admin熊繼光 （美籍華僑）
中國下一代軟件研發立異基地
熊繼光軟件工程研討所（常州）
“迷信手藝是第平生產力”
– 鄧小平
“21世紀是復雜性迷信的世紀”
– 霍金
在此，請容許我 — 一個血管裡流著炎黃子孫的暖血的美籍華人，為中華平易近族的振興獻計獻策,並出錢 (直接, 經由過程不花錢向中國一切公司和小我私家提供每套價值數十萬元的國際當先的反動性軟件開發、考試、保護與可視化平臺)和著力(我發現的、基於復雜性迷信的非線性、全體性與定量軟件工程系統(簡稱NSE系統)曾經被中國軟件行業的智聯同盟資格委員會提案為中國下一代軟件工程系統資格, 並委托我組織氣力具體制訂) !
我想起首說起，“司空見慣”是人類文化提高與科技成長的惰力，並理一理何謂一個科技畛域（工業）的反動，然後建議具備真正意義上的反動的國傢成長策略 –以基於復雜性迷信的全學科全工業全體反動幾個多少數字級地疾速晉陞國傢的財力、物力、兵力和人平易近餬口必須品，從而與不入行這一全體反動的國傢比擬，提前60年擺佈入進22世紀, 使得中國久長地成為全世界國最強平易近最富國傢。
一、“司空見慣”是人類文化提高與科技成長的惰力
先讓咱們一路思索幾個問題 — 豈非這些都是失常的、可以零容忍的嗎：
1）為什麼幾十年已往瞭至今還不了解艾滋病的成因，也沒有預防針和殊效藥？
2）為什麼幾十年已往瞭至今還不了解癌癥的成因，也沒有預防針和殊效藥？
3）為什麼幾十年已往瞭至今還還不了解精力割裂病的成因，也沒有預防針和殊效藥？
4）為什麼有那麼多兒童有誕生缺陷?
5）為什麼使許多行業完成瞭主動化和智能化的軟件工業， 其自己倒是最後進的少、慢、差、費工業, 始終存在效力低、本錢高、東西的品質去去不達標的嚴峻問題?
6）為什麼由於軟件靠得住性問題而惹起的災害屢次產生？
7）為什麼芯片的EDA（電子design主動化）系統的開發隻占瞭人力物力的20%擺佈， 而其進級保護卻占瞭80% 擺佈？
。。。。。。
還可以列出許許多多個為什麼，精心是在性命迷信、醫學、藥物學以及軟件工程、芯片的EDA體系等存在的問題, 但民眾都司空見慣瞭， 認為這都是公道的。
不！ 這是極分歧理的！其因素是:
(1)後天缺陷 — 險些一切迷信和一切工業都基於還原論和線性思維而創建
註冊地址 在1979年比利時迷信傢普裡高津建議復雜性迷信觀點之前,險些一切迷信、工業都是基於還原論和線性思維成長進去的， 都已過期! 還原論和線性思維以為體系是線性地成長的, 體系的全體就即是其局部之和, 以為隻要了解一個體系的各個局部,就相識其全體; 隻要了解一個體系的已往就可以了解其此刻，局部問題隻需求局部解決…
(2)先天的過錯手藝路線 — 繼承以還原論和線性思維為基本入行研討與實行, 存在標的目的性、路線性、準則性的致命過錯 — 繼承以還原論和線性思維的方法方式來處置復雜的非線性體系所存在的一系列樞紐性問題！可是，實際世界裡的體系險些都是復雜的工商登記地址非線性體系， 其特色是： 體系的全體年夜於其局部之和，一個小小的局部篡改都有可能終極惹起整個體系的劇變公司地址 — “蝴蝶效應”（亞馬遜河道域的一隻蝴蝶煽煽黨羽， 惹起四周氣流的強勁變化， 四周氣流的強勁變化又惹起更年夜范圍的氣流的變化， 幾周後可能造成德州的一場狂風雨！）。
