第2章　思想的體系化實現：半面創新虛擬機

半面創新思想的體系化實現稱為“半面創新虛擬機”（virtual machine），設計目標是確保理論的形式化、完備性與實踐的簡單性的統一，同時應對不確定性與未來挑戰和未思慮場景的魯棒性，具體包括以下三方面：

一是“形而上”的形式化（formalizing）。只有跨越了非形式化到形式化的鴻溝，運用自動計算及數學方法才有可能，如此方可保證一致性（consistency），即理論與其規格說明的一致性、觀察事實與理論的一致性、接口設計內部的一致性，而所謂正確性就是系統—子系統—要素的行為與理論模型聲明的一致性。

二是“樞而中”的完備性（completeness），以保證理論的通用性。其一是時空完備性，含義有二：既能詮釋過往，也能預測未來；既能處理不同的生命周期階段所面臨的不同問題，也能應對因時代演進、技術進步帶來的新問題。其二是人間有序性，即隨著問題規模的增長，復雜性也呈非線性增長，故設置控制器以保持問題域與解空間的協同性。

三是“形而下”的實踐簡單性（simplicity）。簡單易用是實踐的第一要素，而完備性是簡單性的大敵。半面創新通過特征化（characterizing）與可視化（visualizing）來化繁為簡，并提供一整套簡潔的工具以提升創新創造的個體效率以及團隊協同創新的整體效率。畢竟，簡單是復雜的最高境界。

總體架構設計是通過類比當今主導世界的馮·諾依曼計算機體系而做出的，它包括五大部件（如圖2-1所示）：輸入設備如鍵盤、鼠標等向計算機輸入數據和信息，并存于存儲器中；存儲器用于保存輸入設備送來的原始數據、計算的中間結果或長期保存的數據；運算器負責執行各種算術與邏輯運算；控制器作為指揮中心，通過向其他設備發出控制信號來控制計算機；輸出設備如顯示器、打印機等將計算的結果呈現出來。

“半面創新虛擬機”體系則如圖2-2所示，其五大部件及其內涵如下：

“輸入設備”是領域的待解問題，將在第3章闡述。“存儲器”是將問題域與環境約束抽象為數據結構，第4章將其解析為四大數據結構原語。“運算器”是半面創新算法，第5章詳釋該算法涉及的四大計算原語與四大架構原語。“控制器”即大腦結構，第6章將其分解為四大控制原語。“輸出設備”是將計算與架構出來的創新結果在環境中進行實踐試錯，獲取反饋并反省修正，第7章展開。

基于簡單性視角，創新要旨為兩大議題，“在哪創新”與“如何創新”。借尼古拉斯·沃斯（Niklaus Wirth）名著《算法+數據結構=程序》之書名，“在哪創新”是對問題域的抽象，是“數據結構”；“如何創新”是解空間的“算法”。于是“半面創新虛擬機”就是用“運算器”中的“算法”對“存儲器”中由問題域與環境約束抽象而成的“數據結構”在大腦“控制器”的作用下進行計算與架構的邏輯計算機。

體系簡潔若此！須向架構大師馮·諾依曼與可計算理論先驅阿蘭·圖靈，這兩位計算機學科的兩大奠基人致敬，兩人名字中恰有“依”與“靈”（與學科基礎二進制的“1”和“0”諧音），冥冥之中有天意：

《七律·致敬計算世界兩大先驅》

2020年1月16日

千家注杜孰接賦？哲必稱康莫敢還？

探趣起興羊掛角，逐云切夢象截瀾。

馮諾“1”曼神龍履，阿蘭圖“0”火鳳盤，

定海心針它作渡，開天巨刃自存言。

英國哲學家懷特海指出，“思想領先于觀察。它可以不決定細節，但它提出了類型”，因為“偶然出現的新穎觀察是一件難得的事情，但通常被浪費了。因為如果沒有體系適合它，它的意義就丟失了”[1]。例如，如果你秉持地心說的思想，則觀察到的“事實”是太陽每天東升西落，繞地球一圈；如果你接受日心說的思想，則看到的“事實”是地球繞太陽公轉的同時還在自轉，而原先看到的太陽東升西落只不過是地球每天自轉一周的結果，并非太陽真的繞地球旋轉所致。

所以，不妨讓半面創新思想與虛擬機體系常駐大腦內存，當體系與概念存在于心時，遇到相關的經驗它們才能被激活，并賦予經驗以普遍的意義。

本章參考文獻

[1]〔英〕A.N.懷特海.教育與科學理性的功能[M].河南：大象出版社，2010：163-165.