計(jì)算機(jī)邏輯結(jié)構(gòu)與人、社會的關(guān)系研究

王藉

(大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠信息中心，黑龍江大慶163574)

計(jì)算機(jī)邏輯結(jié)構(gòu)與人、社會的關(guān)系研究

王藉

(大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠信息中心，黑龍江大慶163574)

通過對人、社會、電腦進(jìn)行邏輯抽象后的共同邏輯結(jié)構(gòu)的證明，人、社會、電腦都具備“輸入”、“輸出”、“計(jì)算機(jī)”三大部分，“順序”、“分支”、“循環(huán)”三大結(jié)構(gòu)。給出了計(jì)算機(jī)為什么能夠?yàn)槲覀兩鐣鲞@樣多的事情的原因，并進(jìn)一步明確了“電腦小社會、社會打電腦”的核心結(jié)論，為我們國家“十二五”規(guī)劃中的信息化、工業(yè)化兩化融合、兩化深度融合，提供了理論支持。

計(jì)算機(jī)；人體；社會結(jié)構(gòu)；邏輯關(guān)系；研究

首先，互聯(lián)網(wǎng)將會推動社會生產(chǎn)力以更快的速度發(fā)展。人類社會經(jīng)歷好幾次技術(shù)革命，而電腦互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代到來，宣告了一場新的科技革命的到來。

電腦，也就是電子計(jì)算機(jī)，它能夠?yàn)樯鐣?、更?zhǔn)確地做許多事，這已經(jīng)是人所共知的事實(shí)，但是“電腦為什么能夠?yàn)槿藗冏鬟@樣多的事”卻不是每一個(gè)人都能回答的問題。

如果這個(gè)問題的答案成為每一位社會成員的共識，那么，每一位社會成員不僅可以知道電腦為什么能夠?yàn)樽约鹤鍪虑?，而且，還能由此知道“自己的周圍還有哪些事情能用電腦來做”也就知道了“電腦還能為我們做什么”。

這無疑是一個(gè)極有潛力的電腦消費(fèi)群體，特別是在我們國家大力推動信息化和工業(yè)化的兩化融合、兩化深度融合的今天，更有利于進(jìn)一步提高整個(gè)社會的信息化水平和兩化融合的深度，有利于“十二五”宏偉目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

1 電腦與社會的關(guān)系

稍具計(jì)算機(jī)知識的人們都會知道，計(jì)算機(jī)有軟件和硬件。

硬件：就是我們看到的主機(jī)、顯示器、打印機(jī)、鍵盤等。

軟件：就是我們編制的，能夠?yàn)槲覀兺瓿扇蝿?wù)的程序。

程序：是由一連串的計(jì)算機(jī)能夠識別的語句和命令組成一個(gè)語句命令串，一個(gè)程序必須要能夠完成一個(gè)既定的任務(wù)。

任何一個(gè)程序都有這樣三個(gè)部分。1)輸入數(shù)據(jù)部分；2)計(jì)算部分；3)結(jié)果輸出部分。

任何一種語言都提供了順序、分支、循環(huán)這三種最基本的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然很多的計(jì)算機(jī)語言，還提供了許多別的結(jié)構(gòu)，如遞歸結(jié)構(gòu)，菜單結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)都是對基本結(jié)構(gòu)的補(bǔ)充和方便使用與編程的。

這就是說，每一個(gè)由許多命令組成的，能夠完成既定任務(wù)的程序中，一定有一些命令是進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入的，有一些語句是進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算的，有一些語句和命令是完成結(jié)果輸出的，而且，每一個(gè)程序中，都會出現(xiàn)：1)順序執(zhí)行的程序結(jié)構(gòu)(執(zhí)行完上一條命令后，緊接著執(zhí)行下一條命令)；2)分支招待的程序結(jié)構(gòu)(執(zhí)行完一條命令后，執(zhí)行可供的幾條命令中的一條)；3)循環(huán)執(zhí)行的程序結(jié)構(gòu)(某一條或幾條命令被反復(fù)執(zhí)行若干次)。

