子語句的字符串及其類型的二進位代碼，它們分別為原子語句的兩個詞項，左邊數據項中的X是主項，右邊數據項中的X是謂項，0或1的代碼為該詞項的初值，是一個在電路中起控制作用的片選信號——一個封裝該詞項X的值類型，符號「←→」為量子等值門的邏輯操作符；解碼輸出端中的輸出變量是目標代碼，它對應於自然語言輸入端中的原始碼，其中的代碼，0或1是該語句的真值——一個封裝該原子語句的真值類型，也是一個起控制作用的片選信號。解碼輸出端分別代表了4種不同的原子狀態，它們的不同組合狀態，決定了4個輸入端F0-F3的狀態，這四個輸出端和四個輸入端的數據與類型是精確相對應的，即A對應於F0，，B對應於F1，，C對應於F2，D對應於F3。輸入和輸出端的四種狀態在邏輯上都是互相排斥的。其中B、C即10和01兩種組合為低電平有效。並且A、B輸入線的電平為正邏輯，而C、D輸入線電平為負邏輯。輸出端F的值均為正邏輯。
4.具體實現方式。
具體實現本發明的關鍵，在於正確地運用識別和封裝自然語言的邏輯技術，下面我們通過實際例子來說明這種識別和封裝技術的實現方式。
4.1.實施例1(1)給出自然語句形式的原始碼如果所有的思想是清楚的，那麼沒有思想需要解釋，如果所有的思想都不是清楚的，那麼沒有思想能夠被解釋。因此如果有的思想既需要解釋又能夠被解釋清楚，那麼，這說明有的思想清楚，也有的思想不清楚。
(2)用粒子語句的邏輯初值和原子語句的邏輯真值即用邏輯0或1的控制信號封裝原始碼。原始碼″″中的內容是量詞或邏輯聯結詞即關鍵詞；′[]′中的內容是粒子語句；″{}″中的內容是原子語句。粒子語句不能嵌套，原子語句可以嵌套。例如{{{[如果(所有)的思想]＝1[是清楚的]＝1[(那麼沒有)思想]＝0[需要解釋]＝1}{[如果所以思想]＝1[(不)是清楚的]＝0[(那麼沒有)思想]＝0[能被解釋]＝1}}{{[(因此如果有)的思想]＝0[既需要解釋]＝0}{(又)能被解釋清楚＝1}{[(那麼)這說明(有)的思想]＝0[清楚]＝0}{[也(有)的思想]＝0[(不)清楚]＝1}}}(3)給出連接和封裝原始碼的邏輯公式{{{[1X←→1X]→
}·{[1X←→0X]→
}→{{
·1X}→{
+
}}}(4)運算第一步，按照優先級即由粒子語句的初值得到原子語句的真值{{{1X→0X}·{0X→0X}}→{{1X·1X}→{1X·0X}}}第二步，從內到外計算原子語句的真值{{0X·1X}→{1X→0X}}第三步，計算複合語句的真值，並得出推理結果{0X→0X}＝＝1。該推理有效。
4.2實施例2人有O、A、B、AB四種血型。無論是輸血者還是受血者都必須遵守一定的配合原則，血型的配合原則是O血型能與任一血型相配；A血型只能與A和AB血型相配；B血型只能與B和AB血型相配；AB血型只能和AB血型相配。試用自然語言方法，設計一個血型關係檢測電路，用來檢測輸血者與受血者之間的血型是否相匹配。
按照常規的方法，設計這種血型關係檢測電路，至少要設計四個輸入變量即輸血者和受血者的血型都必須要用二位二進位數來表示，而用自然語言封裝方法，則只需用兩個輸入變量即可。其實現的方法如下(1)、設陳述輸血者和受血者的血型名稱一原子語句的主項，二者是否相配的關係為謂項。它們分別為A、B兩個輸入變量。
(2)、設兩者血型相配的輸出變量F為1，否則為0。
(3)、由上述設定得到邏輯定義門函數F的真值關係1←→1＝＝1，1←→0＝＝0，0←→1＝＝0，0←→0＝＝0(4)由上述量子門電路得到關於血型是否相配的所有可能的組合狀態。即；O血型和O血型相配。
O型血和A血型相配。
O血型和B血型相配。
O血型和AB血型血相配；A血型和O血型不相配。
A型血和A血型相配。
A血型和B血型不相配。
A血型和AB而型相配等16個原子語句。
(5)按照語句的量子封裝方法，實現其表達。即{[O血型和O血型]＝1[相配]＝1}＝＝1X←→1X＝＝1，，{[A血型和O血型]＝1[(不)相配＝0}＝＝1X←→0X＝＝1，等16個量子封裝語句。
4.3實施例3，設計一個三人多數表決器。即當表決某個提案時，多數人同意，提案通過，否則不能通過。
按照常規方法，這個表決器的邏輯電路，至少要設計三個輸入變量，而用自然語言方法，則只需設計兩個輸入變量，其具體方法如下(1)、設表決的票數為一原子語句的主項，是否被通過的結果為謂項，它們分別為兩個輸變量A和B。
