CN102882917A - 互联网全息协同系统计算技术基础 - Google Patents

Abstract

互联网外部集散协调系统的EMH/ICT软件设计基础，是在建立全新的逻辑基础、数学基础和科学基础上，为了将“云”计算体系改造成为汇通万物的“天地”计算体系，以互联网用户为中心，进而以多层级的价值链(GVC)为中心，以自然智能与人工智能基于计算机及其网络而进行的联结和协调作为一般智能集成系统(IlS)升级进程的主线，通过建立网络配置动力学基本模型、范式和方程体系以及全息组织协同学基本模型、范式和方程体系而建立的新技术。

Description

互联网全息协同系统计算技术基础

“价值链系统工程网络技术支持体系 [ DCN / VCSE ]”，其总体性目标在于，以互联网用户为中心，进而以全球价值链体系（GVC）为中心，以自然智能与人工智能基于计算机及其网络而进行的联结和协调作为一般智能集成系统（GIIS）升级进程的主线，建立全新的逻辑基础、数学基础、科学基础以及全新的技术基础和工程基础，为相对封闭、相对静止的“资源池”——云计算网络注入灵魂、智能和生命，建造全球智能一体化协同网络计算机体系（CS / HSN ( GII )），将全球互联网打造成为真正具有生命及生态全息协同组织性质的技术支持体系。在此基础上，以认知系统与实践系统基于计算机辅助系统及互联网而进行的联结和协调作为高级智能集成系统（HIIS）演变进程的主线，建立基于元系统（MS）科学全新理论的智能集成科学技术体系（IIS & IIT），将赋予生命活力的新型全球互联网与分散在世界各地各领域各部门的物流网、能源网、金融网和知识网融为一体，大力推行全球价值链系统工程，建立真正具有生命及生态全息协同组织性质的全球智能一体化动态汇通网络体系（DCN / HII ( GVC )），从而建造智能集成网、生命互联网和生态运行网。通过实施全球价值链系统工程技术集群开发总体战略——本发明称之为“开天辟地”计划，将忽悠不定的“云”计算体系改造成为汇通万物、贯通经纬的“天地”计算体系。 

    本项发明的主要目的，在于通过全新的逻辑基础、数学基础、科学基础（以及全新的技术基础和工程基础，为全球互联网全息协同系统提供计算技术基础。 

技术领域

本项发明属于互联网资源配置、组织和管理的计算技术领域，是面向全球互联网、进而面向全球互联网智能集成系统的资源配置、组织和管理的计算技术基础，是将人们、机构和组织从忽悠不定的“云”（计算体系）引向汇通万物的“天地”（全新的计算体系）的关键。 

本发明面向价值链而提出的称作“天地”计算的技术体系，是信息网络内部分布式处理 ( Distributed Computing )、并行处理 ( Parallel Computing ) 以及网格计算 ( Grid Computing ) 和云计算 ( Cloud Computing ) 的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现；进而是信息网络外部各种业务活动领域计量分析、会计分析、核算技术的发展，或者说是计量科学、统计理论和会计的网络一体化。　　 

本发明提出的全球价值链动态汇通网络体系DCN / IIL ( VCSE )，是指以多层级多模式的价值链系统（VCS，从产品价值链PVC、企业价值链EVC，到产业价值链IVC、区域价值链RVC，以至国民价值链NVC、全球价值链GVC）为核心，以电信网 ( MCN )、计算机网 ( WWW ) 和广播电视网 ( BTN ) 三大网络融合为主要技术支持，将物流网 ( MN )、能流网 ( EN )、信息网 ( IN )、金融网 ( FN ) 和知识网 ( KN ) 五大网络融为一体，提供全领域、全系统、全过程综合集成业务服务的全球开放式网络体系。

要真正拥有自由的智能化生活、数字家庭和网络经济，就需要通过本项发明，依赖基于电信网、广电网和互联网融合而形成的智能集成一体化动态汇通网。第三代互联网是超越宽带和无线概念的下一代互联网技术、应用、服务和商业模式的综合体系，以及为了迎接这个可以预见的综合体系我们需要在未来几年内遵循或打破的网络规则。本项发明正是新一代互联网不可缺少的关键技术。 

背景技术  

近几年来，ICT产业三大网络的融合及云计算网络技术一直在国际国内大力向前推进。网格试图实现互联网上资源的全面共享，包括信息资源、数据资源、计算资源和软件资源等。因此，可以把网格看作是一台高性能的网络计算机，它比普通网络机带宽更宽、计算速度更快、更加智能化、更能有效地利用各种资源。开放式网格服务结构OGSA ( Open Grid Services Architecture ) 是最有影响力的网格体系结构，它将网格技术的应用从科学领域转入商业领域。虚拟可扩展局域网（VXLAN）是通向可按需创建的逻辑和虚拟网络的下一个重要步骤，它使企业能够充分利用可用的计算和存储容量来支持关键任务应用程序。人们在互联网领域提出了各种各样的解决方案blog、Vlog、Podcast、Wiki、Socail NetWork Software、RSS、P2P、IM、VOIP等等，并建立了数以万计的新网站，提供各种各样的新式服务，都希望自己能够为互联网发现并创造新的价值。目前主要的Web2.0技术包括：Blog（网络日志）、TrackBack（反向引用）、RSS（聚合内容）、Wiki（超文本系统写作工具）、SocialBookmark（社会化书签）、网摘（网页书签）、SNS（社交网络）、P2P（伙伴对伙伴）、IM，等。NuWeb（Net User's Web）正在逐步成为Web3.0的一个理想的计划项目，这是一个以使用者为中心的分散式网络信息分享平台。对于在云计算中运行的应用程序，IT管理人员需要针对应用程序的每个例程，使用逻辑网络控制每个用户对数据和应用程序的访问。VXLAN将能够通过扩展，提供数百万个逻辑网络，以满足在云中运行的应用程序的需求，高效利用网络资源。 

但是，在目前，ICT产业三大网络的融合正陷入夭折的危险境地，云计算技术的创新性严重不足，云计算的应用遭遇种种限制，云计算体系的开发遭遇业内热、业外冷的尴尬局面。随着计算机技术及网络科技的迅猛发展，随着金融创新及金融风险的日益增加，市场竞争进一步加剧，互联网用户竞争的空间和范围进一步扩大，全球经济的一体化也在不断向前推进。二十世纪90年代主要面向互联网用户内部资源全面配置的思想，随之逐步发展成为怎样有效利用和配置整体资源的配置思想。在此形势下，本发明首先提出了全球智能一体化网络计算机系统（CS / HSN ( GII )）的概念报告。 

在建立基于智能集成经济多属性测度空间的汇通集合、基于智能集成经济多规则度量矩阵的汇通算子、基于智能集成经济多因子变权综合的汇通关系和基于智能集成经济多重性代数系统的汇通函数的基础上，本发明提出要开发并建立以信息网络为平台而将物流网络、知识网络和金融网络融为一体的全新网络体系——“全球动态汇通网络”；进而提出要开发并建立一种将云计算和网格计算囊括在内的全新计算体系——面向知识资源配置、实物资源配置和金融资源配置的“天地”计算模式；再进而提出要开发并建立一种以计算机操作系统及互联网操作系统为关键而将各种认知操作和实践操作融为一体的全新操作体系——“全息协同操作系统”（OS / HSO）。 

作为本项发明的基础，全新的逻辑基础包括全息汇通逻辑、两极汇通逻辑、两极全息汇通逻辑；全新的数学基础包括全息汇通数学、两极汇通数学、系统变迁分析数学；全新的科学基础包括资源配置动力学、全息组织协同学、系统功效价值论、博弈组织协同学、对冲均衡经济学、全息汇通物理学，以及由一系列全新理论的大综合而形成的贯通科学（交叉科学与横断科学）——元系统科学和智能集成科学；全新的技术基础是以价值链系统为核心、面向全息协同性的全新系统技术（集群）；全新的工程基础是以价值链系统为核心、面向全息协同性的全新系统工程（集群）。 

本发明提出要开发并建立的全球动态汇通网络及其天地计算和全息协同操作系统 ( 简称OS / HSO，Operating System of Holo-synergetic Oganization )，是一个完整的复杂体系。天地计算旨在通过信息网络支持下的物流、知识、金融全汇通网络，将多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完备智能集成系统，并借助信息网络内外部SaaS / HSO、PaaS / HSO、IaaS / HSO、MSP / HSO等全新的商业模式，将这种强大的计算能力分布到信息网络内外部终端用户手中。 

发明内容

全球动态汇通网络计算概念可以看作是一种以信息网络为平台而将物流网络、知识网络和金融网络汇集贯通起来的应用模式。全球动态汇通网络计算不仅面向计算机和信息网络，而且面向物流网络、知识网络和金融网络。它试图超越信息计算和信息网络计算，将信息计算和信息网络计算与物流网络、知识网络和金融网络汇集贯通及运行紧密联系起来，实现智能集成一体化。 

（1）对于全球互联网，本发明在其独立自主建立全新的逻辑基础、数学基础、科学基础以及全新的技术基础和工程基础上，为了将忽悠不定的“云”计算体系改造成为汇通万物、贯通经纬的“天地”计算体系，以互联网用户为中心，进而以全球价值链体系（GVC）为中心，以自然智能与人工智能基于计算机及其网络而进行的联结和协调作为一般智能集成系统（IIS）升级进程的主线，建立“天地”计算的基本原理、经济技术标准和总体设计框架。 

( 1. 1 ) 本发明提出要开发并建立的天地计算 ( Heaven-Earth Computing) ，以全球价值链为核心，以智能集成化为关键，建立在全新的逻辑基础、数学基础、科学基础以及全新的技术基础和工程基础上。 

天地计算的基本原理可概况如下： 

以全球价值链为核心，通过将计算机计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，使信息网络外部各种配置中心（与信息资源配置中心有关的实物资源配置中心、知识资源配置中心、价值资源配置中心）的运行进入全息协同组织过程。这使得信息网络内外部各种企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问信息网络内外部运行系统和存储系统。 　　

天地计算的应用包含这样的一种思想，把力量联合起来，给信息网络内外部的每一个成员使用。

    判断某种计算模式是不是天地计算的三条标准： 

作为公众，需要鉴别哪些是真天地，哪些是假天地。为此，本发明提出判断某种计算模式是不是天地计算的三条参考标准，供大家参考：

A1、信息网络以价值链为核心，内外部用户所需的各种资源（不仅仅限于信息资源）来自信息网络支持下由物流、知识、金融三大网络融合而形成的动态汇通网络体系。

　　这是天地计算的根本理念所在，即通过信息网络支持下由物流、知识、金融三大网络融合而形成的动态汇通网络体系，提供用户所需的信息网络内外部计算力、存储空间、软件功能和信息网络内外部服务等。 

A2、信息网络以价值链为核心，内外部服务能力具有分钟级或秒级的伸缩能力。 

　　如果信息网络内外部资源节点服务能力不够，但是动态汇通网络体系的流量一旦剧增，这时需要平台在一分钟几分钟之内，自动地动态增加信息网络内外部服务节点的数量，从10000个节点扩展到15000个节点。作为最先进的智能集成一体化动态汇通网络的技术基础，天地计算必须拥有信息网络内外部足够的资源来应对动态汇通网络体系的尖峰流量，哪怕是突然出现了“奥巴马”这样的热点。过了一阵子，动态汇通网络体系流量下来了，信息网络内外部服务节点的数量在随着流量的减少而减少。问题是动态汇通网络体系流量是不可预期的，不可能等那么久。 

A3、信息网络以价值链为核心，具有较之传统模式数倍以上的性能价格比优势 

天地计算之所以将会成为一种划时代的技术，就是因为它一方面将数量庞大的廉价计算机置于信息网络内外部资源海洋之中，用软件容错来降低信息网络内部硬件成本，通过将天地计算的信息网络内部设施部署在寒冷和电力资源丰富的地区来节省电力成本，通过规模化的共享使用来提高资源利用率；另一方面将数量十分庞大的各种居民、厂商、机构和组织置于信息网络内外部资源海洋之中，用软件容错来降低信息网络外部硬件成本，通过将天地计算的信息网络外部设施部署在低成本、低消耗的地区来节省运行成本，通过规模化的共享使用来提高资源利用率。