論斷: 不只產業, 並且全學科全工業都要來一場從基於還原論和線性思維到基於復雜性迷信和非線性思維的全體反動, 能力打破現有成長瓶頸, 取得衝破性龐大結果， 以便幾個多少數字級地疾速進步整個國傢的財力、物力、國防、社會財產與人平易近餬口必須品，與不入行這一全體反動的的國傢比擬，讓中國全方位、全工業疾速完成國際超出， 比其餘國傢提前60年入進22世紀！
二、何謂一個科技畛域(工業)的反動
依據被普遍接收的“迷信反動的構造”一書的嚴酷界說，一個科技畛域的反動必需知足三年夜前提：
1、 該畛域的理論基本與系統的完全的、最基礎性轉移(轉變);
2、 能有用地解決該畛域存在的一系列最基礎性問題;
3、 所提供的有用解決該畛域一系列最基礎性問題的方案具備獨一性。
三、入行基於復雜性迷信的全學科全工業全體反動須要性
在1979年比利時迷信傢諾貝爾化學獎得主普裡高津建議復雜性迷信這一律念之前, 一切迷信和一切工業都是基於線性思維和牛頓力學以及還原論而創建的, 都曾經過期，以是, 各行各業包含一切學科和一切工業(而不只僅是產業)都應當來一場從基奇怪的是，這“嬰兒”的聲音讓她感到既熟悉又陌生，彷彿……於還原論和線性思維的舊系統到基於復雜性迷信和非線性思維的新系統的反動, 並在實現瞭各行各業的反動後, 經由過程彼此作用使得咱們所期待的國傢工業全體所需求的特徵和行為湧現, 能力完成各行各業的飛速成長。
四、入行基於復雜性迷信的全學科全工業全體反動的可行性
1、理論依據與理論基本 — 復雜性迷信與木桶道理
1)理論依據 — 如上所述, 在1979年比利時迷信傢諾貝爾化學獎得主普裡高津建議復雜性迷信這一律念之前, 一切迷信和一切工業都是基於線性思維和牛頓力學以及還原論而創建的, 都曾經過期， 都無奈順應21世紀的成長需求。
2)理論基本 — 本策略方案的理論基本是:
A)復雜性迷信, 它是體系迷信成長的新階段，是迷信的前沿而不只僅是學科的前沿。在處置復雜體系的全體與其局部的關系時，復雜性迷信以為體系的全體年夜於其局部之和，體系全體的行為與特徵是其各個構成部門的彼此作用以及體系與其所處的周遭的狀況的彼此作用而湧現進去的，是其各個局部所不具有的，也不克不及從其局部的特徵揣度進營業登記地址去。復雜性迷信的成長，不只激發瞭天然迷信界的變更，並且也日益滲入滲出到哲學、人文社會迷信畛域。英國聞名物理學傢霍金稱“21世紀是復雜性迷信的世紀”。復雜性迷信為什麼會博得這般盛譽，並帶給迷信研討這般宏大的變更呢?重要是由於復雜性迷信在研討方式論上的衝破和立異。在某種意義上，甚至可以說復雜性迷信帶來的起首是一場方式論或許思維方法的變更。固然今朝人們對復雜性迷信的熟悉不絕雷同，可是可以肯定的是，復雜性迷信的理論和方式將為人類的成長提供一種新思緒、新方式和新道路，具備很好的利用遠景。復雜性迷信是研討復雜體系、解決復雜體系問題的迷信，側重於揭示主觀事物組成的因素及其演變的進程，揭示復雜體系的無關特徵，例如：非線性、混沌、突現、自組織、非還原性等。復雜性迷信的研討方式是定性判定與定量盤算相聯合、還原論與全體論相聯合、宏觀剖析與微觀綜合相聯合、迷信推理與哲學思辨相聯合。復雜性迷信在處置一個復雜體系時，凡是采用隱喻類比、模子建構、數值盤算、虛構仿真、綜合集成（此法由錢公司地址學森巨匠創建）等研討方式。
B)木桶道理: 一個木桶可以或許裝幾多水,取決於此中最短的那塊板, 而不是此中最長的那塊板, 見圖1.
