基于形式领域融合的计算模型制造技术

本发明专利技术提供一种问题的机器求解的计算模型，该模型是一种问题“求解机”，可用作软件构造（开发）方法、通用计算机处理器构造及多处理机系统体系。该方法引入新的系统构造成分－场、格及其基本操作－格融合与场融合，场是具有抽象领域语义的形式领域，格是服务化的系统构造资源的抽象。场通过融合器构造。融合器是面向数据流的具有特定抽象语义的处理与控制器。该方法将一个问题的求解描述为场的构造、融合器的变异、格的构造及格的自相似滚动式的扩展与纵横交错的融合。采用该方法描述的计算机系统的运行，由既定的标准化的场引擎与格引擎驱动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机领域，尤其涉及一种计算机系统的构造方法及系统。技术背景-计算模型自计算机诞生以来一直是人们重点关注的问题，它涉及的问题 很广泛，从底层的处理器体系结构到高层的软件开发方法(及软件体系结 构)，都是以计算才莫式为勤出的。目前公认的计算模式主要有图灵计算(底层)、数据流计算(底层与高层)、 神经网络计算(底层与高层)及纯高层的面向对象的计算、构件技术与面向服务架构(Service Oriented Architecture, SOA)等。除此以夕卜，很多自然界中的 物理化学过程都蕴涵着类似于信息处理机制的计算才莫式，因此，近年来也提出 了物理计算(超导计算，量子计算，光子计算)和生物计算(DNA计算)。随着 微电子技术的发展，可重构计算近年来异军突起。这些计算模式并不是互相独 立的，而是互相影响，互相促进，共同发展的。在底层计算模式中，最早出现、现在仍然占据统治地位的的是我们熟知的 图灵计算及其具体实现Von Neumann体系。但目前也已经形成共识，就是图灵 计算的串行操作特征是目前计算性能发展的瓶颈，必须基于新的、充分具备并行能力的计算模式，才能在计算机计算性能上取得质的突破。然而，尽管人们 一直都在研究新的计算模式,但始终没有走向商业化。在高层模式研究中，当以软件体系结构的研究为主。由于软件体系结构主 要从高层(即计算机软件)考虑系统的结构与构成方式，所以一般没有列入计 算模式的研究。但是，由于其重点仍然是模式、模型(框架)及开发方法一类 的问题，所以，与一般意义下的计算模式密切相关，也可以相互借鉴。有关软件体系结构的研究与成果，属于粗体系结构的主要有多层C/S结构、 面向对象技术、分布对象(如EJB、 COM等)、SOA、 MVC机及网格体系结构 五层沙漏结构、OGSA和WSRF等。属于细体系结构的主要有C2、管it/过滤器、 黑板系统及开源项目PtolemyII (由美国加州大学伯克利分校在美国国家自然科学基金及包括Microsoft在内的一些7>司资助下进行)。 综合目前的计算模式的研究，主要存在以下问题画一些基于自然界中的物理化学过程的计算模型(超导计算，量子计算，光 子计算和生物计算)由于受到相关学科的发展的制约，很不成熟，距离实践尚远。國软件体系结构及硬件开发的研究中涉及的计算模型，目前以SOA为重点， 人们将很大精力放在对SOA中基本问题的研究，如服务发现、服务组合、服务 自组织自适应等，忽略SOA本身的缺陷。事实上，SOA的实质上的缺陷是没有 形式语义支持(见下段)。固形式语义问题这里，形式语义是指抽象化了的功能操作。我们认为，一个系统可以通过具有形式语义的构件构成。形式语义与具体的系统功能无关， 它是系统的共性功能的抽象。相比之下，一4殳的构件，如面向对象技术中的对 象、SOA中的服务，都是无形式语义的，它们重点强调的是构件的语法与语用 问题，如SOA，它以服务与服务组合为主线，即软件的主要成分是服务，而软件 主要构造行为"l务组合。其中，服务是以平台无关的定义(描述)为标志的， 而SOA对服务本身及服务组合并没有专门的语义标准。缺乏形式语义支持时， 用户不得不从头起定义构件的功能，显然存在效率低下、质量难以保障的问题。
技术实现思路