    天地计算的主要服务形式： 

B1. SAAS / HSO（信息网络内外部软件即服务）

SAAS / HSO（信息网络内外部软件即服务）是SAAS（软件即服务）的改进和拓展

这种类型的天地计算通过信息网络内外部浏览器把程序传给成千上万的用户。在信息网络内外部用户眼中看来，这样会省去在信息网络内外部服务器和软件授权上的开支；从信息网络内外部供应商角度来看，这样只需要维持一个程序就够了，这样能够减少成本。SAAS / HSO在人力资源管理程序和ERP中将会成为比较常用的形式。 

B2. 信息网络内外部实用计算（Utility Computing / HSO） 

信息网络内外部实用计算（Utility Computing / HSO）是实用计算（Utility Computing）的改进和拓展。

这种天地计算是为信息网络内外部各种资源配置中心使得其能够把信息网络内外部存储、I/O设备和信息网络内外部计算能力集中起来成为一个信息网络内外部资源海洋来为整个动态汇通网络提供服务。 

B3. 信息网络内外部服务 

信息网络内外部服务是信息网络服务的改进和拓展。

　　同SAAS / HSO关系密切，信息网络内外部服务提供者们能够提供API让开发者能够开发更多基于动态汇通网络的应用，而不是仅仅提供信息网络内部程序。 

B4. 信息网络内外部平台即服务 

信息网络内外部平台即服务是平台即服务的改进和拓展。

　　这是另一种SAAS / HSO，这种形式的天地计算把信息网络内外部开发环境作为一种服务来提供。你可以使用中间商的设备来开发自己的信息网络内外部程序并通过动态汇通网络及其服务器传到用户手中。 

B5. MSP / HSO（信息网络内外部管理服务提供商） 

MSP / HSO（信息网络内外部管理服务提供商）是MSP（管理服务提供商）的改进和拓展。

　　这种应用更多的是面向信息网络内外部管理服务提供商而不是终端用户，可用于信息网络内外部输入扫描、程序监控等等。 

B6. 信息网络内外部商业服务平台 

信息网络内外部商业服务平台是商业服务平台的改进和拓展。

　　SAAS / HSO 和MSP / HSO 的混合应用，该类天地计算为信息网络内外部用户和提供商之间的互动提供了一个平台。比如信息网络内外部用户个人开支管理系统，能够根据用户的设置来管理其开支并协调其订购的各种服务。 

B7. 信息网络内外部整合 

信息网络内外部整合是互联网整合的改进和拓展。

　　将动态汇通网络上提供类似服务的公司整合起来，以便信息网络内外部用户能够更方便的比较和选择自己的服务供应商。 

    社会公共机构（包括政府）应对天地计算 

天地计算不仅对于每个国家的ICT业意义重大，而且对于每个国家的各行各业意义重大，政策制定者需要对此足够重视，以免错过时机。 

在过去，政府已经从ICT公司的服务中获得了诸多好处，推动了电子政务改革并且建立了和本国ICT服务以及渠道提供商之间的伙伴关系。不过，天地计算要求较过去更为全面的支持，更多的信息网络内外部软件、平台或者信息网络内外部基础构架需要外包。　　 

天地计算必须成为各个国家ICT产业政策中的一部分 　　

天地计算是一场规模游戏——信息网络内外部规模越大越好，并且最先采取行动的公司将会变得最大。其规模必须支持信息网络内外部无所不在的接入、连接的无缝灵活性、有竞争力的价格、持续为天地服务的质量、功能以及安全进行投资。 　　

天地计算的发展之路或许意味着信息网络内外部相关厂商必须进行预先投资，而且其基础构架必须能够支持足够大的容量。而预先投资能力则会影响到在天地服务中的信息网络内外部市场位置。 　　

究竟如何看待天地计算，对于政府而言，有些两难。如果是将它完全交由市场，很可能出现的一种情况便是本土信息网络内外部市场会被吸入“全球天地”，本土公司沦落为全球主流公司的海外工厂；而如果采取政策干预，从实践角度看也无法真正关闭天地。　　

从本土天地到国家天地，从国家天地到全球天地。

信息网络内外部政策高管必须充分考虑天地计算对于国家ICT业及各行各业带来的风险和机遇。一方面，它或许会带来信息网络内外部工作以及数据的“海外建厂”。另一方面，由于天地计算体系是全球性的，而法律系统却在国家之间存在的差异，这就意味着信息网络内外部数据安全以及隐私问题会存在争议或者隐患。 　　 

“国家天地”则可以很好地解决这两个问题。首先，“国家天地”将为本土ICT业及各行各业提供信息网络内外部市场机会；另外，政府可以根据自身的需求管理天地计算，结合本国的法规政策，保证其达到自身的安全要求。对于中小国家来说，建立并发展全球天地，是同诸如亚马逊、谷歌、IBM、微软这些IT巨头进行防御和竞争的必要途径。 　　

政府与通信企业的关系

政府如果想在天地计算中获得主导权，需要在两方面下功夫，一是信息网络内外部政策；二是信息网络内外部支出。核心之处在于，能够保证本土企业在天地计算中的地位。 　　

由于天地计算的投资巨大，这就意味着，每个国家中没有多少厂商具备同全球ICT巨头竞争的实力，由此本国信息网络内外部最大的运营商或许会是“国家天地”建设的最佳候选对象——至少他们具备资源优势，而且一般会只关注本国信息网络内外部市场。 　　

当然，政府也可以同全球天地服务提供商合作，以刺激本国天地的发展。

( 1. 2 ) 对于互联网资源配置大系统而言，“天地”计算本身是一个极其复杂的系统，具有十分复杂的全息协同组织结构，如图1所示。在这里，一方面，各种计算机及其基础设施、附属设备和网络设备（包括服务器、浏览器）以全息协同组织模式（包括ICC、ICK、ICH、IDC、IDK、IDH、IMC、IMK、IMH、ECC、ECK、ECH、EDC、EDK、EDH、EMC、EMK、EMH）连接起来而形成计算机互联网络组织；另一方面，各种用户及其功效链以全息协同组织模式（包括ICC、ICK、ICH、IDC、IDK、IDH、IMC、IMK、IMH、ECC、ECK、ECH、EDC、EDK、EDH、EMC、EMK、EMH）连接起来而形成自然智能社会化组织。这种自然智能社会化组织与计算机互联网络组织共同形成本发明所指称的“天地”计算体系CS / HSN ( GII )。 

进一步来看，“天地”计算的模型基础如图2（所示： 

在此，我们可以将任一互联网用户 ( IU ) 及其客户机和附属设备看作一个资源结点，并设该互联网共有l个资源结点（k = 1, 2, ···, l）；将任一内容提供商 ( ICP ) 及其站点和附属设施看作一个资源结点集合，并设该互联网共有L个配置结点（K = 1, 2, ···, L）；将任一设备制造商及其浏览器和附属系统看作一个配置结点，并设该互联网共有m个配置结点（j = 1, 2, ···, m）；将任一系统集成商及其服务器和附属系统看作一个配置结点集合，并设该互联网共有M个配置结点（J = 1, 2, ···, M）；将任一网络运营商及其网络和附属系统看作一个组织结点，并设该互联网共有i 个组织结点（i = 1, 2, ···, n）；将任一互联网联盟组织及其网络和附属系统看作一个组织结点集合，并设该互联网共有I个组织结点集合（I = 1, 2, ···, N ）。

智能集成技术构成的数学描述简例：“人一机”界面组成的数学描述。 

    在“人一机”界面中，测量终端一般包括：视觉终端（如显示屏、表盘等）、听觉终端（如喇叭、蜂鸣器等）和触觉终端（如机的外表各开关、转钮、转把、转轮等）。它们利用不同的方式，通过不同的渠道向人传递机器和目标的信息。由于各测量终端在界面中主要是给人提供感知和信息，且是时变系统，所以我们可以抛开它的其他特征，而用其识别特征向量矩阵表示最为合适。  

    视觉终端用视觉特征向量矩阵表示为：

    

=( 色彩  明暗  形状  大小  运动  位置……)

    听觉终端用听觉特征向量矩阵表示为：    

    

=( 声强  声调  方向  声速  音量  距离……)

    触觉终端用触觉特征向量矩阵表示为：

    

=( 光洁度  压力  温度  硬度  粘性  强度……)

    由于“人一机”界面中终端很多，这样可建立多终端的数学描述为：。

    操纵控制器在“人一机”界面中主要是给机器传递人的控制信息。其形式和数量都很多，按人的操作部位可分为：手动和脚动两类；按其功能可分为：开关、转换器、调节器和紧急制动器四类；按其它性质也可划分。我们按其既有代表性又较好描述的功能划分方法来进行数学描述。对于操纵控制器，我们关心的是它与人的输出匹配问题，因而一般用传递函数的形式来对其进行描述。 

    对人的感知器官(眼、耳、身等)，我们关心的是它在单位时间内感知信息的容量。对人的动作器官——神经、肌肉部分，我们关心其动作的准确性、高效性。下面取一较全面的线性模型为感知一动作系统的数学描述： 

               

除了由物的要素及其系统构成外，智能集成技术还可以由人及其组织构成。后者可称作智能集成技术组织或智能集成技术人员。智能集成技术人员或组织的职能和作用主要包括：决策的咨询与顾问；信息的接收与传递；任务的执行与保障；成员的培训与辅导；水平的查证与验证；外界的公关与推介；行为的协调与规范。

    智能集成技术组织包括咨询技术组织、信息技术组织、保障技术组织、交流技术组织、代理技术组织、培训技术组织、验证技术组织、协调技术组织、评估技术组织，等等。 

    现给出智能集成技术基于结构与行为的层次分解数学模型。设W表示智能集成技术，对W按结构与功能进行层次分解后，W在结构上可表示成为一个层次集合 

                            

                          ( 2. 25 )

其中W _i  ( i = 1, 2, …, n ) 是W的子技术。

    智能集成技术W按结构与功能进行层次分解的一个层次结构有向图B定义为一个二元组 

                               B = ( V，D )                                 ( 2. 26 )

其中

为结点集合，D = W ×W为连接结点的有向边集合。

由B的衔接矩阵A可计算W的可达性矩阵E。前结点集 ( ancestor set ) 和后续结点集 ( descend set ) 

是B中结点集V上的二个函数，它们分别定义如下： 

             

               ( 2. 27 )

               ( 2. 28 )

    运用可达性矩阵E，B中结点集V可分解成rn个层次级别V _l ，V ₂ ，…，V _n  ，其中

          

          

这里m ( ≤ n ) 是使

的正整数。此称为层次结构 ( 1evel-structure )。

    对这种层次结构可解释如下：智能集成技术W中的每一子技术W _j  都可视为一个分析对象，并且该分析对象W _j  属于只属于某一个对象类V _k  ，即W _j  ∈V _K  ，它是对象类V _k  处的分类层次结构(层次结构有向图B)部中的一个元素，而且各分析对象W _j  间通过层次分解关系（衔接矩阵关系A ）N分类层次结构关系（可达性矩阵关系E ）有机联系起来。 

具有单一结点的广义技术W构成层次分解模型的第一层次，而层次结构有向图B构成智能集成技术层次分解模型的第二层次级。在此基础上，根据上述的层次分解模型，继续对每个子技术按结构与功能进行层次分解，得到相对应的n个层次结构有向图 

                                           ( 2. 29 )

    这n个层次结构有向图组成的集合 { B _j  } 部构成层次分解模型的第三层次级。层次结构有向图B称为层次分解模型第三层次级上的一个独立结构 ( independent structure )，其元素称为结构元素。

本发明建立的全息汇通数学权衡分析框架体系主要包括：元系统科学的全息汇通数学权衡分析方法框架；元系统科学的全汇通权衡分析方法框架；元系统科学的全息汇通范畴权衡分析方法框架。该框架体系的基本内容包括：智能集成与全汇通权衡集合；多目标选择与全汇通权衡算子；复杂性评价与全汇通权衡关系；群决策系统与全汇通权衡映射；不完备信息与全汇通权衡规则；启发式约简与全汇通权衡系统；智能化代数与全汇通权衡函数；全汇通思维与全汇通权衡模型；全汇通命题与全汇通权衡逻辑；全汇通理念与全汇通权衡范畴。 

    （2）对于全球互联网，本发明在其独立自主建立全新的逻辑基础、数学基础、科学基础以及全新的技术基础和工程基础上，为了将忽悠不定的“云”计算体系改造成为汇通万物、贯通经纬的“天地”计算体系，以互联网用户为中心，进而以全球价值链体系（GVC）为中心，以自然智能与人工智能基于计算机及其网络而进行的联结和协调作为一般智能集成系统（IIS）升级进程的主线，建立“天地”计算的逻辑基础和数学基础——全息汇通代数系统。 

