第2章　思想的体系化实现：半面创新虚拟机

半面创新思想的体系化实现称为“半面创新虚拟机”（virtual machine），设计目标是确保理论的形式化、完备性与实践的简单性的统一，同时应对不确定性与未来挑战和未思虑场景的鲁棒性，具体包括以下三方面：

一是“形而上”的形式化（formalizing）。只有跨越了非形式化到形式化的鸿沟，运用自动计算及数学方法才有可能，如此方可保证一致性（consistency），即理论与其规格说明的一致性、观察事实与理论的一致性、接口设计内部的一致性，而所谓正确性就是系统—子系统—要素的行为与理论模型声明的一致性。

二是“枢而中”的完备性（completeness），以保证理论的通用性。其一是时空完备性，含义有二：既能诠释过往，也能预测未来；既能处理不同的生命周期阶段所面临的不同问题，也能应对因时代演进、技术进步带来的新问题。其二是人间有序性，即随着问题规模的增长，复杂性也呈非线性增长，故设置控制器以保持问题域与解空间的协同性。

三是“形而下”的实践简单性（simplicity）。简单易用是实践的第一要素，而完备性是简单性的大敌。半面创新通过特征化（characterizing）与可视化（visualizing）来化繁为简，并提供一整套简洁的工具以提升创新创造的个体效率以及团队协同创新的整体效率。毕竟，简单是复杂的最高境界。

总体架构设计是通过类比当今主导世界的冯·诺依曼计算机体系而做出的，它包括五大部件（如图2-1所示）：输入设备如键盘、鼠标等向计算机输入数据和信息，并存于存储器中；存储器用于保存输入设备送来的原始数据、计算的中间结果或长期保存的数据；运算器负责执行各种算术与逻辑运算；控制器作为指挥中心，通过向其他设备发出控制信号来控制计算机；输出设备如显示器、打印机等将计算的结果呈现出来。

“半面创新虚拟机”体系则如图2-2所示，其五大部件及其内涵如下：

“输入设备”是领域的待解问题，将在第3章阐述。“存储器”是将问题域与环境约束抽象为数据结构，第4章将其解析为四大数据结构原语。“运算器”是半面创新算法，第5章详释该算法涉及的四大计算原语与四大架构原语。“控制器”即大脑结构，第6章将其分解为四大控制原语。“输出设备”是将计算与架构出来的创新结果在环境中进行实践试错，获取反馈并反省修正，第7章展开。

基于简单性视角，创新要旨为两大议题，“在哪创新”与“如何创新”。借尼古拉斯·沃斯（Niklaus Wirth）名著《算法+数据结构=程序》之书名，“在哪创新”是对问题域的抽象，是“数据结构”；“如何创新”是解空间的“算法”。于是“半面创新虚拟机”就是用“运算器”中的“算法”对“存储器”中由问题域与环境约束抽象而成的“数据结构”在大脑“控制器”的作用下进行计算与架构的逻辑计算机。

体系简洁若此！须向架构大师冯·诺依曼与可计算理论先驱阿兰·图灵，这两位计算机学科的两大奠基人致敬，两人名字中恰有“依”与“灵”（与学科基础二进制的“1”和“0”谐音），冥冥之中有天意：

《七律·致敬计算世界两大先驱》

2020年1月16日

千家注杜孰接赋？哲必称康莫敢还？

探趣起兴羊挂角，逐云切梦象截澜。

冯诺“1”曼神龙履，阿兰图“0”火凤盘，

定海心针它作渡，开天巨刃自存言。

英国哲学家怀特海指出，“思想领先于观察。它可以不决定细节，但它提出了类型”，因为“偶然出现的新颖观察是一件难得的事情，但通常被浪费了。因为如果没有体系适合它，它的意义就丢失了”[1]。例如，如果你秉持地心说的思想，则观察到的“事实”是太阳每天东升西落，绕地球一圈；如果你接受日心说的思想，则看到的“事实”是地球绕太阳公转的同时还在自转，而原先看到的太阳东升西落只不过是地球每天自转一周的结果，并非太阳真的绕地球旋转所致。

所以，不妨让半面创新思想与虚拟机体系常驻大脑内存，当体系与概念存在于心时，遇到相关的经验它们才能被激活，并赋予经验以普遍的意义。

本章参考文献

[1]〔英〕A.N.怀特海.教育与科学理性的功能[M].河南：大象出版社，2010：163-165.