圖1 木桶道理
2、施行各行各業的反動的事業框架 — 五維構造綜符合法規
五維構造綜符合法規是本人在傳統的HALL三維體系工程構造法(見圖2)的基本上創建的。
圖2 HALL三維構造法
HALL三維體系工程構造法的三維分離為:
（1）時光維：體系工程流動需分階段以必定次序入行。凡是可分6個階段：
①計劃階段
②剖析階段
③design階段
④施行階段
⑤安裝與運轉階段
⑥更換新的資料階段
（2）邏輯維：體系工程在每一個階段凡是要經過的事況 7個事業步調：
①明白問題
②抉擇目的
③體系綜合
④體系剖析
⑤優化與評估
⑥體系決議計劃
⑦體系施行。
（3）常識維：實現體系工程各階段和各步調所需求的各類專門研究常識、技巧和素養。
Hall 三維構造法的有餘之處：
營業註冊地址* 霍爾三維構造法是在1969年建議的，所基於的，不是復雜性迷信 － 由於，1979年比利時聞名迷信傢普利高津才初次建議瞭“復雜性迷信”觀點；
* 它用於以各行各業的專門研究常識來解決一個個詳細的體系級（“樹”）問題，不因此復雜性迷信為利器來解決各行各業的系統級（公司登記地址整個“叢林”）問題；
登記地址 * 固然也斟酌體系所處的周遭的狀況的影響，但基礎上是“封鎖式求解”，沒斟酌到“周遭的狀況去去作育體系的復雜性”概念– 對付某些利用而言，“周遭的狀況維”可能成為重商業註冊登記要要斟酌的原因 — 例如，都會設置裝藍玉華眨了眨眼，終於慢慢回過神來，轉頭看了看四周，看著那隻能在夢中看到的往事，不由露出一抹悲傷的笑容，低聲道：備擺設。
各個畛域完成反動性的系統轉移的通用事業框架 － 五維構造綜符合法規的創建：
五維構造綜符合法規見圖3。
圖3 五維構造綜符合法規
五維構造綜符合法規的五元及其彼此關系見圖4。
圖4 五維構造綜符合法規的五元及其彼此關系
五維構造綜符合法規的特色：
* 以復雜性迷信為綱，加上瞭“復雜性迷信維”
* 斟酌到體系全體的行為與特徵不只僅是其各個構成部門彼此作用也是其與地點周遭的狀況的彼此作用而湧現，以是， 還加上瞭“周遭的狀況維”
* 用於兩者：第一個步驟，用於各個畛域的反動系統的創建；第二步，在實現瞭第一個步驟後，經由過程復雜性迷信和新的系統入行詳細的體系級利用
* 具備廣泛合用性
* 具備實用性和可操縱性
* 曾經取得瞭“殺手級”利用結果 — 被用於勝利創建瞭基於復雜性迷信的非線性、全體性與定量軟件工程公司地址出租反動新系統（簡稱NSE系統 – Nonlinear Software Engineering paradigm）, 實現瞭軟件工程從基於還原論與線性思維的舊系統到基於復雜性迷信和非線性思維的新系統的反動， 首創瞭多、快、好、省軟件開發與考試和保護的新道路。
五維構造綜符合法規的利用：
將要先容的NSE軟件工程反動新系統，便是利用五維構造綜符合法規而勝利創建的。利用這一框架入行各行各業新的系統創立時，新系統的各構成部門都必需順從復雜性迷信的一系列基礎準則。是以，對付軟件工程而言，相似瀑佈模子或許微瀑佈模子是不成能被創建的，由於它們不切合復雜性迷信的非線性準則與全體性準則。
3、推舉的完成各行各業反動的方式論 — 多經過歷程並行處置與多目的同時優化方式論，以及跨學科與多學科解決問題方式論
(1)多經過歷程並行處置與多目的同時優化方式論
1)多經過歷程串行處置與多目的分離優化的弊病