本发明建立的全息汇通数学分析技术的基本框架如图3 和图4 所示： 

作为本发明建立的互联网体系交叉集成科学分析技术体系框架的基本组成部分，全息汇通数学分析技术框架本身是一个具有多层级结构的复杂体系。该分析技术框架体系包括：

元系统科学的全息汇通数学汇总分析框架体系；

元系统全息组织协同学数理汇总分析框架体系；

元系统科学的全息汇通数学权衡分析框架体系。

元系统科学的全息汇通数学汇总分析框架体系主要包括：元系统科学全息汇通空间分析方法框架；元系统科学全蕴涵全息汇通集合分析方法框架；元系统科学全息汇通范畴分析方法框架。该框架体系的基本内容包括：内联集合、外联集合和全息汇通集合，内联算子、外联算子和全息汇通算子，内联关系、外联关系和全息汇通关系，内联函数、外联函数和全息汇通函数；内联映射、外联映射和全息汇通映射（I），内联映射、外联映射和全息汇通映射（II），内联变换、外联变换和全息汇通变换；内联命题、外联命题和全息汇通命题，内联范畴、外联范畴和全息汇通范畴（I），内联范畴、外联范畴和全息汇通范畴（II），基于元系统性神经网络的全汇总分析。 

元系统全息组织协同学数理汇总分析框架体系；主要包括：元系统全息规则协同学全息汇总分析方法框架；元系统全息模式协同学全息汇总分析方法框架；元系统全息组织协同学全息汇总分析方法框架。该框架体系的基本内容包括：元系统全息规则协同学多模式汇通方程；元系统全息规则协同学亚随机汇通微分方程；元系统全息规则协同学类典型全息汇总分析基础；元系统全息规则协同学非典型汇总分析基础；元系统全息模式协同学类统计汇总分析基础；元系统全息模式协同学可拓展汇总分析基础；元系统全息组织协同学可拓展汇总分析模型；元系统全息组织协同学类迁移过程汇通模型；元系统全息组织协同学类生灭过程汇通模型；元系统全息组织协同学类替代过程汇通模型。 

元系统科学的全息汇通数学权衡分析框架体系主要包括：元系统科学的全息汇通数学权衡分析方法框架；元系统科学的全汇通权衡分析方法框架；元系统科学的全息汇通范畴权衡分析方法框架。该框架体系的基本内容包括：智能集成与全汇通权衡集合；多目标选择与全汇通权衡算子；复杂性评价与全汇通权衡关系；群决策系统与全汇通权衡映射；不完备信息与全汇通权衡规则；启发式约简与全汇通权衡系统；智能化代数与全汇通权衡函数；全汇通思维与全汇通权衡模型；全汇通命题与全汇通权衡逻辑；全汇通理念与全汇通权衡范畴。 

C1、本发明初步建立全息汇通代数系统如下： 

定义7. 4. 5  对于全息汇通集合X  _HH  ，一个从

到Y  _HH  的映射，可称为全息汇通集合X  _HH  上的一个n元运算。如果

，则称该n元汇通运算是封闭的。

定义7. 4. 6  一个非空全息汇通集合X  _HH  连同若干个定义在该集合上的汇通运算f  _HH, 1 , f  _HH, 2 , ···, f  _HH,k  所组成的系统可称为一个全息汇通代数系统，记作 

 < X  _HH  , f  _HH, 1 , f  _HH, 2 , ···, f  _HH,k   >。

正整数全息汇通集合I  _HH, + 以及在该集合上的加法运算“ + ”组成一个全息汇通代数系统 < I  _HH, + , + >。一个有限全息汇通集合S  _HH ，由S  _HH  的幂集P ( S  _HH  ) 以及在该幂集上的集合运算“∪”、“∩”、“~ ”组成一个全息汇通代数系统 < P ( S  _HH  ), ∪, ∩, ~ >。 

显然，在全息汇通代数系统 < I  _HH , + > ( 这里I  _HH  是整数集合) 中，关于加法运算，可建立以下三个运算规则，即对于任意的x, y, z ∈I  _HH  ，有 

a )  x + y ∈I  _HH                                                     （封闭性）

     对于x + y ∈I  _IN  ，引入全息汇通度函数μ  _HH  ，则有

；

对于x + y ∈I  _EX ，引入全息汇通度函数μ  _HH  ，则有

；

b )  x + y = y + x                                                   （交换律）

     对于x + y ∈I  _IN  ，引入全息汇通度函数μ  _HH  ，则有；

对于x + y ∈I  _EX ，引入全息汇通度函数μ  _HH  ，则有

；

c )  ( x + y ) + z = x + ( y + z )                                         （结合律）

     对于x + y ∈I  _IN  ，引入全息汇通度函数μ  _HH  ，则有

；

对于x + y ∈I  _EX ，引入全息汇通度函数μ  _HH  ，则有

。

不难建立与具有相同运算规则的一些全息汇通代数系统，如表3. 7. 11 所示。 

  

                                         表3.7.11

     

                                     < I  _HH , · >                         < R  _HH  , + >         

 全息汇通集合          I  _HH  为整数全息汇通集合           R  _HH  为实数全息汇通集合  

       全息汇通运算          · 为普通全息汇通集合                + 为普通汇通加法    

       封   闭   性                x · y ∈I  _HH                                      x + y ∈R  _HH             

       交   换   律                x · y = y · x                                     x + y = y + z            

       结   合   律          ( x · y ) · z = x · ( y · z )        ( x + y ) + z    =x + ( y + z )               

                                 < P ( S  _HH  ) , ∪ >                    < P ( S  _EX  ) , ∩ >         

全息汇通集合          P ( S  _HH  ) 是S  _HH  的幂集             P ( S  _HH  ) 是S  _HH  的幂集

       全息汇通运算           ∪为全息汇通集合的并             ∩为全息汇通集合的交

       封   闭   性                X  _HH  ∪ Y  _HH  ∈P ( S  _HH  )                       X  _HH  ∩ Y  _HH  ∈P ( S  _HH  )

       交   换   律              X  _HH  ∪ Y  _HH  = Y  _HH  ∪ X  _HH                   X  _HH  ∩ Y  _HH  = Y  _HH  ∩ X  _HH

       结   合   律            (X  _HH  ∪ Y  _HH  ) ∪ Z  _HH                        (X  _HH  ∩ Y  _HH  ) ∩ Z  _HH

                            = X  _HH  ∪ Y  _HH  ∪ Z  _HH                        = X  _HH  ∩ ( Y  _HH  ∩ Z  _HH  )

    C2、本发明现初步建立全息汇通代数运算规则如下：

定义7.4.7  设 * 是定义在全息汇通集合X  _HH  上的二元运算。如果对于任意的x, y ∈X  _HH  都有x * y ∈X  _HH ，则称该二元汇通运算 * 在X  _HH  上是封闭的。

定义7.4.8  设 * 是定义在全息汇通集合X  _HH  上的二元运算。如果对于任意的x, y ∈X  _HH  都有x * y = y * x，则称该二元汇通运算 * 在X  _HH  上是可交换的。 

定义7. 4. 9  设 * 是定义在全息汇通集合X  _HH  上的二元运算。如果对于任意的x, y, z ∈X  _HH  都有 

( x * y ) * z = x * ( y * z )，

则称该二元汇通运算 * 在X  _HH  上是可结合的。

定义7.4.10  设 *，Δ是定义在全息汇通集合X  _HH  上的二元运算。如果对于任意的x, y , z ∈ 

X  _HH   都有

x * ( y Δ z ) = ( x * y ) Δ ( x * z )

( y Δ z ) * x = ( y * x ) Δ ( z * x )

则称汇通运算 * 对于汇通运算Δ是可交换的。

定义7.4.11  设 *，Δ是定义在全息汇通集合X  _HH  上的两个可交换二元运算。如果对于任意的x, y ∈X  _HH   都有 

x * ( x Δ y ) = x ,     x Δ ( x * y ) = x

则称汇通运算 * 和汇通运算Δ满足吸收律。

定义7.4.12  设 * 是定义在全息汇通集合X  _HH  上的一个二元运算。如果对于任意的x ∈X  _HH   都有x * x = x，则称汇通运算 * 是等幂的。 

定义7.4.13  设 * 是定义在全息汇通集合X  _HH  上的一个二元运算。如果对于任意的x ∈X  _HH   总有一个元素e  _l ∈X  _HH   满足e  _l  * x = x，则称e  _l  为X  _HH  中关于汇通运算 * 的左幺元；如果对于任意的x ∈X  _HH   总有一个元素e  _r ∈X  _HH   满足x * e  _r  = x，则称e  _r  为X  _HH  中关于汇通运算 * 的右幺元；如果对于任意的x ∈X  _HH   总有一个元素e ∈X  _HH   既满足e * x = x、又满足x * e = x ，则称e为X  _HH  中关于汇通运算 * 的幺元。 

显然，对于任一x ∈X  _HH ，有e * x = x * e = x 。 

不难得到如下定理： 

定理7.4.1  设 * 是定义在全息汇通集合X  _HH  上的一个二元运算，且在X  _HH   中有关于汇通运算 * 的左幺元e  _l  和右幺元e  _r ，则 e  _l  = e  _r  = e ，且X  _HH   中的幺元是唯一的。

证明略。 

定义7.4.14  设 * 是定义在全息汇通集合X  _HH  上的一个二元运算。如果对于任意的x ∈X  _HH   总有一个元素θ  _l ∈X  _HH   满足θ  _l  * x = θ  _l ，则称θ _l  为X  _HH  中关于汇通运算 * 的左零元；如果对于任意的x ∈X  _HH   总有一个元素θ _r ∈X  _HH   满足x *θ _r  = θ  _r ，则称θ _r  为X  _HH  中关于汇通运算 * 的右零元；如果对于任意的x ∈X  _HH   总有一个元素θ∈X  _HH   既满足θ* x = x、又满足x *θ= x，则称θ为X  _HH  中关于汇通运算 * 的零元。 

显然，对于任一x ∈X  _HH ，有θ* x = x *θ= θ。 

不难得到如下定理： 

定理7.4.2  设 * 是定义在全息汇通集合X  _HH  上的一个二元运算，且在X  _HH   中有关于汇通运算 * 的左零元θ _l  和右零元θ _r ，则θ _l  = θ _r  = θ，且X  _HH   中的零元是唯一的。

证明略。 

不难得到如下定理： 

定理7.4.3  设 < X  _HH  , * > 是一个全息汇通代数系统，且在全息汇通集合X  _HH   中元素的个数大于1 。如果该代数系统中存在幺元e和零元θ，则θ ≠ e。

证明略。 

定义7.4.15  设 < X  _HH  , * > 是一个全息汇通代数系统，其中 * 是定义在全息汇通集合X  _HH  上的一个二元运算，且e是X  _HH  中关于运算 * 的幺元。如果对于X  _HH  的一个元素a ∈X  _HH   总有一个元素b ∈X  _HH   满足b * a = e，则称b为X  _HH  中关于汇通运算 * 的左逆元；如果对于任意的a ∈X  _HH   总有一个元素b ∈X  _HH   满足a * b = e，则称b为X  _HH  中关于汇通运算 * 的右逆元；如果对于任意的a ∈X  _HH   总有一个元素b∈X  _HH   既满足a * b = e、又满足b * a = e，则称b为X  _HH  中关于汇通运算 * 的逆元 。 

显然，如果b是a的逆元，a也是b的逆元，则称a与b互为逆元。一个元素x的逆元记为x  ^- 1。 

不难得到如下定理： 

定理7.7.4  设 < X  _HH  , * > 是一个全息汇通代数系统，其中 * 是定义在全息汇通集合X  _HH  上的一个二元运算，X  _HH  中存在关于运算 * 的幺元，且每一个元素总有左逆元。如果 * 是可结合的汇通运算，那么，这个全息汇通代数系统中任何一个元素的左逆元必定也是该元素的右逆元，且每个元素的逆元是唯一的。

证明略。 

下面建立汇通半群概念。 

定义7.4.16  设 < S  _HH  , * > 是一个全息汇通代数系统，其中S  _HH  是非空全息汇通集合， * 是定义在全息汇通集合S  _HH  上的一个二元运算，如果汇通运算 * 是封闭的，则称全息汇通代数系统 < S  _HH  , * > 是广义汇通群。 

