[发明专利]智能型组合门电路和JH量子编译器

说明书

1.技术领域

本发明属于数字电子和CPU芯片逻辑设计技术领域。

数字电子和CPU芯片逻辑设计技术的基础是各种逻辑门电路的集成和组合，并且任何数字计算系统都可以通过逻辑非、与、或这三个基本门电路的不同组合而得以实现。目前使用的各种数字计算机都能通过其软件程序设计语言来实现人的思想过程。因为数字计算机只能识别0和1这两个数字，所以，这说明人的思想过程，是可以通过0和1的逻辑组合形式来得到实现的。因而如果我们能把表达人的思想过程的自然语言，也用0和1这两个逻辑字符的组合形式来进行表达，那么，我们就能以逻辑门电路的数字形式，来机械地理解自然语言和表达人的思想。本发明就是为解决数字计算机如何理解自然语言而设计的一种逻辑组合电路。因为这种组合电路能够理解自然语言，并且都是通过逻辑与、或、非门这三个基本逻辑门组合而成的，所以，将其称为智能型组合门电路，并且把实现这种组合门电路的逻辑器件称为JH量子编译器。

2.背景技术

这种智能型组合门电路和JH量子编译器的背景技术，主要来自于以下三个方面。2.1.逻辑门电路的集成和组合技术。任何数字系统中的计算过程，在本质上都是由数字电路中的逻辑变量即各种晶体管开关的逻辑变量——X为0或为1而得以实现的。也就说，各种数字电路集成和组合技术的基础，是布尔代数及其开关理论。这种由开关变量X来控制和实现的电子技术表明，任何复杂的数字逻辑电路，都是可以由与、或、非这三个基本的逻辑门电路组合而成的。而每一个基本的门电路，最多都只有两个输入变量。因而由这种简单门电路所组成的组合电路也就可以只有两个输入变量，它是逻辑0和1的四种可能组合——00、01、10、11。既然由这种其最小项只有二个变量的门电路所集成的数字系统，能够实现软件程序中的任何设计。因此，我们就能考虑只运用两个变量的逻辑组合关系即0和1的四种可能组合，来表达和实现计算系统任意程序。容易看到，实现这个目标的条件，就是要求我们能够用0和1这个两个逻辑字符来精确有效地表达任意的程序设计语言。

2.2.计算机程序设计语言中的逻辑算法和数据结构关系。计算机中实现的每一个程序，最终都是通过逻辑门电路的控制和表达才得以实现的。因而，任何软件程序设计中的计算过程，都必然内在地贯穿了与逻辑门电路相符合的逻辑算法或数据结构。这种逻辑算法和数据结构中的基本元素是数据类型，它的基本内容是对象数据和数据类型以及抽象数据类型。如果我们把程序设语言中的对象数据(用标识符表示的数据)对应于逻辑关系中的任意对象或逻辑电路中的模似信号；把数据类型(程序设计语言中的值类型)对应于逻辑关系中的真假性质或逻辑电路的离数信号(0和1)；而把抽象数据类型对应于逻辑系统中的抽象对象或数字电路中的开关变量，那么我们就能通过计算机硬件来直接地理解各种运用高级语言编写的任意程序。显而易见的是，实现这种目标的条件，同样也是要求这种程序设计语言，能够用0和1的形式来进行表达。因为计算机硬件只能识别0和1这两个字符。

2.3.本人关于基因语义性质和自然语言研究的哲学理论与逻辑技术。从以上两个方面的背景中，我们已经清楚地看到，如果能用0和1这两个字符来逻辑地表达自然语言，那么，电子数字计算机就能通过逻辑门电路及其器件来实现对自然语言的理解和表达。我在已公开发表的《基因语义性质的哲学和实证考察》(载《自然辩证法研究》2006年第二期)和《逻辑的纯粹形式和普通语言》(载中国社会科学院文献信息中心编撰的《坚持科学发展观，构建和谐社会——党政理论干部学习文选》第663页至673页)两篇论文中，系统地讨论了基因语义和自然语言的哲学本体性和逻辑普通性，并给出了只用0和1这两个字符来表达自然语言的逻辑形式系统，其系统已通过软件在计算机上得到了实现。并且在中国社会科学院的逻辑研究室等有关单位作了公开演示(原文及软件见附件)。这个重大发现的核心是，它证明了逻辑隐变量的唯一性质。这种逻辑语义系统的本体唯一性，使得其任一变量的逻辑值只有真和假(0和1)的两种形式，而真假(0和1)两种类型的逻辑组合也就必然地只有四种可能的形式——11.10、01.00。这也正是二值数字逻辑的存在基础和哲学内涵。也正因为这种二值数字逻辑在物理意义上反映了客观存在的本体性质，所以，我们就能够运用唯一逻辑变量X的四种可能组合——11、10、01、00来形式化地表达自然语言的语义性质，即我们能够运用逻辑的真值表方法来机械地理解或控制自然语言的逻辑表达。

3.发明内容