鉴于上述现有技术所存在的问题，本专利技术供了一种计算机系统的构造方 法，以给出对上述现有技术所存在问题的解决。对比现行的软件开发方法， 提供了一种新的软件开发方法；对比现行的计算机处理器/多处理机系统，提 供了 一种新的计算机处理器体系结构。该专利技术的目的在于，提供一种新的计算机软件构造方法，充分提高软件生 产率和软件可信性。该专利技术的目的还在于，提供一种新的计算机处理器的体系结构，用于构造 这样一种处理器，它的工作原理与使用方式不同于目前的以"存储程序"式计算机处理器，可充分提高处理器的并行处理能力及应用开发效率。该专利技术的进一步目的还在于，提供一种新的多处理机体系，突破传统的基 于集群的多处理器体系，实现跨网络的高度并行处理。该专利技术给出的计算机系统构造方法，要点如下(1) 引入构造计算机系统的新实体格、场、格融合器、场融合器、格引 擎、场引擎。其中-,场融合器包括库所、传感器、管道、开关、服务器、处 理器、1/0适配器；格融合器包括DP (数据-处理融合器—)、DS (数据-服务融 合器)、SP (服务-处理融合器)、XX (同质融合器)。(2) 场融合器可以通过三种手段变异参数配置、面向对象扩展、场自相 似置换。其中，场自相似置换是指用满足融合器的基本特性的场替换该融合器。(3 ) —个计算机系统是通过这些新引入的实体按照一定的规则构造而成。 基本构造规则为U.l)场构造直接利用场融合器构造初始的场，或者将某些场融合器变 异后构造场。所构造的场的形式化描述称为场^L。(2.3) 格构造将场封装为格，或者，将外部软件实体封装为格，或者， 将任意两个格采用格融合器形成新的格。所构造的格的形式化描述称为格叙。(2.4) 格/场的运行将场/格叙加载到既定的场/格引擎上，使场/格进行工作。实施本专利技术，具有如下有益效果(1) 显著提高系统开发效率本专利技术给出的系统构造方法A^于形式领域 的融合，将系统看作是形式领域的融合，而形式领域可以是较大的系统构件， 所以构造系统将显著高效。(2) 显著提高所构造系统的可信性这里的可信性重点是可靠性与安全性。 一方面，同样是由于本专利技术给出的系统构造方法是基于大的领域抽象语义单位 形式领域的融合，系统具有天然的可靠性；另一方面，这种心态体系容易加入 可测性机制和容错才几制，可以充分提高系统的可信性。(3) 显著提高系统的并行性用本专利技术方法构造的系统，系统成分是格与 场(场融合器)，系统的运行驱动是各各个场和格的引擎，这些成分都可以充分 并行工作，同时也可以支持多任务并行。这相当于一种多异构核系统。附图说明附图1是格件成分软件体系； 附图2是场处理机体系结构。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，蛊然，所描述的实施例仅Y义是本专利技术一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本实施方式的说明，由若干基本定义、方法步骤及两种关于该方法的支撑 环境与工具的实现示例说明。其中，基本定义与方法步骤进一步阐述了该专利技术 的方法的实施(使用)方式与方法，而两种环境与工具实现示例说明了如何为 该专利技术的方法的实施配置相应的支撑环境与工具一这是该专利技术用于计算才几系统 的必须的步骤。(1)若干基本定义定义1:场融合器(Field Fuser):场融合器(也称横向融合器，或者基场) 是构造场的基本器件，是一种元功能。场融合器有下列七类國库所持久的内部存储区，緩冲来自其他融合器的数据，具有共享特性。躍管道用于连接其他融合器，用作数据通道，是数据流的抽象。这里， 数据是广泛的数据，可以包括计算机程序。H传感器用于捕获事件，并报告其它融合器。传感器一般寄生在其他融 合器中，起到为融合器通风报信的作用。翻开关用作数据流的导向器(开关)，控制数据流的流向。开关直接连接 管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机系统的系统开发方法，其特征在于，包括：　将系统划分为由代表形式领域的场和代表服务化的系统构造资源的格，通过场与格的纵横交错的融合而成；　直接利用场融合器构造初始的场，或者将某些场融合器变异后构造场，所构造的场的形式化描 述称为场叙；　将场封装为格，或者，将外部软件实体封装为格，或者将任意两个格采用格融合器形成新的格，所构造的格的形式化描述称为格叙。　将场叙和／或格加载到既定的场和／或格引擎上，使场和／或格进行工作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：齐德昱，齐启豪，
申请(专利权)人：齐德昱，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]