定义7.4.17  设 < S  _HH  , * > 是一个全息汇通代数系统，其中S  _HH  是非空全息汇通集合， * 是定义在全息汇通集合S  _HH  上的一个二元运算，如果 

a ) 汇通运算 * 是封闭的；

b ) 汇通运算 * 是可结合的，即对任意的x, y, z ∈X  _HH  ，满足

                          ( x * y ) * z = x * ( y * z )，

则称全息汇通代数系统 < S  _HH  , * > 是汇通半群。

不难得到如下定理： 

定理7.4.5  设 < S  _HH  , * > 是一个汇通半群，

且 * 在全息汇通集合B  _HH   上是封闭的，那么，< B  _HH  , * > 也是一个汇通半群。可将 < B  _HH  , * > 看作是汇通半群 < S  _HH  , * > 的子半群。

证明略。 

不难得到如下定理： 

定理7.4.6  设 < S  _HH  , * > 是一个汇通半群，如果全息汇通集合S  _HH   是一个有限集，则必有a ∈S  _HH ，使得a * a = a 。

证明略。 

进一步地，建立汇通群和汇通子群概念。 

定义7.4.18  设 < G  _HH  , * > 是一个全息汇通代数系统，其中G  _HH  是非空全息汇通集合， * 是定义在全息汇通集合G  _HH  上的一个二元运算，如果 

a ) 汇通运算 * 是封闭的；

b ) 汇通运算 * 是可结合的，即对任意的x, y, z ∈X  _HH ，满足

                          ( x * y ) * z = x * ( y * z )，

c ) 存在幺元e；

d ) 对于每一个元素x ∈G  _HH  ，存在着它的逆元x  ^- 1；

则称全息汇通代数系统 < G  _HH  , * > 是一个汇通群。

定义7.4.19 设 < G  _HH  , * > 是一个全息汇通代数系统。如果G  _HH  是有限全息汇通集合，则可称 

< G  _HH  , * > 为有限汇通群，G  _HH  中元素的个数可称为该有限汇通群的阶数，记为 | G  _HH  | ；如果G  _HH  是无限汇通集，则称全息汇通代数系统 < G  _HH  , * > 为无限汇通群。

不难得到如下定理： 

定理7.4.7  设 < G  _HH  , * > 是一个汇通群。对于a, b ∈G，必定存在唯一的x ∈G  _HH  ，使得a * x = b。

证明略。 

不难得到如下定理： 

定理7.4.8  设 < G  _HH  , * > 是一个汇通群。对于a, b, c ∈G  _HH ，如果有a * b = a * c或b * a = c * a，则必定存在b = c（消去律）。

证明略。 

不难得到如下定理： 

定理7.4.9  汇通群 < G  _HH  , * > 的运算表中的每一行或每一列都是G  _HH  的元素的一个置换。

证明略。 

定义7.4.20  设 < G  _HH  , * > 是一个汇通群，S  _HH  是G  _HH  的非空子集。如果 < S  _HH  , * > 也构成汇通群，则称全息汇通代数系统 < S  _HH  , * > 是 < G  _HH  , * > 的一个汇通子群。 

不难得到如下定理： 

定理7.4.10  设 < G  _HH  , * > 是一个汇通群，< S  _HH  , * > 是的一个子群，那么，全息汇通代数系统 

< G  _HH  , * > 中的幺元e必定也是 < S  _HH  , * > 中的幺元。

证明略。 

C3  在初步建立三类新的代数系统—— 绝对代数系统、相对代数系统和两极汇通代数系统的基础上，本发明考虑建立绝对环、相对环和两极汇通环概念。 

对于给定的两个绝对代数系统 < D  _A  , ★ > 和 < D  _A  , ☆ >，不难将它们组合成一个具有两个二元运算的绝对代数系统 < D  _A  , ★, ☆ >。重要之点在于两个二元运算 ★ 和 ☆ 之间有联系的绝对代数系统 < D  _A  , ★, ☆ >。一般地，我们可将第一个二元运算 ★ 称为“加法”，将第二个运算 ☆ 称为“乘法”。例如，具有加法和乘法这两个二元运算的绝对实数系统 < R  _A  , +, × > 和绝对整数系统 < I  _A  , +, × > 都是绝对代数系统。对于任意的a, b, c ∈R  _A  （或I  _A ），都有 

a × ( b + c ) = ( a × b ) + ( a × c ) 

 ( b + c ) × a = ( b × a ) + ( c × a )，

这种联系就是乘法运算对于加法运算是可分配的。

定义7.10.1  设 < D  _A  , ★, ☆ > 是一个绝对代数系统，如果满足： 

( a )  < D  _A  , ★ > 是阿贝尔群；

( b )  < D  _A  , ☆ > 是半群；

( c )  运算 ☆ 对于运算 ★ 是可分配的；

则称 < D  _A  , ★, ☆ > 是绝对环。

定义7.10.3  设 < D  _A  , +, · > 是一个绝对代数系统，如果满足： 

（a）< D  _A  , + > 是阿贝尔群；

（b）< D  _A  – { θ}, · > 是阿贝尔群；

（c）运算· 对于运算 + 是可分配的；

则称 < D  _A  , +, · > 是绝对域。

我们可将以任意多个绝对环（绝对代数系统）< D  _A  , ★, ☆ > 为基本结构的理论，称为绝对理念。 

对于给定的两个相对代数系统 < D  _R  , ★> 和 < D  _R  , ☆ >，不难将它们组合成一个具有两个二元运算的相对代数系统 < D  _R  , ★, ☆ >。重要之点在于两个二元运算 ★ 和 ☆ 之间有联系的相对代数系统 < D  _R  , ★, ☆ >。一般地，我们可将第一个二元运算 ★ 称为“加法”，将第二个运算 ☆ 称为“乘法”。例如，具有加法和乘法这两个二元运算的相对实数系统 < R  _R  , +, × > 和相对整数系统 < I  _R  , +, × > 都是相对代数系统。对于任意的a, b, c ∈R  _R （或I  _R ），都有 

a × ( b + c ) = ( a × b ) + ( a × c ) 

以及                      ( b + c ) × a = ( b × a ) + ( c × a )，

这种联系就是乘法运算对于加法运算是可分配的。

定义7.10.4  设 < D  _R  , ★, ☆ > 是一个相对代数系统，如果满足： 

( a )  < D  _R  , ★ > 是阿贝尔群；

( b )  < D  _R  , ☆ > 是半群；

( c )  运算 ☆ 对于运算 ★ 是可分配的；

则称 < D  _R  , ★, ☆> 是相对环。

定义7.10.6  设 < D  _R  , +, · > 是一个相对代数系统，如果满足： 

（1）< D  _R  , + > 是阿贝尔群；

（2）< D  _R  – { θ}, · > 是阿贝尔群；

（3）运算· 对于运算 + 是可分配的；

则称 < D  _R  , +, · > 是相对域。

我们可将以任意多个相对环（相对代数系统）< D  _R  , ★, ☆ > 为基本结构的理论，称为相对理念。 

对于给定的两个两极汇通代数系统 < D  _U  , ★ > 和 < D  _U  , ☆ >，不难将它们组合成一个具有两个二元运算的两极汇通代数系统 < D  _U  , ★, ☆ >。重要之点在于两个二元运算 ★ 和 ☆ 之间有联系的两极汇通代数系统 < D  _U  , ★, ☆ >。一般地，我们可将第一个二元运算 ★ 称为“加法”，将第二个运算 ☆ 称为“乘法”。例如，具有加法和乘法这两个二元运算的两极汇通实数系统 < R  _U  , +, × > 和两极汇通整数系统 < I  _U  , +, × > 都是两极汇通代数系统。对于任意的a, b, c ∈R  _U  （或I  _U ），都有a × ( b + c ) = ( a × b ) + ( a × c ) 以及 ( b + c ) × a = ( b × a ) + ( c × a )，这种联系就是乘法运算对于加法运算是可分配的。 

定义7.10.7  设 < D  _U  , ★, ☆ > 是一个两极汇通代数系统，如果满足： 

( a )  < D  _U  , ★ > 是阿贝尔群；

( b )  < D  _U  , ☆ > 是半群；

( c )  运算 ☆ 对于运算 ★ 是可分配的；

则称 < D  _U  , ★, ☆ > 是两极汇通环。

定义7.10.9  设 < D  _U  , +, · > 是一个两极汇通代数系统，如果满足： 

( a )  < D  _U  , + > 是阿贝尔群；

( b )  < D  _U  – { θ}, · > 是阿贝尔群；

( c )  运算· 对于运算 + 是可分配的；

则称 < D  _U  , +, · > 是两极汇通域。

我们可将以任意多个两极汇通环（相对代数系统）< D  _U  , ★, ☆ > 为基本结构的理论，称为两极汇通理念。 

C4  在上面建立绝对理念、相对理念和两极汇通理念之下，本发明考虑建立绝对范畴、相对范畴和两极汇通范畴，拓展证明的代数理论。 

    定义7.10.10  一个绝对范畴是一个绝对代数系统： 

                    C  _A  = ( ob C  _A  , Hom C  _A  , dom , cod , comp )

它包含绝对类ob C  _A ，绝对类Hom C  _A  和三个绝对函数：

dom : Hom C  _A  → ob C  _A  ,     cod : Hom C  _A  → ob C  _A  , 

comp: Hom C  _A  × Hom C  _A  → Hom C  _A  。

其中， 

ob C  _A  可称为绝对范畴C  _A  的对象类，其元素称为C  _A  的对象；

Hom C  _A  可称为C  _A 的态射类，其元素称为C  _A  的态射；

dom可称为C  _A  的区域函数；

cod可称为C  _A  的上区域函数；

comp可称为态射的合成。

它们满足下列条件： 

( a 1 )  对任意的A  _A  , B  _A  ∈ob C  _A  , Hom C  _A  ( A  _A  , B  _A  ) 是Hom C  _A  的一个子类，也记作C  _A  ( A  _A  , B  _A  )。若f ∈C  _A  ( A  _A  , B  _A  )，则dom ( f ) = A  _A  , cod ( f ) = B  _A  。

( a 2 )  对任意的A  _A  ∈ob C  _A  , 存在一个i (A  _A  ) ∈C  _A  ( A  _A  , B  _A  )，使得： 

           ( b 1 )  如果dom ( f ) = A  _A ，则comp ( f , i ( A  _A  )) = f ；

           ( b 2 )  如果cod ( f ) = B  _A ，则comp (i ( B  _A  ), f ) = f 。

( a 3 )  对任意的 ( f , g ) ∈Hom C  _A  × Hom C  _A  , 下列等式成立： 

           ( b 1 )  dom (comp ( f , g )) = dom ( g )；

           ( b 2 )  cod ( comp ( f , g )) = cod ( f )。

( a 4 )  对任意的 ( f , g, h ) ∈Hom C  _A  × Hom C  _A  × Hom C  _A  , 下列等式成立： 

                comp ( f , comp ( g , h )) = comp (comp ( f , g ) , h )。

    f ∈C  _A  ( A  _A  , B  _A  ) 可记为f : A  _A  → B  _A  ；comp ( f , g ) 可记为 f o g。 

定义7.10.15  一个相对范畴是一个相对代数系统： 

                    C  _R  = ( ob C  _R  , Hom C  _R  , dom , cod , comp )

它包含相对类ob C  _R ，相对类Hom C  _R  和三个相对函数：

dom : Hom C  _R  → ob C  _R  ,     cod : Hom C  _R  → ob C  _R  , 

comp: Hom C  _R  × Hom C  _R  → Hom C  _R  。

其中，ob C  _R  可称为相对范畴C  _R  的对象类，其元素称为C  _R  的对象；Hom C  _R  可称为C  _R 的态射类，其元素称为C  _R  的态射；dom可称为C  _R  的区域函数；cod可称为C  _R  的上区域函数；comp可称为态射的合成。它们满足下列条件： 

( c1 )  对任意的A  _R  , B  _R  ∈ob C  _R  , Hom C  _R  ( A  _R  , B  _R  ) 是Hom C  _R  的一个子类，也记作

C  _R  ( A  _R  , B  _R  )。若f ∈C  _R  ( A  _R  , B  _R  )，则dom ( f ) = A  _R  , cod ( f ) = B  _R  。

( c 2 )  对任意的A  _R  ∈ob C  _R  , 存在一个i ( A  _R  ) ∈C  _R  ( A  _R  , B  _R  )，使得： 