年夜傢了解, 基於還原論和線性思維的傳統方式, 以為體系是線性地變化和成長的, 老是線性地和串行地履行多個經過歷程, 把前一經過歷程的輸入, 當成現經過歷程的輸出, 然後把現經過歷程的輸入, 又作為下一個經過歷程的輸出, 以此類推;並入行多個目的的分藍玉華在搖搖晃晃的轎子里挺直了背，深吸了一口氣，紅蓋頭下的眼睛變得堅定，她勇敢地直視前方，面向未來。離優化, 成果去去是, 一個目的的優化去去需求以另一個目的的劣化為價錢,是一種少、慢、差、費的勞平易近傷財笨方式。 例如， 在軟件工程方面, 老是先做需要剖析 (請主張 “剖析”兩個字， 是還原論的典範言語), 然後做建模, 再入行design, 繼而入行編碼, 在實現編碼後來才入行考試和東西的品質包管, 然落後行體系的修正保護, 見圖5 — 如許一來， 在前端引進的軟件過錯， 就會被傳佈到後端並被幾回再三縮小， 最初縱然把過錯經由過程考試找進去瞭， 其糾正所需支出也多少數字級地增添瞭。此外， 在三年夜目的即東西的品質高、本錢低、和產物率高之間, 相互彼此束縛 — 去去進步瞭東西的品質, 就需求以低落生孩子率和增添本錢作價錢。 此外, 對付芯片的EDA體系, 也相似, 老是先做佈局, 再做佈線, 然後做時序模仿等。 其成果是, 知足瞭佈局勢積小時, 可能佈線無奈實現;佈線完成瞭最短化後, 時序可能通不外， 於是就得反反復復迭代，勞平易近傷財。
圖5 現有典範的軟件經過歷程模子
2)多經過歷程並行處置以完成多目的同時優化方式論的創建依據
多經過歷程並行處置以完成多註冊地址目的同時優化方式論的創建依據包含：
A)復雜性迷信的基礎準則, 精心是其非線性準則、全體性準則、靜態性準則、凋謝性準則、自組織準則與自順應準則；
B)戴明產物東西的品質包管準則 — 不要靠產物實現後的檢測來包管東西的品質, 要把東西的品質包管放在首位從一開端就融進產物制造的全經過歷程, 做到免檢;
C)產物制作的不同經過歷程之間是彼此影響的, 不成以完整伶仃地入行。 例如, 軟件的design成果會影響編碼, 而在編碼中經常會發明design問題而需求修改, 例如,設立公司 design時模塊A隻需求挪用模塊B, 但在編碼時可能發明模塊A還需求挪用模塊C, 這就需求有一個機制主動更換新的資料design成果, 不然design與編碼之間就會泛起紛歧致性, 影響到最初的軟件保護。 以是, 軟件design和編碼應當並行處置, 使得design成為預編碼, 而編碼成為主動再design。
3)多經過歷程並行處置以完成多目的同時優化方式論
這是本人推舉的處置非線性體系的方式論, 以便完成多目的的同時優化。 在現實應有時, 到底哪些經過歷程可以並行處置, 需求詳細問題詳細處置。
上面以兩個常識最密集並且處置經過歷程最復雜的畛域為例, 闡明多經過歷程並行處置與多目的同時優化的可行性:
A)軟件開發工程
如上所述, 傳統的方式是多經過歷程串行處置的,並且軟件考試要在實現編碼後才入行。 可是, 業界發明, 75%以上的嚴峻軟件過錯都是在需要開發與建模和design階段引入的,見圖6。 於是, NIST(美國手藝與資格研討所)的論斷是: “簡言之，軟件與體系的考試履歷表白，想經由過程軟件考試來到達高的安全性與靠得住性，從實行的概念來望，是不成能的”。
圖6 現有考試方式的應有范圍
多經過歷程串行處置還會把前端引進的過錯傳佈到後端, 將過錯一個步驟步縮小, 使得解除過錯的所需支出多少數字級增添, 見圖7。
圖7 線性經過歷程使得過錯被縮小
多經過歷程並行處置：例如，軟件考試（運用獨創的通明盒考試法，把效能考試與構造考試融為一體，可以靜態地利用於無現實輸入的場所 — 這時重要比力現實的步伐履行路徑與所期待的履行路徑（用把持流表現）是否一致，見圖8）與軟件東西的品質包管，就從需要開發與建模開端，都融進到各個增量開發的經過歷程中，來多少數字級地進步軟件的東西的品質。不只這般, 在我發現的基於復雜性迷信的非線性全體性與定量軟件工程系統(簡稱NSE系統)中, 良多的經過歷程都是並行地入行處置的, 見圖9。
圖8 通明盒考試法
圖9 NSE系統的多經過歷程並行處置模子