(2)、設表達被通過的輸出變量F＝1，沒有通過的輸出變量F＝0。
(3)、由上述設定得到邏輯定義門的邏輯函數F的真值關係1←→1＝＝1，1←→0＝＝0，0←→1＝＝0，0←→0＝＝0(4)、由邏輯定義門的函數關係得到所有可能的四種表決狀態①0票不能通過。
②1票不能通過。
②2票通過。
③3票通過。
(5)按照語句的量子封裝方法，實現其表達①{
＝1[(不)能通過]＝0}＝＝1X←→0X＝＝0②{[1票]＝1[(不)能通過]＝0}＝＝1X←→0X＝＝0②{[2票]＝1[通過]＝1}＝＝1X←→1X＝＝1
③{[3票]＝1[通過]＝1}＝＝1X←→1X＝＝權利要求
1.本發明是一種計算機理解自然語言的實現方法。其特徵在於它通過邏輯門電路的四種電平狀態——00、01、10、11作為數字系統中封裝對象或數據的組合變量，實現了計算機對自然語言的理解。邏輯定義門和推理門以及JH量子編譯器是實現計算機理解自然語言的基本器件。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的邏輯定義門電路，是用CMOS工藝中兩個NMOS管(一個並聯一個串聯)和兩個PMOS管(一個並聯一個串聯)，並通過或非門和與門電路的組合實現的。這種邏輯定義門電路有A、B、C、D四個輸入變量，其中A、B兩個變量，輸入00、01兩種組合，C、D兩個變量，輸入11、10兩種組合。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的邏輯推理門電路，是用CMOS工藝中一個串聯的NMOS管和一個並聯的PMOS管，並通過與非門和與門電路的組合實現的。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的JH量子編譯器中的編碼輸入端和解碼輸出端的變量，即A、B、C、D和F0、F1、F2、F3是精確相對應的。其中輸入端是自然語言原始碼，輸出端是等價於原始碼的二進位目標代碼。編碼輸出端和解碼輸入端即E和H是相同的一組量子變量。這種JH量子編譯器，是一個將編碼器和解碼器合二為一的邏輯器件。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的自然語言系統是一個邏輯量子語句的集合。即是粒子語句、原子語句、複合語句的集合。粒子語句是以原子語句中的主、謂詞項為單位的量子語句；原子語句是以自然語句中的簡單語句為單位的量子語句；複合語句是由2個或2個以上原子語句組成的。這些自然語句在計算程序中，都是被0和1即電路中的高、低所封裝的。00、01兩種組合，封裝特稱量子語句，並且用負邏輯表示。11、10兩種組合，封裝全稱量子語句，並且用正邏輯表示。
6.根據權利要求1和5所述的方法，其特徵在於所述的自然語言即量子語言系統中，只有唯一的一個量子隱變量(X)，這個唯一的邏輯量子變量(X)，對應於物理系統中的全同粒子和邏輯電路中的開關變量，並且這種全同的物理粒子能夠實現為邏輯電路中的開關變量。它只有可能的兩個值——邏輯「0」和邏輯「1」。
7.根據權利要求1和6所述的方法，其特徵在於所述的數字計算系統，是一個以物理量子為基礎的邏輯系統。物理量子的全同性質，使得我們能夠以00、01、10、11四種邏輯組合狀態來封裝和理解自然語言，因而，以這種邏輯電路為基礎來構造的計算機是量子計算機。
全文摘要
本發明是計算機理解自然語言的實現方法。其特徵在於它把自然語言中的概念和命題的肯定(正)與否定(負)形式對應於邏輯真值形式(肯定對應於真，否定對應於假)，同時將其與數字電路中的高低電平相對應，並通過運用這種相對應的電平狀態來封裝其概念和命題的字符串代碼。然後，根據綜合知識庫和語義關係的邏輯匹配規則，實現了自然語言理解。這種機械性的理解，在邏輯電路中是通過離散信號封裝模擬信號，即用真值形式來封裝字符串代碼而得以實現的。本方法將大量地簡化軟體程序和降低硬體成本，並且因為它理解了自然語言，而使得計算機作為認識論模型的作用得到了充分的發揮。從而實現了數字計算機從物理符號系統到生物符號系統的綱領性轉變。
文檔編號H03K19/173GK101075808SQ200710034930
公開日2007年11月21日 申請日期2007年5月16日 優先權日2007年5月16日
發明者萬繼華 申請人:萬繼華