即使只有一條命令的程序，只要它符合我們關(guān)于程序的定義，我們同樣可以在這個(gè)程序里僅有的命令中找出輸入數(shù)據(jù)部分，數(shù)據(jù)計(jì)算部分和結(jié)果輸出部分，因?yàn)檫@僅有的一條命令既能完成輸入數(shù)據(jù)的工作而形成數(shù)據(jù)輸入部分，又能完成數(shù)據(jù)計(jì)算而組成數(shù)據(jù)計(jì)算部分，還能進(jìn)行結(jié)果輸出構(gòu)成結(jié)果輸出部分，比如BASIC語言中的“10 PRINT3＋2”這個(gè)程序就是只有一條PRINT命令組成的程序，它的既定任務(wù)就是將3＋2的和顯示在顯示器上，這個(gè)程序就是將輸入、計(jì)算、輸出三個(gè)部分集中體現(xiàn)在這條語句上了。

前面提到的程序不僅有輸入、計(jì)算、輸出三個(gè)部分，還有順序、分支、循環(huán)這三個(gè)基本程序結(jié)構(gòu)，那么，僅有一條語句的程序中是否能夠體現(xiàn)出順序、分支、循環(huán)這樣三種程序結(jié)構(gòu)呢？回答是肯定的，這個(gè)僅有一條命令的程序中的這條僅有的命令，它既是順序結(jié)構(gòu)(僅僅順序被執(zhí)行一次)又是分支結(jié)構(gòu)(只有一個(gè)分支的分支結(jié)構(gòu))，還是循環(huán)結(jié)構(gòu)(循環(huán)次數(shù)為1的循環(huán)結(jié)構(gòu))

從這些論述中，我們可以看到這樣的結(jié)論，能夠使計(jì)算機(jī)工作的程序中，都有輸入、計(jì)算、輸出三個(gè)部分，順序、分支、循環(huán)三種結(jié)構(gòu)。

為什么程序中都有輸入、計(jì)算、輸出三個(gè)組成部分，順序、分支、循環(huán)三種程序結(jié)構(gòu)呢？

回答了這個(gè)問題，就等于回答了本文開頭提出的問題“電腦為什么能為我們做這樣多的事情”，因?yàn)橛?jì)算機(jī)的程序中提供輸入、計(jì)算、輸出三個(gè)部分，順序、分支、循環(huán)三種結(jié)構(gòu)的目的，就是為了能夠?yàn)槲覀冏鍪虑榈摹?/p>

如果我們知道了計(jì)算機(jī)的程序中為什么能用它所提供的輸入，輸出和計(jì)算三個(gè)組成部分，順序、分支、循環(huán)三種結(jié)構(gòu)來為我們工作，也就等于知道了“電腦為什么能為我們做這樣多的事情”。

那么，計(jì)算機(jī)為什么能夠用它提供的“輸入、計(jì)算、輸出三個(gè)部分順序、分支、循環(huán)三種結(jié)構(gòu)”來為我們做各種各樣的事情呢？

這是因?yàn)?，在我們社會的每一個(gè)角落，在我們置身于的這個(gè)自然界中，每一種事物都包含著我們前面講到的“輸入、計(jì)算、輸出三個(gè)部分，順序、分支、循環(huán)三種結(jié)構(gòu)”。

事：是指自然界中以非物質(zhì)形態(tài)存在的一切，如：精神，辯證法、理念、哲學(xué)、意識等等，等等。

物：是指自然界中以物質(zhì)形態(tài)存在的一切，如：山、石、田、土、人、桌、椅、板凳、馬、機(jī)器、糧食、日、星等，(這些特征可從后面的實(shí)例中得到解釋)。

這就是說：用輸入、計(jì)算、輸出三個(gè)部分，順序、分支、循環(huán)三種結(jié)構(gòu)，就能描述自然界中的一切事物，當(dāng)然也包括人和社會在內(nèi)了。

也就等于說，這三個(gè)部分和三種結(jié)構(gòu)，是自然界中一切事物都具備的特征，正是因?yàn)樽匀唤缰械囊磺惺挛锒季邆淙齻€(gè)部分和三種結(jié)構(gòu)這一特征。

所以我們才能說，只要計(jì)算機(jī)的程序設(shè)計(jì)中提供了輸入、計(jì)算、輸出這樣三個(gè)部分，順序、分支、循環(huán)這樣三種結(jié)構(gòu)，它就能為我們，為社會為人做許多事情，許多我們想讓它做的事情。

看到這里，我們可以得出這樣的結(jié)論：

第一，由于計(jì)算機(jī)是將輸入、計(jì)算、輸出三個(gè)部分，順序、分支、循環(huán)三種結(jié)構(gòu)，這些自然界中一切事物都具備的特征當(dāng)做程序設(shè)計(jì)的工具，所以，每個(gè)能使計(jì)算機(jī)工作的程序中，都有輸入、計(jì)算、輸出這三個(gè)部分，順序、分支、循環(huán)這三種結(jié)構(gòu)。