多目的同時優化：依據復雜性迷信道理，體系全體的行為和特徵是其各個構成部門的彼此作用而湧現進去的，不克不及從其個體構成部門的行為和特徵揣度進去。對付傳統的軟件工程系統而言，其東西的品質的進步去去要以削減生孩子率或許進步本錢為價錢， 從而不克不及給軟件開發機構帶來現實好處，這就使他們掉往進步東西的品質的念頭。隻有經由過程種種方式與手藝同時完成軟件產物東西的品質的多少數字級進步的同時，使得軟件生孩子率最少加倍而本錢減半 — 經由過程全經過歷程靜態考試和缺陷預防來削減傳佈到軟件保護時的缺陷數目，並經由過程全體性、全局性與定量軟件保護和一系列雙向可追溯手藝來預防軟件修正或許需要變革的完成經過歷程中可能引進的反作用，才可以使得本來占瞭軟件產物開發總事業量和總本錢75%以上的軟件保護所需支出削減到本來的1/3擺佈 — 等效於軟件生孩子率加倍和本錢減半。
B)芯片的EDA(電子design主動化)系統
相似地, 現有國際一切芯片的EDA系統, 依然是線性思維和還原論的產品, 采用的依然是後進的多經過歷程串行處置與多目的分離優化的方式。 2016年春天我應邀在國防科技年夜學的兩個學院分離作瞭”基於復雜性迷信的下一代芯片的EDA系統(簡稱麒麟系統)”與”基於復雜性迷信的下一代軟件工程系統”兩個報告。 我建議的”基於復雜性迷信的下一代芯片的EDA系統”的立項根據及擬解決的樞紐迷信問題見圖10:
圖10 立項根據及擬解決的樞紐迷信問題
本名目要解決的樞紐迷信問題見圖11:
圖11 本名目要解決的樞紐迷信問題
專傢對現有芯片的EDA系統存在的重要問題的評論, 見圖12和圖13:
圖12 專傢對現有EDA手藝存在的重要問題的評論(公司註冊1)
圖13 專傢對現有EDA手藝存在的重來人似乎沒有料到會是這樣的情況，愣了一下就跳下馬，抱拳道：“在夏涇秦家，是來接裴嬸的，告訴我。某物。”要問題的評論(2)
專傢對付完成多目的同時優化新手藝路線的期待, 見圖14
圖14 專傢對付完成多目的同時優化新手藝路線的期待
現有EDA系統完成多目的同時優化所面對的困境見圖15:
圖15 現有EDA系統完成多目的同時優化所面對的困境
我建議的”基於復雜性迷信的下一代芯片的EDA系統”與國際現有基於還原論的EDA體系的綜合比力見圖16。 具體的比力見圖17至圖21。 關於麒麟EDA體系可以完成多目的同時優化的闡明見圖22。更具體的內在的事務請見我的另一篇相干文章:
“15年前就安身於超出的中國’下一代芯片的EDA’ 973名目死於誰手?”
[url]https://lt.cjdby.net/forum.php?mod=viewthread&tid=2471480&fromuid=1112278[/url]
(來由: 超等年夜本營軍事論壇)
圖16 所建議的麒麟系統與現有EDA系統的比力
圖17 方式論上的比力
圖18 前端電路design與後端物理design關系的比力
圖19 物理design基礎模子的比力
圖20 關於物理design過錯和存在問題的對策的比力
圖21 多目的與營業地址多經過歷程處置方法的比力
圖22 麒麟體系完成多目的同時優化的可行性
多經過歷程並行處置以完成多目的同時優化方式論的勝利利用實例見第五節的第6末節 — “勝利案例 — 基於復雜性迷信的全方位軟件工程系統反動”。
(2)跨學科與多學科解決問題方式論
參考之資可以攻玉 — 各個畛域不難解決的問題生怕歷經那麼多年早就曾經解決瞭，留上去未能有用地解決的問題都是老、年夜、難問題， 僅僅靠本事域本學科的常識去去難以取得衝破， 而需求使用跨學科甚至少學科的常識和履歷能力取得衝破。一個勝利的實例是關於芯片design主動化手藝的最短路徑佈線的算法與實用體系 — 這原來是個拓撲學識題， 美國迷信傢C.Y. Lee 使用波的傳佈理論， 基礎上可以或許找到恣意兩點間的一條最短路徑（假如存在）。但當佈線精度進步100倍時， 例如從0.5微米成長到5納米的工藝時， 其所需求的存儲信息量與盤算時光都要增添10000倍。之後我發現瞭基於波的繞射和停滯物幾何外形剖析的新算法，在處置0.5微米的佈線精度時，其所需求存儲的信息量和盤算時光都隻需求Lee氏算法的百分之一擺佈； 並且，其所需求存儲的信息量與盤算時光都險些不隨佈線精度的進步而轉變。以是， 當使用於5納米級工藝時， 與Lee 氏算法比擬， 可進步效力一百萬倍擺佈。 見第七節的第（6）末節更具體的闡明。