           ( d 1 )  如果dom ( f ) = A  _R ，则comp ( f , i ( A  _R  )) = f ；

           ( d 2 )  如果cod ( f ) = B  _R ，则comp ( i ( B  _R  ), f ) = f 。

( c 3 )  对任意的 ( f , g ) ∈Hom C  _R  × Hom C  _R  , 下列等式成立： 

           ( d 1 )  dom ( comp ( f , g )) = dom ( g )；

           ( d 2 )  cod (comp ( f , g )) = cod ( f )。

( c 4 )  对任意的 ( f , g, h ) ∈Hom C  _R  × Hom C  _R  × Hom C  _R  , 下列等式成立： 

                comp ( f , comp ( g , h )) = comp ( comp ( f , g ) , h )。

    f ∈C  _R  ( A  _R  , B  _R  ) 可记为f : A  _R  → B  _R  ；comp (  f , g ) 可记为 f o g。 

（3）对于全球互联网，本发明在其独立自主建立全新的逻辑基础、数学基础、科学基础以及全新的技术基础和工程基础上，为了将忽悠不定的“云”计算体系改造成为汇通万物、贯通经纬的“天地”计算体系，以互联网用户为中心，进而以全球价值链体系（GVC）为中心，以自然智能与人工智能基于计算机及其网络而进行的联结和协调作为一般智能集成系统（IIS）升级进程的主线，引入适当的、用于分别反映一般复杂适应系统基本动力、基本荷载、基本功效、基本消耗、内部合作和竞争及外部合作和竞争的各种基本协同变量，建立“天地”计算的数学基础和科学基础——全球互联网全息组织协同学基础。 

需要考虑的是引入适当的、用于描述一般复杂适应系统宏观状态的序参量，引入适当的、用于反映外界环境作用的控制参量，并且引入适当的、用于分别反映一般复杂适应系统基本动力、基本荷载、基本功效、基本消耗、内部合作和竞争及外部合作和竞争的各种基本协同变量。 

对于任一复杂系统，序参量可作为描述系统宏观状态的基本变量。协同性在相变中的意义在于，子系统关联引起的协同作用使得整个系统从无序变为有序——出现了序参量，序参量之间的合作和竞争最终导致了只有少数序参量支配系统——这是在更高程度上的系统。协同学研究在各个领域中由大量子系统所构成的系统，当系统的控制参量（外界环境提供的能量流、物质流、信息流）达到临界值时系统中产生相变的规律和结果。 

在将任一复杂系统归结为资源配置系统的情况下，假设该系统共有N个配置结点，在一定赋权配置强度下确定的资源配置量为M  _d  。在时刻t ，资源配置密度Π  _d  可如下定义： 

             

,    ρ = 1, 2, ···, K                   ( 1. 42 )

其中，Q _ρ 为第ρ种配置资源的数量，K为配置资源的种类数目，σ  _d, ρ 为第ρ种配置资源的赋权配置强度。

在这里，我们可将资源配置密度Π  _d  选作为用于描述该复杂系统宏观状态的序参量，并称之为协同状态变量。 

进一步地，对于复杂适应系统，可将作为状态变量的序参量Π  _d  分为目标序参量和实际序参量，分别记作 Π  _d  和Π  _d  。为了将该系统协同状态变量与该系统的其它基本协同变量的记号统一起来，下面用x ₁和x ₂ 分别代表 Π  _d  和Π  _d  ，即：x ₁ =  Π  _d  为系统的协同状态目标变量（合理协同状态变量或非合理协同状态变量）；x ₂ = Π  _d  为系统的协同状态实际变量。 

本发明考虑适当引入协同控制参量、协同控制因子和控制趋向参数，初步探讨建立协同控制因子动力学方程。 

假设外界在时刻t向该系统提供的资源流M  _E  包含能量流M  _EE  、物质流M  _EM 和信息流M  _EI  ，即： 

  ( 1. 43 )

其中，Q  _EE, υ 为外界提供的第υ  _E  种能量流的数量，V  _E  为能量流的种类数目，σ  _EE, υ 为外界提供的第υ  _E  种能量流的赋权配置强度；Q  _EM, υ 为外界提供的第υ  _M  种物质流的数量，V  _M  为物质流的种类数目，σ  _EM, υ 为外界提供的第υ  _M   种物质流的赋权配置强度；Q  _EI, υ 为外界提供的第

υ  _I  种信息流的数量，V  _I  为信息流的种类数目，σ  _EI, υ 为外界提供的第υ  _I  种信息流的赋权配置强度。

在这里，我们可将外界在时刻t向该系统提供的资源流M  _E  选作为用于描述外界对该复杂系统产生作用的控制参量，并称之为协同控制参量。 

进一步地，对于复杂适应系统，可将作为控制参量M  _E  分为目标控制参量和实际控制参量，分别记作 M  _E  和M  _E  。为了将该系统协同控制参量与该系统的其它基本协同变量的记号统一起来，下面用x ₃ 和x ₄ 分别代表 M  _E  和M  _E  ，即： 

x ₃ =  M  _E  为系统的协同控制目标变量（合理协同控制参量或非合理协同控制参量）；

x ₄ = M  _E  为系统的协同控制实际变量。

本发明将考虑适当引入系统动力变量、系统动力因子和动力趋向参数，初步探讨建立系统动力因子动力学方程。作出假设： 

x  ₅ = M  _d, F  为满足配置作用力F  _d  要求的资源量，可称之为配置作用变量；

x  ₆ = M  _d, C  为资源荷载。

在这里，我们可将满足配置作用力F  _d  要求的资源量M  _d, F  和资源荷载M  _d, C  选作为用于描述系统基本动力因素的变量，并称它们为系统动力变量。 

本发明将考虑适当引入系统效应变量、系统效应因子和效应趋向参数，初步探讨建立系统效应因子动力学方程。为此，作出假设： 

x  ₇ = M  _d, S  为满足系统功效S  _F  要求的资源量，x  ₈ = M  _d, L  为系统消耗。

在这里，我们可将满足系统功效S  _F  要求的资源量M  _d, S 和系统消耗M  _d, L  选作为用于描述系统基本效应因素的变量，并称它们为系统效应变量。 

本发明将考虑适当引入环境动力变量、环境动力因子和环境动力趋向参数，初步探讨建立环境动力因子动力学方程。为此，作出假设： 

x  ₉ = M  _d, EF  为满足环境承载力E  _F  要求的资源量，

x  ₁₀ = M  _d, EC  为系统对于环境所形成的荷载。

在这里，我们可将满足环境承载力E  _F  要求的资源量M  _d, EF  和系统对于环境所形成的荷载M  _d, EC   选作为用于描述环境动力因素的变量，并称它们为环境动力变量。 

本发明将考虑适当引入环境效应变量、环境效应因子和环境效应趋向参数，初步探讨建立环境效应因子动力学方程。为此，作出假设： 

x  ₁₁ = M  _d, ES  为满足系统环境功效S  _EF  要求的资源量，x  ₁₂ = M  _d, EL  为系统环境消耗。

在这里，我们可将满足系统环境功效S  _EF  要求的资源量M  _d, ES  和系统环境消耗M  _d, EL  选作为用于描述系统环境效应因素的变量，并称它们为环境效应变量。 

本发明将考虑适当引入外部动力变量、外部动力因子和外部动力趋向参数，初步探讨建立外部动力因子动力学方程。为此，作出假设： 

x  ₁₃ = W  _SE, Γ  为外部合作资源量，x  ₁₄ = W  _SE, L  为外部竞争资源量。

在这里，我们可将外部合作资源量W  _SE, Γ 和外部竞争资源量W  _SE, L  选作为用于描述系统外部动力因素的变量，并称它们为外部动力变量。 

本发明将考虑适当引入外部协同变量、外部协同因子和外部协同趋向参数，初步探讨建立外部协同因子动力学方程。为此，作出假设： 

x  ₁₅ = M  _SE, Λ  为外部集中交流量，x  ₁₆ = M  _SE, V 为外部分散交流量。

在这里，我们可将外部集中交流量M  _SE, Λ 和外部分散交流量M  _SE, V   选作为用于描述系统外部协同因素的变量，并称它们为外部协同变量。 

本发明将考虑适当引入内部动力变量、内部动力因子和内部动力趋向参数，初步探讨建立内部动力因子动力学方程。为此，作出假设： 

x  ₁₇ = W  _S, Γ  为内部合作资源配置量，x  ₁₈ = W  _S, L 为内部竞争资源配置量。

在这里，我们可将内部合作资源配置量W  _S, Γ 和内部竞争资源配置量W  _S, L   选作为用于描述系统内部动力因素的变量，并称它们为内部动力变量。 

本发明将考虑适当引入内部协同变量、内部协同因子和内部协同趋向参数，初步探讨建立内部协同因子动力学方程。作出假设： 

x  ₁₉ = M  _S, Λ  为内部集中交流量，x  ₂₀ = M  _S, V  为内部分散交流量。

在这里，我们可将内部集中交流量M  _S, Λ 和内部分散交流量M  _S, V   选作为用于描述系统内部协同因素的变量，并称它们为内部协同变量。 

对复杂大系统协同变量x _2n?1( t ) ( n = 1, 2, ···, 10 ) 的分布，给出含有转移概率的“漂移因子”如下： 

      ( 1. 44 )

并给出含有转移概率的“涨落因子”如下：

      ( 1. 45 )

其中，k _2n?1 为复杂大系统协同变量x _2n?1( t ) 的趋向参数。

对复杂大系统协同变量x _2n ( t ) ( n = 1, 2, ···, 10 ) 的分布，给出含有转移概率的“漂移因子”如下： 

  

      ( 1. 46 )

并给出含有转移概率的“涨落因子”如下：

   

      ( 1. 47 )

其中，k _2n 为复杂大系统协同变量x _2n ( t ) 的趋向参数。

在复杂大系统协同变量x _2n?1( t ) 和复杂大系统协同变量x _2n ( t ) 之间可引入如下可称为“完备协同因子”的因子： 

            

              ( 1. 48 a )

            

               ( 1. 48 b )

假定在离开初始值的短时间间隔Δ t时的x  _2n?1 ( t ) 的平均差及均方差和x  _2n?1 ( t ) 的平均差及均方差，是分别通过由初始条件x  _2n?1 ( 0) = x  _2n?1, 0 和初始条件x  _2n  ( 0) = x  _2n, 0 反复积分后取平均值 < > 计算的。利用这种计算得到以下结果：

   

       ( 1. 49 a )

             

                  ( 1. 49 b )

      

          ( 1. 50 a )

              

                    ( 1. 50 b )

现在，给出如下一种可称之为“完备协同因子动力学方程”的朗之万方程：

                   ( 1. 51 a )

                       ( 1. 51 b )

这里假定ξ _2n?1( t ) 和ξ  _2n ( t ) 均为高斯δ关联的随机力，即假定它们的关联函数为

          

，  

            ( 1. 52 a )

          

，   

                ( 1. 52 b )

由式 ( 1. 48 a ) 和 ( 1. 48 b )，可将式 ( 1. 51 a ) 和 ( 1. 51b ) 分别写为

           ( 1. 53 a )

             ( 1. 53 b )

本发明试图就一般情形初步探讨建立完备协同因子动力学的基本方程体系及其模型，以形成完备协同因子动力学分析基础。本发明建立的新方程体系首先是非线性随机微分方程组和确定性约束条件关系的结合与统一，其次是实际系统状态函数和合理系统状态函数（或非合理系统状态函数）在完备协同因子动力学基本方程组基础上的结合与统一。本发明建立的完备协同因子动力学基本方程体系及其合理化趋向模型和非合理化趋向模型，是新动力学的第一类方程体系，它可看作是Langevin方程的拓展。或者说，本发明建立的完备协同因子动力学基本方程体系及其合理化趋向模型和非合理化趋向模型，共同构成复杂大系统完备协同因子动力学的基本模式。

在基于资源配置动力学、系统功效价值论和全息组织协同学的博弈组织协同学分析范式中，博弈组织动力学体系应当由社会组织构形、系统局势向量

（其中 [SS] 表示内外部协同组织关系）和趋向参数

（其中趋向参数表示为T 维趋向空间的诸元素）的相互作用构成。当通过Langevin 方程来讨论它们的耦合时，必须将变量看作 

                 ( 1. 38 )

现在，动力学变量的整个空间不仅包含系统局势向量

和趋向参数，而且包含社会组织构形变量。

作为这一探索的第一步，需要建立现代博弈群组构形的平均值方程。对于某个互联网体系，假定现代博弈群组构形总变量的普遍形式是 

              

                     ( 1. 39 )

这里的是实系数。再进一步地，我将上述完备协同因子制约条件及约束关系体系区分为总系统完备协同因子制约条件及约束关系体系和分系统完备协同因子制约条件及约束关系体系。

全息组织协同学体系分析框架如图5所示。图中， 

    

 / 

形成系统动力关系；

     / 

形成系统效应关系；

 / 

形成生态动力关系；

 / 

形成生态效应关系；

 形成协同组织结构类型。

在一定的系统动力效应制约关系和系统组织协同约束条件下，各种配置组织利用各种配置方式和各种资源要素来“驱动”系统局势向量以形成运动。因此，在一定的系统动力效应制约关系和系统组织协同约束条件下，

的时间微商应当由这些竞争作用偏微商的迭加构成： 

,  i = 1, 2, ???, s         ( 1. 40 )

s. t.   