第二，之所以電腦能夠?yàn)槲覀冏鲞@樣多的工作，是因?yàn)樗菍⑤斎搿⒂?jì)算、輸出三個(gè)部分，順序、分支、循環(huán)三種結(jié)構(gòu)，這些自然界中一切事物都具備的特點(diǎn)作為經(jīng)設(shè)計(jì)程序的工具來工作的，所以，電腦可以為我們作各種各樣的事情，只要這個(gè)事情在自然界中存在，并且，我們希望電腦來為我們做。

2 社會與電腦的關(guān)系

前面的這兩個(gè)結(jié)論，已經(jīng)回答了本文開頭提出的問題，從中可以看出，發(fā)明電腦的那些偉大的科學(xué)家們，就是把自然界中的所有事物共同具備的特征抽象成輸入、計(jì)算、輸出三個(gè)部分，順序、分支、循環(huán)三種結(jié)構(gòu)，并將其應(yīng)用于計(jì)算機(jī)的程序設(shè)計(jì)中，使電腦能夠?yàn)槲覀兎?wù)。

下面將一些我們周圍司空見慣的事物作為例子進(jìn)行剖析，用來解釋社會與電腦的關(guān)系。

人是自然界的精靈，是大自然締造出來的。

既然是大自然的產(chǎn)物，那么人的身上一定會聚集著大自然的特點(diǎn)，就是前一部分提出的三個(gè)部分和三種結(jié)構(gòu)，那么輸入、計(jì)算、輸出、順序、分支、循環(huán)這三個(gè)部分和三種結(jié)構(gòu)是怎樣體現(xiàn)在人這個(gè)自然界中的精靈身上呢？

人的本身的吃飯、消化、吸收、排泄就可以用輸入、計(jì)算、輸出這三個(gè)部分來描述的，吃就是輸入、消化就是計(jì)算過程，不同的是這個(gè)計(jì)算過程不是算出1＋2＝3和類似于X＋Y的算術(shù)題，而是將吃下去的食物分解成人體所需要的養(yǎng)分和熱量的過程，輸出就是吸收和排泄的過程。

在這里需要進(jìn)一步解釋的是計(jì)算究竟是怎樣一回事，我們所熟悉的計(jì)算實(shí)際上就是算術(shù)，有加、減、乘、除、三角、幾何和高等數(shù)學(xué)里面的微積分，它們有一個(gè)共同的特點(diǎn)：就是將一些輸入的參數(shù)如：數(shù)、未知數(shù)、變量、函數(shù)等按照某些規(guī)則，變成與輸入的參數(shù)有關(guān)的另外的一些東西，這個(gè)過程就稱其為“計(jì)算”，比如，輸入6、7兩個(gè)數(shù)，按照加法規(guī)則，將6、7這兩個(gè)數(shù)變成13，那么，13就是在輸入為6、7時(shí)，將其按照加法規(guī)則中轉(zhuǎn)變成的另一種形式，這個(gè)由6、7變成13的過程就是加法計(jì)算。

計(jì)算有這樣兩個(gè)特征：第一，必須有某種規(guī)則；第二，必須將輸入依據(jù)規(guī)則變成與輸入有關(guān)的另外一種形式。

現(xiàn)在，我們回過頭來看人的消化是否符合計(jì)算的特征，按照計(jì)算的兩大特征，規(guī)則和依據(jù)規(guī)則的變化，消化過程中的規(guī)則就是“將食物變成養(yǎng)分和廢棄物，消化中的‘依據(jù)規(guī)則的變化’就是將輸入(吃進(jìn))的食物，經(jīng)過胃、腸的蠕動和胃液的作用，將其變成與所吃下(輸入)的食物有關(guān)的養(yǎng)分和廢棄物，這些養(yǎng)分和廢棄物都與吃下去的食物有關(guān)，卻已物是人非了?！?/p>

從這個(gè)例子中，我們可以看到計(jì)算的范圍已經(jīng)大大地?cái)U(kuò)大了，只要具備計(jì)算的兩個(gè)特征的任何過程，都可以認(rèn)為是計(jì)算。