4、為什麼光有全工業的反動還不行, 還必需入行全學科的反動
這是由於:
1) 迷信手藝是第平生產力
2) 科技反動是工業反動的條件
3) 入行全學科反動的須要性與可行性
A）地址出租須要性
在1979年普裡高就建議復雜性迷信之前， 不只一切工業並且一切學科也都是基於還原論和線性思維而創建， 都曾經後進、過期瞭。並且， 此刻依然繼承以還原論和線性思維的方法方式來試圖解決非線性的體系問題。
B）可行性
與工業反動相似地， 咱們曾經具有如下前提：
* 有瞭鬆軟的理論基本 — 復雜性迷信
* 有瞭入行全學科從基於還原論到基於復雜性迷信的系統轉移事業框架 — 五維構造綜符合法規
* 有瞭完成這一反動的兩個推舉的方式論 — 多經過歷程並行處置與多目的同時優化方式論， 以及跨學科與多學科解決問題方式論
* 有瞭完成瞭這一反動的勝利案例 — 軟件工程系統反動， 及其我寫的相干專著 —
《New Software Engineering Paradigm Based on Complexity Science》， 746頁， 2011年由美國Springer公司出書。
5、判定各行各業的反動是否取得勝利的驗收資格
判定一個學科、一個工業是否實現其反動的驗收資格有三點：
（1）是否實現瞭從基於還原論和線性思維的舊系統到基於復雜性迷信和非線性思維的新系統的轉移（轉變）；
（2）是否能有用地解決該學科、該工業存在的一系列最基礎性、樞紐性問題；
（3）所建議的、解決該學科、該工業存在的一系列最基礎性、樞紐性問題的解決方案是否具備獨一性。
6、勝利案例 — 基於復雜性迷信的全方位軟件工程系統反動
作為復雜性迷信理論、五維構造綜符合法規事業框架和多經過歷程並行處置與多目的同時優化方式論三者的一個利用實例，作者曾經初步實現瞭軟件工程系統的反動 — 發現瞭基於復雜性迷信和非線性思維的非線性、全體性、全局性和定量軟件工程新系統， 相干的中文闡述見2008年由清華年夜學出書社出書的我寫的500多頁中文書《新一代軟件工程系統與實行》(該書的封面見圖23, 電子版下載地址: [url]http://www.nsesoftware.com/NSE/01_NSE_Paradigm.zip[/url]);
圖23 關於NSE系統的中文論著封面
相干的英文論著見我寫的746頁英文書《New Software Engineering Paradigm Based on Complexity Science》, 2011年由Springer公司在美國出書, 該書的封面見圖24, 其電子版本（供引導與專傢評閱）下載地址為: [url]http://www.nsesoftware.com/NSE/05_EnglishBook.zip[/url] ),
圖24 關於NSE系統的英文專著封面
無關NSE系統的三篇論文還當選進瞭《2013 Recent Advances in Computer Science》（2013年 盤算機迷信最新入鋪） 一書 (其封面見圖25, 論文下載地址: [url]http://www.nsesoftware.com/NSE/Recent_Advances.zip[/url]), 論文的標題分離是:
（1）Nonlinear and Quantitative Software Engineering Method Based on Complexity Science （基於復雜性迷信的非線性與定量軟件工程方式）
（2）Transparent-Box Method Combining Structural and Functional Software Testing together Seamlessly （把效能考試與構造考試融為一體的通明盒考試法）