,   j = 1, 2, 3

其中，每一项表示一种作用。一般而言，它依赖于系统局势向量

、社会组织构形

和某种控制参量的非线性作用。

    同样，趋向参数

的时间微商（它决定着转移概率的公式）表示着趋向于变更系统局势向量的动力效应基础和协同组织关系，并且也由具有竞争作用的偏微商的迭加构成： 

,      l = 1, 2, ???, T              ( 1. 41 )

偏微商表示各个趋向引起的系统局势向量

的变化，这种变更的趋势将引起社会组织构形的变更，变更了的社会组织构形反过来又驱使系统局势进入下一个新的状态，等等。至此，在 ( 1. 40 ) 和 ( 1. 41 ) 中忽略了随机力项。当加上随机力项时，( 1. 40 ) 和 ( 1. 41 ) 就变成了Langevin 方程，并且得到了类似于对

的统计描述。

按照基本组织类型，我将复杂大系统分为五种基本类型，即：集中组织合作类型、集中组织竞争类型、基本协同组织类型、分散组织合作类型和分散组织竞争类型。 

与此相应，我将上述完备协同因子制约条件及约束关系体系区分为五种基本类型，即： 

集中组织合作类型完备协同因子制约条件及约束关系体系；

集中组织竞争类型完备协同因子制约条件及约束关系体系；

基本协同组织类型完备协同因子制约条件及约束关系体系；

分散组织合作类型完备协同因子制约条件及约束关系体系；

分散组织竞争类型完备协同因子制约条件及约束关系体系。

与此相应，我将上述完备协同因子制约条件及约束关系体系区分为五种基本类型、十六个主要类型和八十一个特殊类型。这十六个主要类型如下： 

外部集中合作 / 内部集中合作类型完备协同因子制约条件及约束关系体系；

外部集中合作 / 内部集中竞争类型完备协同因子制约条件及约束关系体系；

外部集中合作 / 内部分散合作类型完备协同因子制约条件及约束关系体系；

外部集中合作 / 内部分散竞争类型完备协同因子制约条件及约束关系体系；

外部集中竞争 / 内部集中合作类型完备协同因子制约条件及约束关系体系；

外部集中竞争 / 内部集中竞争类型完备协同因子制约条件及约束关系体系；

外部集中竞争 / 内部分散合作类型完备协同因子制约条件及约束关系体系；

外部集中竞争 / 内部分散竞争类型完备协同因子制约条件及约束关系体系；

外部分散合作 / 内部集中合作类型完备协同因子制约条件及约束关系体系；

外部分散合作 / 内部集中竞争类型完备协同因子制约条件及约束关系体系；

外部分散合作 / 内部分散合作类型完备协同因子制约条件及约束关系体系；

外部分散合作 / 内部分散竞争类型完备协同因子制约条件及约束关系体系；

外部分散竞争 / 内部集中合作类型完备协同因子制约条件及约束关系体系；

外部分散竞争 / 内部集中竞争类型完备协同因子制约条件及约束关系体系；

外部分散竞争 / 内部分散合作类型完备协同因子制约条件及约束关系体系；

外部分散竞争 / 内部分散竞争类型完备协同因子制约条件及约束关系体系。

一个复杂大系统在某一方面特定的时间和空间内只有一个特定类型的总系统，而一个特定类型的总系统可以包含五种基本类型的分系统，或包含十六种主要类型的分系统，或包含八十一种特殊类型的分系统。 

    按照合理化的要求，我将天地计算的特点（标准及要求）归结为如下四个方面： 

D 1. 信息网络内外部数据安全可靠

天地计算提供了信息网络内外部最可靠、最安全的数据存储中心，信息网络内外部用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等麻烦。当你的文档保存在类似Docs / HSO 的网络服务上，当你把自己的照片上传到类似Picasa Web / HSO 的网络相册里，你就再也不用担心数据的丢失或损坏。因为在“天地”的另一端，有全世界信息网络内外部最专业的团队来帮你管理信息，有全世界信息网络内外部最先进的数据中心来帮你保存数据。同时，信息网络内外部严格的权限管理策略可以帮助你放心地与你指定的人共享数据。

D 2. 信息网络内外部客户端需求低 

天地计算对信息网络内外部用户端的设备要求最低，使用起来也最方便。你可以在信息网络内外部浏览器中直接编辑存储在“天地”的另一端的文档，你可以随时与朋友分享信息及各种资源，再也不用担心你的信息网络内外部软件是否是最新版本，再也不用为信息网络内外部软件或文档染上病毒而发愁。因为在“天地”的另一端，有信息网络内外部专业的技术人员帮你维护硬件，帮你安装和升级信息网络内外部软件，帮你防范病毒和各类网络攻击，帮你做你以前在个人设备（包括电脑）上所做的一切。

D 3. 信息网络内外部轻松共享数据 

天地计算可以轻松实现信息网络内外部不同设备间的数据与应用共享，不仅帮助人们建立信息联系，而且帮助人们建立实物联系、知识联系和金融联系。考虑到信息网络内外部不同设备的数据同步方法种类繁多，操作复杂，要在这信息网络内外部许多不同的设备之间保存和维护最新的一份联系人信息，你必须为此付出难以计数的时间和精力。这时，你需要用天地计算来让一切都变得更简单。在天地计算的动态汇通网络应用模式中，数据只有一份，保存在“天地”的另一端，你的所有电子设备只需要连接动态汇通网络，就可以同时访问和使用同一份数据。 　　

D 4. 信息网络内外部可能无限多

天地计算将会为人们使用网络提供几乎无限多的可能，为存储和管理信息网络内外部数据提供了几乎无限多的空间，也为人们完成信息网络内外部的各类应用提供了几乎无限强大的计算能力。离开了天地计算，单单使用个人电脑或手机上的客户端应用，我们是无法享受信息网络内外部的这些便捷的。个人电脑或其他电子设备不可能提供信息网络内外部无限量的存储空间和计算能力，但在“天地”的另一端，由信息网络内外部数万台甚至更多服务器组成的庞大的集群却可以轻易地做到这一点。个人和单个设备的能力是有限的，但天地计算的潜力却几乎是无限的。当你把信息网络内外部最常用的数据和最重要的功能都放在“天地”上时，我们相信，你对信息网络内外部硬件设备、应用软件乃至动态汇通网络的认识会有翻天覆地的变化，你的生活也会因此而改变。 　　

动态汇通的精神实质是全面的自由、平等和分享。作为一种最能体现动态汇通网精神的计算模型，天地计算必将在不远的将来展示出强大的生命力，并将从多个方面改变我们的工作和生活。无论是信息网络内外部的普通用户，还是信息网络内外部的企业员工，无论是信息网络内外部的管理者，还是信息网络内外部的软件开发人员，他们都能亲身体验到这种全面而深刻的改变。

  

4、附图说明   

图1 是全球智能一体化网络计算机系统CS / HSN ( GII ) 的全息协同组织结构图。

对于互联网资源配置大系统而言，“天地”计算本身是一个极其复杂的系统，具有十分复杂的全息协同组织结构，如图1所示。在这里，一方面，各种计算机及其基础设施、附属设备和网络设备（包括服务器、浏览器）以全息协同组织模式（包括ICC、ICK、ICH、IDC、IDK、IDH、IMC、IMK、IMH、ECC、ECK、ECH、EDC、EDK、EDH、EMC、EMK、EMH）连接起来而形成计算机互联网络组织；另一方面，各种用户及其功效链以全息协同组织模式（包括ICC、ICK、ICH、IDC、IDK、IDH、IMC、IMK、IMH、ECC、ECK、ECH、EDC、EDK、EDH、EMC、EMK、EMH）连接起来而形成自然智能社会化组织。这种自然智能社会化组织与计算机互联网络组织共同形成本发明所指称的“天地”计算体系CS / HSN ( GII )。

图2 是全球智能一体化网络计算机体系CS / HSN ( GII ) 的总体技术范式图。 

在此，我们可以将任一互联网用户 ( IU ) 及其客户机和附属设备看作一个资源结点，并设该互联网共有l个资源结点（k = 1, 2, ···, l）；将任一内容提供商 ( ICP ) 及其站点和附属设施看作一个资源结点集合，并设该互联网共有L个配置结点（K = 1, 2, ···, L）；将任一设备制造商及其浏览器和附属系统看作一个配置结点，并设该互联网共有m个配置结点（j = 1, 2, ···, m）；将任一系统集成商及其服务器和附属系统看作一个配置结点集合，并设该互联网共有M个配置结点（J = 1, 2, ···, M）；将任一网络运营商及其网络和附属系统看作一个组织结点，并设该互联网共有i 个组织结点（i = 1, 2, ···, n）；将任一互联网联盟组织及其网络和附属系统看作一个组织结点集合，并设该互联网共有I个组织结点集合（I = 1, 2, ···, N ）。

图3 是元系统科学的全息汇通数学变量体系图。 

图4 是元系统科学的全息汇通数学基本方程体系图。

本发明建立的全息汇通数学分析技术的基本框架如图3 和图4 所示：

作为本发明建立的互联网体系交叉集成科学分析技术体系框架的基本组成部分，全息汇通数学分析技术框架本身是一个具有多层级结构的复杂体系。该分析技术框架体系包括：

元系统科学的全息汇通数学汇总分析框架体系；

元系统全息组织协同学数理汇总分析框架体系；

元系统科学的全息汇通数学权衡分析框架体系。

图5 是全息组织协同学体系分析框架图。 

图中，

 / 

形成系统动力关系；

 / 

形成系统效应关系；

 / 形成生态动力关系；

 / 

形成生态效应关系；

 形成协同组织结构类型。

在一定的系统动力效应制约关系和系统组织协同约束条件下，各种配置组织利用各种配置方式和各种资源要素来“驱动”系统局势向量以形成运动。 

  

5、具体实施方式   

基于一系列学术研究新成果建立了一系列用于统一描述、分析、解释全球智能一体化网络计算体系（可称之为“天地”计算体系）及全球价值链动态汇通网络体系（DCN / HII ( GVC )）的资源配置动力学RDD模型、网络配置动力学NDD模型、智能集成协同学IIS模型以及全息组织协同学HOS模型和博弈组织协同学GOS模型。 

继数字技术、网络技术和虚拟化技术之后，全球价值链网络技术支持体系给人类带来智能一体化技术（IIT）和全息协同组织技术（HST）。 

提出一项可称之为“开天辟地”计划的战略——全球价值链系统工程技术集群开发总体战略。 

提出要开发并建立的全球动态汇通网络计算，可形象化地简称为“天地计算”（Heaven-Earth Computing）。通过提供信息资源而获取实物资源、知识资源和金融资源的网络，可称为“天地”。在此，“天”代表信息网络，代表虚拟化，代表数字虚拟世界；“地”代表物流、知识、金融三大网络，代表实体化，代表真实世界。以信息网络为平台而将物流网络、知识网络和金融网络融为一体的全新网络体系，可称为汇通网。 

“天地”不仅是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，而且是各种可以自我维护和管理的实体运行资源；它不仅是一些包括计算服务器、存储服务器、宽带资源等的大型服务器集群，而且是各种包括供应系统、生产系统、服务系统、营销系统等的产业价值链和产业集群。它是通过信息网络（互联网）将物流网、知识网和金融网联结汇通起来的全新科学体系、技术体系和工程体系。 

天地计算不仅将所有的计算资源集中起来，并由信息网络内部软件实现自动管理，无需人为参与；而且将所有的实体运行资源集中起来，并由信息网络外部软件实现自动管理，较少或无需人为参与。这使得应用提供者无需为繁琐的细节而烦恼，能够更加专注于自己的业务，有利于创新和降低成本。用形象化的比方说法，这不仅好比从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式，而且好比从电厂集中供电的模式转向全区域动力供应、调度、控制和使用的智能集成一体化全息协同组织模式。最大的不同在于，它是通过信息网络支持下的物流、知识、金融全汇通网络进行传输的。 　　 

