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My Unix World

不要迷恋Unix,Unix只是计算世界很小的一部分!

 
 
 

日志

 
 

Soft logic & Silicon Inteligence  

2009-09-16 02:53:44|  分类: computer-logic |  标签: |举报 |字号 订阅

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硬件与软件不存在根本的区别。
sed,或者vim,完全可以用芯片逻辑实现,并且,在现实中正是这样子的。DSP的功能完全可以由软件实现,而密码算法也可以用专用芯片实现。音频播放,在pc中用软件实现解码,在mp3中以硬件方式实现。
软件和硬件都是一套逻辑,它们本质上是一个工具,或者机器。
硬件完全可以由软件实现,随手所见的鼠标,完全可以软实现。
人与机器交互的大体过程。
人----外设如鼠标键盘-----数据电源线-----主板总线-----CPU中断-------驱动------操作系统-------操作系统把封装后的鼠标信息传递给对应的应用程序-------应用程序对这些实现做出相应反应,如光标向左移动50pix-------应用程序对操作系统说将光标向左移动50pix,这里交互的接口是OS封装过的方法/函数/服务-------操作系统做出相应处理-------驱动程序写显存--------总线-----显卡-----------DA转换----------显示器信号线--------显示器
软件实现鼠标功能,其实比硬件更容易地多。鼠标事件最终由应用程序处理,硬件生成的鼠标事件需要层层转化,才能进入应用程序层面,如果软件实现,只需要鼠标软件与应用程序进行交互,这是进程间通信,容易多了。
计算机的模型,传统的层次模型是一个错误,它在本质上是盒子模型,最外面是外设,人与外设打交道,外设里面是IO接口这个盒子,IO盒子里面套着CPU+mem+操作系统, 这是一套通用逻辑,这也是一个盒子,在这个盒子里面,是应用程序逻辑。应用程序逻辑需要借助类库之类转接层与操作系统和CPU内存IO接口进行交互。
最里面的应用程序,在本质上是专用逻辑芯片。
这是通用处理器的的好处,它可以用来模拟专用芯片的功能。
对于程序员或者进程而言,专用芯片没有太大的刺激,因为功能基本固化,无法进行逻辑组合,无法改写控制位为所欲为。如家庭无线路由器的无线发射部分,这是专用芯片定死的功能。唯一可以引起兴趣的是路由器的CPU,有通用处理器存在就可以做指令的组合,如果通用处理器足够强大,甚至可以完成操作系统级别复杂的指令组合。
可以想象,任何具有通用指令特征的芯片,任何具有标志位的接口,都是可以进行逻辑组合特化进行控制的。
在所有的芯片里面,最有意思的当属通用处理器。我们的PC,服务器,超级计算机,都是建立在通用处理器的基础之上,它通用性足够强,所以它的指令组合可以构建异常丰富的软件世界,它足够强大,所以我们的PC早已走过那些斤斤计较的年代,我们运行多用户多进程的操作系统而毫不费力,操作系统可以带动足够大的存储设备,我们用软件的方式实现网络协议栈,我们的软件分层分层再分层,封装封装再封装。所有这些,都是以处理器的通用性足够强,处理能力足够强,内存存储容量足够大的前提之上。如果对这些强大缺乏感觉,拿PC跟家庭路由器,电视机顶盒,或者诺基亚1110的手机作比较,可以立刻发现PC的强大。
当硅逻辑继续强大,完全可以实现自主的智能化,出现类似于生命的特征。
计算机应用分3个层次:
GUI级别--------windows和mac追求的人机交互方式,在这个层面上,机器对人适应。
字符交互级别-----Unix的人机交互方式,这个层面人机相互适应,在目前机器性能条件下,这是一种合理的交互方式。在这个层面,我们用ascii写代码,然后编译器帮我们完成到二进制的转换,我们使用的各种工具,以ascii的方式传递给shell,由shell帮我们完成交互。我们最终得到的各种log,最后一般以ASCII方式存在。我们的文本编辑器vim,emacs,流编辑器sed,各种工具,均以字符方式实现交互。
机器指令级--------这是机器的工作方式。不论图形或者字符,最终以机器指令的方式工作,这才是机器的工作方式,这也是机器运行的本质的方式。
考虑机器智能,最好将目光专注到这个层面,否则,只会造成机器性能的浪费。
机器智能,最重要的关注点包括:
1, 学习和资料总结的能力
2, 运行逻辑自我逻辑调整的能力
3, 机器能动性的能力
4, 自我生产的能力(机器的繁殖)
学习和资料总结主要包括传感器资料采集和之后的资料分析,现在的商业智能,数据挖掘有涉及相关的内容,但也有所出入。机器智能对于资料的分析,并不需要保存为ASCII方式,使用机器二进制方式,效率会更高,也更符合机器的思维习惯。
逻辑自我调整能力是硅智能的核心所在,这要求进程根据经验(所存储的资料和资料分析得到的结论)+环境(当前环境的信息)+行为习惯/气质(所设立的约束条件和软件行为偏好),自动调整运行逻辑。也就是机器自我编程的能力。机器自我编程与程序员编程的区别在于,机器自我编程使用二进制方式,不需要先写成源代码,然后用著名的gcc编译。
自我编程的另一个要点:我们现在的程序都是一些固定逻辑,程序要发生些什么,都是人为的规定,机器做什么,进程的过程发生了什么,进程逻辑要达到的目标,所有这些都是明确的,事先定义的。但对于机器智能,这个全新的生命物种,它们的进程逻辑完全是自我调整的动态的,而不是事先人为定义。如果模仿人类,那这种智能机器应该是经验驱动的,要有好的传感器,好的新号处理芯片逻辑,好的信息分析处理系统,优秀的判断,根据判断代码调整的机制,etc。。。
毫无疑问,机器智能总有一天会事先,并且最终比人类强大。
对于智能硅逻辑,体系结构需要发生一些变化:
应用进程只有一个,应用进程才是整个智能体的核心。
操作系统隶属于这个应用进程,在某种程度上,它只是所有硬件的高级驱动。
CPU需要量身定做。在CPU本身需要具备紊乱指令处理的能力,而不是所有的指令顺序执行。除了条件和非条件跳转,也需要增加一些其他机制,睡眠模式(机器不再处理事情,但其实内部在进行一些类似于DMA方式的资料整理,信息处理)和清醒模式,思考子模式,学习子模式,。到底属于那种类型的自动机,仍没有结论。
自我识别是另一个关键概念。
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