（3）Automated Generation of Software Documents Consistent with and Traceable to and from Source Code （與源代碼一致，並且可以彼此追溯的軟件文檔的主動天生
圖25 關於NSE系統的三篇論文當選入”2013年盤算機迷信最新入鋪”一書
並且, NSE系統曾經完成瞭產物化， 實現瞭實在施支持平臺艾賽銀彈/Panorama®++(美國依然有用的註冊牌號)的開發， 並從理論上和初步的實行上解決瞭軟件開發恆久存在的生孩子率低、本錢高、東西的品質差的最基礎性樞紐性問題(但另有待於經由過程中國軟件工業界年夜規模的利用實行來入一個步驟驗證和確認)。 NSE系統獲得瞭國際現有軟件工程之父Ramamoorthy傳授和Yeh傳授以及盤算機迷信巨匠Kunii傳授的鼎力推舉, 見圖26, 他們的推舉信譯文和原文下載地址為: [ur商業地址l]http://www.nsesoftware.com/NSE/06_Recommendation.zip[/url] )。
圖26 國際盤算機迷信巨匠對NSE系統的推舉
NSE系統與傳統的軟件工程系統的準則性區別在於: NSE系統的開發方式基於復雜性迷信的天生全體論 — 先有全體(胚胎), 然後其各構成部門增量地成長成熟, 每個階段體系都可以運轉, 因而用戶考試和體系考試不時刻刻都可以入行(見圖27, NSE工商登記方式);
圖27 NSE方式
基於註冊公司還原論的傳統方式, 是先有局部, 然後才經由過程集成造成全體, 因而用戶考試和體系考試必需在一切構成部門都實現編碼後能力入行 — 一旦產生嚴峻過錯, 就由於”米曾經煮成飯”而難於解除, 縱然解除瞭, 所需支出也多少數字級地增添瞭。兩者的比力見圖28。
圖28 軟件開發方式比力
NSE系統的組成見圖29。
圖29 NSE系統的組成
NSE系統要同時完成的最低目的是軟件開發效力加倍、本錢減半並且產物東西的品質進步幾個多少數字級, 而且能有用地處置軟件的復雜性、註冊公司可變性與一致性, 見圖30。
圖30 NSE系統的創建目的
為什麼要同時完成這些目的？由於，對付傳統的、基於還原論的軟件工程系統而言，軟件產物的東西的品質與生孩子率和本錢之間是彼此制約的：例如，假如以某種方式或許手藝將東西的品質進步瞭，則去去要以削減軟件生孩子率或許增添本錢為價錢，從而無奈進步軟件開發商的利潤，軟件開發商就不肯意采用（參見《軟件安全敗局啟發錄》）。
為什麼要非線性？怎樣完成非線性？由於線性經過歷程違背瞭人的天然實質：人非機械，不難想錯、寫錯、望錯、用錯、做犯錯誤的判定和決議，需求本身反復糾正。要防止盲目標“非線性” — 不是毫無依據地“歸頭望”歸到上遊軟件開發經過歷程，而是要經由過程精確並且準確的雙向可追溯性機制來發明上遊存在的問題，或許上、下遊紛歧致的問題時，才有目標地返歸到後面的經過歷程來解決問題。軟件工程的非線性精心體此刻雙向與多經過歷程的並行處置。
為什麼要定量？怎樣完成定量？既然咱們把軟件開發望成是一種工程，就不克不及像現無方法那樣定性地入行，而必需定量地入行，能力包管東西的品質。造一座橋這般– 要用幾多水泥、幾多沙、幾多水，都要逐一器量，不然造出的橋的東西的品質就無奈獲得包管，況且需求良多軟件工程師配合開發的、復雜的軟件體系？但遺憾的是， 現有的軟件工程系統倒是單向、線性地、定性地入行的–因為沒有精確並且準確的一系列雙向可追溯性機制支撐。完成定量軟件開登記地址發和保護的樞紐，是要有一系列設立在軟件需要、文檔以及考試用營業地址例和源碼之間的精確並且準確的靜態、雙向可追溯性機制支撐(見圖31) — 這長短線性與定量軟件工程的基本。如許一來, 當需求修正一個模塊時, 咱們就可以經由過程一系列雙向可追溯性機制訂量地了解其修正關系到幾個需要的完成, 關系到幾個文檔和考試用例, 以及幾個其餘相干的模塊（它們興許也得做響應得修正）, 而不像現有系統那樣隻有定性的部門信息而不免惹起軟件修正的紛歧致性和反作用的產生。