全球价值链网络技术支持体系的总体战略目标可归结为如下内容：

层级I 、在技术开发的基础方面（ICT产业链的前端），从以互联网用户为中心转向以互联网用户终端功效链（EC / IU）为中心，以自然智能与人工智能基于计算机及其网络而进行的联结和协调作为一般智能集成系统（IIS）升级进程的主线，建立全新的逻辑基础、数学基础、科学基础以及全新的技术基础和工程基础，为相对封闭、相对静止的“资源池”——云计算网络注入灵魂、智能和生命，建造全球智能一体化网络计算机系统（CS / HSN ( GII )），将全球互联网打造成为真正具有生命及生态全息协同组织的技术支持体系。

层级II 、在全新技术的应用方面（ICT产业链的末端），从以互联网用户终端功效链（EC / IU）为中心转向以多层级多模式的全球价值链体系（GVC）为中心，以认知系统与实践系统基于计算机辅助系统及互联网而进行的联结和协调作为高级智能集成系统（HIIS）演变进程的主线，建立基于元系统（MS）科学全新理论的智能集成科学技术体系（IIS & IIT），将赋予生命活力的新型全球互联网与分散在世界各地各领域各部门的物流网、能源网、金融网和知识网融为一体（DCN），大力推行全球价值链系统工程，建立真正具有生命及生态全息协同组织的全球智能一体化动态汇通网络体系（DCN / HII ( GVC )），从而建造智能集成网、生命互联网和生态运行网。 

通过实施全球价值链系统工程技术集群开发总体战略——本发明称之为“开天辟地”计划，将忽悠不定的“云”计算体系改造成为汇通万物、贯通经纬的“天地”计算体系。 

提出要开发并建立的全球动态汇通网络计算，可形象化地简称为“天地计算”（Heaven-Earth Computing）。通过提供信息资源而获取实物资源、知识资源和金融资源的网络，可称为“天地”。在此，“天”代表信息网络，代表虚拟化，代表数字虚拟世界；“地”代表物流、知识、金融三大网络，代表实体化，代表真实世界。以信息网络为平台而将物流网络、知识网络和金融网络融为一体的全新网络体系，可称为汇通网。 

“天地”不仅是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，而且是各种可以自我维护和管理的实体运行资源；它不仅是一些包括计算服务器、存储服务器、宽带资源等的大型服务器集群，而且是各种包括供应系统、生产系统、服务系统、营销系统等的产业价值链和产业集群。它是物流网、知识网和金融网联结汇通起来的全新体系。 

天地计算不仅将所有的计算资源集中起来，并由信息网络内部软件实现自动管理，无需人为参与；而且将所有的实体运行资源集中起来，并由信息网络外部软件实现自动管理，较少或无需人为参与。这使得应用提供者无需为繁琐的细节而烦恼，能够更加专注于自己的业务，有利于创新和降低成本。用形象化的比方说法，这不仅好比从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式，而且好比从电厂集中供电的模式转向全区域动力供应、调度、控制和使用的智能集成一体化全息协同组织模式。最大的不同在于，它是通过信息网络支持下的物流、知识、金融全汇通网络进行传输的。 　　 

狭义天地计算是指信息网络内外部基础设施的交付和使用模式，是以多层级多领域多模式的价值链为中心，以全球智能一体化网络计算机系统（CS / HSN ( GII )）为主要技术支持，以基于需求的易扩展方式，通过融为一体的物流网络、知识网络和金融网络，获得所需的资源。“天地”中的资源在使用者看来是可以无限扩展，随时获取，按需使用，随时扩展，按时付费。这种特性就如同我们使用水电一样使用信息网络内外部基础设施。

广义天地计算是指信息网络内外部服务的交付和使用模式，是以多层级多领域多模式的价值链为中心，以全球智能一体化网络计算机系统（CS / HSN ( GII )）为主要技术支持，以基于需求的易扩展方式，通过融为一体的物流网络、知识网络和金融网络，获得所需的服务。这种服务可以是信息网络内外部的技术和软件、汇通网相关的，也可以是任意其他的服务，它具有超大规模、虚拟化、可靠安全等独特功效；“天地计算”图书版本也很多，都从理论和实践上介绍了天地计算的特性与功用。 

天地计算（Heaven-Earth Computing）必定是全息协同式的（HSO）。它既不是集中式的，也不是分布式的。它不仅是云计算（cloud computing）、网格计算（Grid Computing）、分布式计算（Distributed Computing）、并行计算（Parallel Computing）、效用计算（Utility Computing）、网络存储（Network Storage Technologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Balance）等计算机技术和信息网络技术发展融合的产物，而且是通过计算机技术和信息网络技术的进一步融合与发展而将物流网、知识网和金融网紧密联系起来实现智能集成一体化的结果。 

进而言之，天地计算是信息网络内外部各种计算技术的全面改进和发展，或者说是统计技术体系、会计技术体系、计量技术体系在计算机科学技术和信息网络技术支持下在实体活动领域的全面实现。天地计算一方面是虚拟化 ( Virtualization )、云计算（cloud computing）、效用计算 ( Utility Computing )、IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）、SaaS（软件即服务）等概念混合演进并跃升的结果；另一方面是实体化 ( Substantiation ) 、计量科学技术、会计原理及技术、核算体系、资源配置动力分析、资源配置效应分析、博弈组织协同学分析、IaaS / HSO（信息网络内外部基础设施即服务）、PaaS / HSO（信息网络内外部平台即服务）、SaaS / HSO（信息网络内外部软件即服务）等概念混合演进并跃升的结果。 

天地计算旨在通过信息网络支持下的物流、知识、金融全汇通网络，将多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完备智能集成系统，并借助信息网络内外部SaaS / HSO、PaaS / HSO、IaaS / HSO、MSP / HSO等全新的商业模式，将这种强大的计算能力分布到信息网络内外部终端用户手中。 

天地计算的核心理念就是通过不断提高“天地”的处理能力，进而减少信息网络内外部用户终端的处理负担，最终使信息网络内外部用户终端简化成一个单纯的输入输出设备，并能按需享受“天地”的强大计算处理能力！ 　　 

在应用天地计算的同时，我们还可以提供另外一种天地存储来作为其辅助，比如，将中国的Win Stor云端存储改造成为天地存储，其以信息网络内外部用户为基础，以信息网络内外部存储工具为导向，提供强大的数据安全功能，使天地计算进入市场。所谓天地存储，就是以信息网络支持下的物流、知识、金融全汇通网络为基础，跨域 / 路由来实现数据无所不在，无需下载、无需安装即可直接运行，实现天地计算架构。 　　

最简单的天地计算技术在信息网络内外部服务中已经初露头角，例如搜索引擎、网络信箱等，使用者只要输入简单指令即能得到大量信息，实现简单的物流配送。未来如手机、GPS等移动装置都可以透过全新的天地计算技术，发展出更多的应用服务。 　　

进一步的天地计算不仅只做资料搜寻、分析的功能，未来如分析DNA结构、基因图谱定序、解析癌症细胞等，都可以透过这项技术轻易达成。　 　　

在信息服务业里面，我们可以分为三个部分：第一个部分是信息网络服务，包括电信的基础服务、增值服务、网络电视的服务。第二块是信息技术的服务，包括软件的服务、外包的服务。还有一个是信息内容的服务。我们可以看到这是整个信息服务的大的门类和产业的状态。但我们不宜看到，门类之间由于技术的进步和产业的变迁，出现了融合的特征，出现了新的产业特征和特点，这是信息服务业大环境里发生的变化。我们可以看到，在互联网的平台上信息技术和通信技术的融合，很典型的是IMS服务。还有一个新的特征是Sashup技术，可以把两个网的能力和用户的数据很好地聚合起来。

伴随新技术的组织转型是必然的，而这种转型是组织内部网络和社会反应多因索的合力结果。对企业来说，采用新技术需要一个有说服力的原因，改变组织结构需要时间，所有员工都需要适应这种变化的训练。实际上比引进技术更重要的是激励人们使用技术，许多案例表明，现存组织内部的激励设计与新技术对组织的再造活动是有冲突的，表现在处于组织不同层面的人激励是不一样的，其次，组织各部分间的激励也有差异。计算机和网络化系统设计应被看作是技术和组织运作的相关集合，使用新技术是一种社会技术建构而不是简单的安装和使用。 

可以预期，在天地计算时代，人们可以抛弃U盘等移动设备，只需要进入Docs / HSO 页面、新建文档、编辑内容，然后直接将文档的URL分享给你的朋友或者上司，他可以直接打开浏览器访问URL。我们再也不用担心因PC硬盘的损坏而发生资料丢失事件。 

总的来说，天地计算可以看作是计算机计算及信息网络计算与实体运行系统的计量、会计及核算相结合的完备业务流程技术。通过天地计算，我们有可能将分散在各地的高性能计算机用高速网络连接起来，进而用信息网络内外部专门设计的各种中间件软件，将分散在各地的实体活动领域的计量、会计和核算体系有机地粘合在一起，以包括Web界面在内的各种人机界面接受信息网络内外部各种用户提出的计算请求，并将之分配到合适的结点上运行。天地计算技术体系能大大提高信息网络内外部资源的服务质量和利用率，同时避免信息网络内外部跨结点划分应用程序所带来的低效性和复杂性，能够在目前条件下达到信息网络内外部实用化要求。 

智能集成协同总体设计的目标，在于根据智能集成组织一自组织大协同总体的性能要求，以及智能集成主体实施协同总体的具体社会经济一自然生态环境，合理设置总体中人员位置并初步确定主体任务要求，保证从总体上构建一个综合效益优化的智能集成大协同系统框架，并为主体一作用对象关系的详细设计打下基础。 

   “智能集成主体一广义技术一作用对象”功能分配，是整个智能集成协同总体设计的基础。智能集成主体-广义技术-作用对象的功能分配通过功能这一纽带使智能集成主体、广义技术和作用对象三方面结合起来，并形成了智能集成协同总体中的要素(分系统)功能分配关系，确定了智能集成主体一广义技术界面、广义技术一作用对象界面的具体位置。一个具体智能集成协同总体的主体一广义技术一作用对象功能界面形式主要受两方面因素的影响：一是智能集成协同总体的功能特征；二是该总体所处的自然生态一社会生态环境。在众多可能的智能集成功能界面形式中，总有一种或几种更适合于某一具体智能集成协同总体的实际情况，能够保证系统满足性能要求、满足实施环境的要求。 

仿真运行是复杂智能集成总体设计过程中不可缺少的验证环节。仿真的目的在于检验系统配置方案是否满足设计的总体目标要求，以及依据仿真结果对方案进行调整和完善。不过，作为智能集成系统的主导因素，主体的结构和行为都很复杂，且有诸多不确定性，仿真及其建模对此尚感难办。在实际建立智能集成主体行为的仿真模型时，可根据系统仿真运行的要求对主体的行为特征及影响因素做很多简化，将注意力主要放在对系统仿真有意义的行为特征上，如主体完成一定任务的可靠性、运作效率、最长作用时间等，对影响因素也主要选择对提高模型适用性有帮助以及对行为有显著影响的主要因素。在建模的方法上我们应遵循多学科知识综合原则，一方面以心理学、行为科学等的研究成果为指导，另一方面落实到某种具体的数学工具上。 

在全球智能集成一体化动态汇通网络系统工程的总体战略指引下，我们不再单独强调软件、硬件甚至系统平台，而是以客户为中心，进而以价值链为中心，开放封闭技术构架，调整经营理念，积极寻求合作伙伴——甚至是昔日的竞争对手，以期向客户提供强大的IT基础设施、降低客户的采购成本、加快客户的电子商务系统部署、提高客户进入市场时间、有效支持客户目前和潜在的业务需求、满足客户应用的个性化和端到端需求。通过投资、外包、咨询、VAR来寻求客户利益的最大化，同时也带动互联网服务产业的发展。 

从世界经济、科技、文化发展的角度来看，封闭混乱的技术体系是第一个要面临的解决的问题，这恰恰是建立全球价值链系统工程汇通网络的最大技术障碍。基于云计算变革的天地计算革命，以多层级多模式的全球价值链系统为核心，以现代电子技术、现代通信技术和现代信息网络技术为支持基础，将物流网络、能源网络、信息网络、金融网络和知识网络紧密结合起来，建立高效、集约、具有生命（或生态）自组织性质的智能集成一体化动态汇通网络大系统。 