例如：一個(gè)家庭的所有的人和陳設(shè)，包括電視機(jī)、冰箱、音響等等都是這個(gè)家庭的輸入、各種歡聲笑語、喜怒哀樂就是這個(gè)家庭的輸出，家庭通過使用這些陳設(shè)的人和他使用過的這些陳設(shè)而締造出的喜怒哀樂、歡聲笑語的過程就是計(jì)算。

這個(gè)計(jì)算中的規(guī)則是人去使用家庭中的陳設(shè)，而按照規(guī)則的變化則是家庭中的喜怒哀樂或是與電視劇的故事情節(jié)有關(guān)，或是因剛買的沙發(fā)中意外地發(fā)現(xiàn)了錢而喜或是因冰箱壞了而憂、而怒，凡此種種。

對于工廠來說，每天所消耗的原材料，機(jī)器的磨損，能源耗損，都是輸入，生產(chǎn)的產(chǎn)品可視為輸出，將原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程就是計(jì)算。

如果說，社會就是由許許多多的工廠組成的話(只不過有的生產(chǎn)物質(zhì)產(chǎn)品，有的生產(chǎn)精神產(chǎn)品，有的生產(chǎn)歡聲笑語)那么，眾多的工廠的輸入就是整個(gè)社會的輸入，眾多的工廠的輸出就是整個(gè)社會的計(jì)算了。

通過幾個(gè)例子，可以分析出人，社會與電腦的關(guān)系是何等的密不可分。

既然能夠從人的消耗吸收的計(jì)算過程而引出整個(gè)社會的輸入、輸出和計(jì)算，我們還是從人體出發(fā)來解釋社會的順序、分支和循環(huán)結(jié)構(gòu)。

首先，我們來觀察人體的結(jié)構(gòu)，人的體形結(jié)構(gòu)，充滿著順序、分支和循環(huán)，人的頭、頸、軀干是順序結(jié)構(gòu)，從上至下的順序結(jié)構(gòu)，肩部出現(xiàn)分支、兩臂的分支，腰部以下出現(xiàn)兩腿的分支，又有了分支結(jié)構(gòu)，(細(xì)分還有手指，腳趾的分支結(jié)構(gòu))一個(gè)人體就是一個(gè)循環(huán)次數(shù)為1的循環(huán)結(jié)構(gòu)，眾多的人就是一個(gè)眾多次的關(guān)于人的循環(huán)結(jié)構(gòu)，在某種程度上講，整個(gè)社會就是一個(gè)人體的大循環(huán)結(jié)構(gòu)。

就一個(gè)工廠而言，管得上有廠、辦、科、室、車間、班組的順序管理結(jié)構(gòu)，某一科室下轄幾個(gè)車間的分支管理結(jié)構(gòu)，整個(gè)工廠就是一個(gè)循環(huán)次數(shù)為1的循環(huán)管理結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)結(jié)構(gòu)上有生產(chǎn)流水線上的順序生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，下一道工序緊接著上一道工序的順序生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，由于某道工序的產(chǎn)品或半成品的品級不同而被分配到不同的工序，這就形成了分支生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，工廠生產(chǎn)的天天進(jìn)行就是周而復(fù)始的循環(huán)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。

對于整個(gè)社會而言，在組成結(jié)構(gòu)上，有黨、政、軍、民這樣的順序結(jié)構(gòu)，有著對民而言的工、農(nóng)、商、學(xué)這樣的分支結(jié)構(gòu)，同樣可以將整個(gè)社會看成是一個(gè)循環(huán)次數(shù)為1的一個(gè)大的循環(huán)結(jié)構(gòu)。

從對這些例子的剖析中，我們可以看到人與電腦，社會和電腦之間存在著非常密切的關(guān)系，電腦才能為我們做許許多多的事情。

如果說社會是由人組成的，社會與電腦的密切程度足以代表了人與電腦的密切程度，那么，我們可以得出這樣的結(jié)論：人、社會與電腦的關(guān)系非常形象地描述成“電腦小社會、社會大電腦”。

[1]于順安,趙中華.基于“智能”定義的學(xué)習(xí)模型[A];1995年中國智能自動化學(xué)術(shù)會議暨智能自動化專業(yè)委員會成立大會論文集(下冊)[C].1995年1993年發(fā)表于中國智能自動化學(xué)術(shù)會議(http：//cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10213-2009229334.htm).

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A

1009-3044(2017)24-0042-02

2017-05-27

王藉(1990—)，男，黑龍江大慶人，大學(xué)本科，助理工程師，研究方向?yàn)槠髽I(yè)管理信息化、網(wǎng)絡(luò)。