Claims (7)

1.独立权利要求——全球互联网全息协同系统计算技术基础，是本发明人在其独立自主建立全新的逻辑基础、数学基础、科学基础以及全新的技术基础和工程基础上，为了将忽悠不定的“云”计算体系改造成为汇通万物、贯通经纬的“天地”计算体系，以互联网用户为中心，进而以全球价值链体系（GVC）为中心，以自然智能与人工智能基于计算机及其网络而进行的联结和协调作为一般智能集成系统（IIS）升级进程的主线，通过建立网络配置动力学基本模型和范式而提出来的一项新技术，本项权利的特征在于：

A、作为本项发明的基础，全新的逻辑基础包括全息汇通逻辑、两极汇通逻辑、两极全息汇通逻辑；全新的数学基础包括全息汇通数学、两极汇通数学、系统变迁分析数学；全新的科学基础包括资源配置动力学、全息组织协同学、系统功效价值论、博弈组织协同学、对冲均衡经济学、全息汇通物理学，以及由一系列全新理论的大综合而形成的贯通科学（交叉科学与横断科学）——元系统科学和智能集成科学；全新的技术基础是以价值链系统为核心、面向全息协同性的全新系统技术（集群）；全新的工程基础是以价值链系统为核心、面向全息协同性的全新系统工程（集群）；

    B、对于互联网资源配置大系统而言，“天地”计算本身是一个极其复杂的系统，具有十分复杂的全息协同组织结构，在这里，一方面，各种计算机及其基础设施、附属设备和网络设备（包括服务器、浏览器）以全息协同组织模式（包括ICC、ICK、ICH、IDC、IDK、IDH、IMC、IMK、IMH、ECC、ECK、ECH、EDC、EDK、EDH、EMC、EMK、EMH）连接起来而形成计算机互联网络组织；另一方面，各种用户及其功效链以全息协同组织模式（包括ICC、ICK、ICH、IDC、IDK、IDH、IMC、IMK、IMH、ECC、ECK、ECH、EDC、EDK、EDH、EMC、EMK、EMH）连接起来而形成自然智能社会化组织，这种自然智能社会化组织与计算机互联网络组织共同形成本发明人所指称的“天地”计算体系CS / HSN ( GII )；

C、建立“天地”计算的基本原理、经济技术标准和总体设计框架，进而建立“天地”计算的逻辑基础和数学基础——全息汇通代数系统；

D、引入适当的、用于分别反映全球互联网全息协同系统基本动力、基本荷载、基本功效、基本消耗、内部合作和竞争及外部合作和竞争的各种基本协同变量，建立“天地”计算的数学基础和科学基础——全球互联网全息组织协同学基础。

2.从属权利要求——对于全球互联网，根据独立权利要求1 所述的本发明首先建立“天地”计算的基本原理和经济技术标准，本项权利的特征在于：

——根据独立权利要求1 所述的本发明提出要开发并建立的天地计算 ( Heaven-Earth Computing ) ，以全球价值链为核心，以智能集成化为关键，建立在全新的逻辑基础、数学基础、科学基础以及全新的技术基础和工程基础上；

——天地计算是信息网络内部分布式处理 ( Distributed Computing )、并行处理 ( Parallel Computing ) 以及网格计算 ( Grid Computing ) 和云计算 ( Cloud Computing ) 的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现；进而是信息网络外部各种业务活动领域计量分析、会计分析、核算技术的发展，或者说是计量科学、统计理论和会计的网络一体化；

——天地计算的基本原理是，以全球价值链为核心，通过将计算机计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，使信息网络外部各种配置中心（与信息资源配置中心有关的实物资源配置中心、知识资源配置中心、价值资源配置中心）的运行进入全息协同组织过程，这使得信息网络内外部各种企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问信息网络内外部运行系统和存储系统；

——天地计算的应用包含这样的一种思想，把力量联合起来，给信息网络内外部的每一个成员使用；作为公众，需要鉴别哪些是真天地，哪些是假天地，为此，根据独立权利要求1 所述的本发明提出判断某种计算模式是不是天地计算的三条参考标准，供大家参考：

A1、信息网络以价值链为核心，内外部用户所需的各种资源（不仅仅限于信息资源）来自信息网络支持下由物流、知识、金融三大网络融合而形成的动态汇通网络体系；这是天地计算的根本理念所在，即通过信息网络支持下由物流、知识、金融三大网络融合而形成的动态汇通网络体系，提供用户所需的信息网络内外部计算力、存储空间、软件功能和信息网络内外部服务等；

A2、信息网络以价值链为核心，内外部服务能力具有分钟级或秒级的伸缩能力；

A3、信息网络以价值链为核心，具有较之传统模式数倍以上的性能价格比优势。

3.从属权利要求——对于全球互联网，根据独立权利要求1 所述的本发明首先建立“天地”计算的总体设计框架，本项权利的特征在于：天地计算的主要服务形式包括

B1. SAAS / HSO（信息网络内外部软件即服务）

SAAS / HSO（信息网络内外部软件即服务）是SAAS（软件即服务）的改进和拓展

B2. 信息网络内外部实用计算（Utility Computing / HSO）

信息网络内外部实用计算（Utility Computing / HSO）是实用计算（Utility Computing）的改进和拓展

B3. 信息网络内外部服务

信息网络内外部服务是信息网络服务的改进和拓展

B4. 信息网络内外部平台即服务

信息网络内外部平台即服务是平台即服务的改进和拓展

B5. MSP / HSO（信息网络内外部管理服务提供商）

MSP / HSO（信息网络内外部管理服务提供商）是MSP（管理服务提供商）的改进和拓展

B6. 信息网络内外部商业服务平台

信息网络内外部商业服务平台是商业服务平台的改进和拓展

B7. 信息网络内外部整合

信息网络内外部整合是互联网整合的改进和拓展

    智能集成技术组织包括咨询技术组织、信息技术组织、保障技术组织、交流技术组织、代理技术组织、培训技术组织、验证技术组织、协调技术组织、评估技术组织，等等；

    现给出智能集成技术基于结构与行为的层次分解数学模型；设W表示智能集成技术，对W按结构与功能进行层次分解后，W在结构上可表示成为一个层次集合

                            

                          ( 2. 25 )

其中W _i  ( i = 1, 2, …, n ) 是W的子技术；

    智能集成技术W按结构与功能进行层次分解的一个层次结构有向图B定义为一个二元组

                               B = ( V，D )                                 ( 2. 26 )

其中

为结点集合，D = W ×W为连接结点的有向边集合；由B的衔接矩阵A可计算W的可达性矩阵E；前结点集 ( ancestor set ) 和后续结点集 ( descend set ) 是B中结点集V上的二个函数，它们分别定义如下： 

             

               ( 2. 27 )

。

4.从属权利要求——对于全球互联网，根据独立权利要求1 所述的本发明建立“天地”计算的逻辑基础和数学基础——全息汇通代数系统，本项权利的特征在于：

定义7. 4. 5  对于全息汇通集合X  _HH  ，一个从

到Y  _HH  的映射，可称为全息汇通集合X  _HH  上的一个n元运算；如果

，则称该n元汇通运算是封闭的；

定义7. 4. 6  一个非空全息汇通集合X  _HH  连同若干个定义在该集合上的汇通运算f  _HH, 1 , f  _HH, 2 , ···, 

f  _HH,k  所组成的系统可称为一个全息汇通代数系统，记作

 < X  _HH  , f  _HH, 1 , f  _HH, 2 , ···, f  _HH,k   >；

正整数全息汇通集合I  _HH, + 以及在该集合上的加法运算“ + ”组成一个全息汇通代数系统 < I  _HH, + , 

+ >；一个有限全息汇通集合S  _HH ，由S  _HH  的幂集P ( S  _HH  ) 以及在该幂集上的集合运算“∪”、“∩”、“~ ”组成一个全息汇通代数系统 

< P ( S  _HH  ), ∪, ∩, ~ >；

显然，在全息汇通代数系统 < I  _HH , + > ( 这里I  _HH  是整数集合) 中，关于加法运算，可建立以下三个运算规则，即对于任意的x, y, z ∈I  _HH  ，有

a )  x + y ∈I  _HH                                                     （封闭性）

     对于x + y ∈I  _IN  ，引入全息汇通度函数μ  _HH  ，则有

；

对于x + y ∈I  _EX ，引入全息汇通度函数μ  _HH  ，则有

；

b )  x + y = y + x                                                   （交换律）

     对于x + y ∈I  _IN  ，引入全息汇通度函数μ  _HH  ，则有

；

对于x + y ∈I  _EX ，引入全息汇通度函数μ  _HH  ，则有

；

c )  ( x + y ) + z = x + ( y + z )                                         （结合律）

     对于x + y ∈I  _IN  ，引入全息汇通度函数μ  _HH  ，则有

；

对于x + y ∈I  _EX ，引入全息汇通度函数μ  _HH  ，则有。

5.从属权利要求——对于全球互联网，根据独立权利要求1 所述的本发明建立两极汇通环概念和两极汇通范畴系统，本项权利的特征在于：我们可将以任意多个相对环（相对代数系统）< D  _R  , ★, ☆ > 为基本结构的理论，称为相对理念；对于给定的两个两极汇通代数系统 < D  _U  , ★ > 和 < D  _U  , ☆ >，不难将它们组合成一个具有两个二元运算的两极汇通代数系统 < D  _U  , ★, ☆ >；重要之点在于两个二元运算 ★ 和 ☆ 之间有联系的两极汇通代数系统 < D  _U  , ★, ☆ >；一般地，我们可将第一个二元运算 ★ 称为“加法”，将第二个运算 ☆ 称为“乘法”；例如，具有加法和乘法这两个二元运算的两极汇通实数系统 < R  _U  , +, × > 和两极汇通整数系统 < I  _U  , +, × > 都是两极汇通代数系统；对于任意的a, b, c ∈R  _U  （或I  _U ），都有a × ( b + c ) = ( a × b ) + ( a × c ) 以及 ( b + c ) × a = ( b × a ) + ( c × a )，这种联系就是乘法运算对于加法运算是可分配的。

6.从属权利要求——对于全球互联网，根据独立权利要求1 所述的本发明引入适当的、用于分别反映一般复杂适应系统基本动力、基本荷载、基本功效、基本消耗、内部合作和竞争及外部合作和竞争的各种基本协同变量，本项权利的特征在于：

在将任一复杂系统归结为资源配置系统的情况下，假设该系统共有N个配置结点，在一定赋权配置强度下确定的资源配置量为M  _d  ；在时刻t ，资源配置密度Π  _d  可如下定义：

             

,    ρ = 1, 2, ···, K                   ( 1. 42 )

其中，Q _ρ 为第ρ种配置资源的数量，K为配置资源的种类数目，σ  _d, ρ 为第ρ种配置资源的赋权配置强度；在这里，我们可将资源配置密度Π  _d  选作为用于描述该复杂系统宏观状态的序参量，并称之为协同状态变量；进一步地，对于复杂适应系统，可将作为状态变量的序参量Π  _d  分为目标序参量和实际序参量，分别记作 Π  _d  和Π  _d  ；为了将该系统协同状态变量与该系统的其它基本协同变量的记号统一起来，下面用x ₁和x ₂ 分别代表 Π  _d  和Π  _d  ，即：x ₁ =  Π  _d  为系统的协同状态目标变量（合理协同状态变量或非合理协同状态变量）；x ₂ = Π  _d  为系统的协同状态实际变量。

7.从属权利要求——对于全球互联网，根据独立权利要求1 所述的本发明建立“天地”计算的数学基础和科学基础——全球互联网全息组织协同学基础，本项权利的特征在于：

在一定的系统动力效应制约关系和系统组织协同约束条件下，各种配置组织利用各种配置方式和各种资源要素来“驱动”系统局势向量以形成运动；因此，在一定的系统动力效应制约关系和系统组织协同约束条件下，

的时间微商应当由这些竞争作用偏微商的迭加构成：

,  i = 1, 2, ???, s         ( 1. 40 )

s. t.   

,   j = 1, 2, 3

其中，每一项表示一种作用；一般而言，它依赖于系统局势向量

、社会组织构形

和某种控制参量的非线性作用；

    同样，趋向参数

的时间微商（它决定着转移概率的公式）表示着趋向于变更系统局势向量的动力效应基础和协同组织关系，并且也由具有竞争作用的偏微商的迭加构成：

,      l = 1, 2, ???, T    。

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