圖31 NSE的精確並且準確的靜態雙向主動保護可追溯性機制
為什麼要“先有全體”然後才增量地讓其各構成部門成長成熟？傳統的軟件工程方式基於還原論，以為軟件體系的全體即是其局部之和，體系全體可以經由過程“剖析”成為許多小的構成部門先實現，然後經由過程集成來組成全體–這使得體系考試和用戶考試都太晚入行，一旦發明較年夜的過錯，就很難修改，並且價錢也高； NSE全體性、非線性與定量軟件開發方式，基於天生（而非組成）全體論，體系先有全體“胚胎”（骨架），然後其各個部門增量成長成熟 — 因為每個版本都可以履行，以是可入行體系靜態考試與用戶靜態考試，及早發明問題與解決問題，使得軟件東西的品質更有包管。
此刻, NSE系統曾經被中國軟件行業的智聯同盟資格委員會提案為下一代軟件工程系統資格, 並指定本人賣力組織氣力具體制訂, 見圖32。
圖32 NSE系統被提案為下一代軟件工程系統資格
NSE系統的施行支持平臺艾賽銀彈/Panorama®++曾經經由過程瞭中國軟件工業智聯同盟組織的、由北京年夜學盤算機系主任陳鐘傳授和北航軟件工程研商業登記地址討所所長劉超傳授掌管的專傢鑒定會的鑒定， 見圖33。
圖33 NSE系統的施行支撐東西平臺艾賽銀彈/Panorama++ 經由過程瞭專傢鑒定會的鑒定
我的中國公司還被授牌“中國下一代軟件研發立異基地”（不是可以隨意冠之“中國”兩個字的）， 見圖34。
圖34 我上海公司還被授牌”中國下一代軟件研發立異基地
此外， 在2016TID軟營業註冊地址件競爭力年夜會上，會議主理方還特地主理瞭一場由咱們的NSE系統團隊與國際軟件工程系統結合團隊（包含靈敏方式、CMMI（軟件成熟度模子集成）等國際支流方式）的年夜PK， 成果咱們NSE系統團隊取得瞭成功， 見圖35。
圖35 NSE系統與國際軟件工程系統聯隊的年夜爭辯，公司登記 NSE系統團隊獲勝
為瞭更無利於NSE軟件工程系統新資格的制訂與推廣, 以便加快中國軟件工業全體(而不只僅是幾個企業)全方位完成國際超出, 我曾經決議從本年7月份起（將在2018TID軟件競爭力年夜會上正式公佈）, 讓中國一切用戶，全都不花錢運用由我的美國公司和我的中國公司的100多位軟件工程師在我指點下花瞭上億元人平易近幣(現實市場價值數十億元)開發的、百萬行源碼級的NSE系統的施行支持東西平臺艾賽銀彈/Panorama®++, 並凋謝其源碼! 艾賽銀彈/Panorama®++是基於我的一系列算法立異實現的第三代軟件開發、考試與保護和可視化東西平臺。其第一代產物鳴做Hindsight（後景），在1990年發布時， 就以國際同類產物（每套運用權約莫700美元）超出跨越30倍的费用（每套運用權23，000美元）立名國際， 用戶包含美國某年夜飛機公司（依照合同咱們不成以宣佈該公司的名字）、IBM，HP， Sony， 西門子等許多至公司， 還被太陽微體系公司選為除瞭操縱體系之外的一切軟件的資格考試與保護平臺， 見圖36。 其第二代產物鳴做Panorama（全景）， 被《軟件工程 實行者的方式》一書的作者Pressman傳授譽為“提供瞭面向對象軟件開發完全的東西集”， Panorama的多項東西還被Kit評為最佳產物, 見圖37。 其第三代產物艾賽銀彈/Panorama®++不只僅是一個效能齊備的軟件開發東西支持平臺， 並且全方位支撐NSE系統的施行與利用。
關於NSE系統的具體先容材料， 請下載：
[url]http://www.nsesoftware.com/NSE_Paradigm.zip[/url]
[url]http://www.nsesoftware.com/Software_engineering_revolution.zip[/url]
圖36 Hindsight
圖37 Panorama的多項東西當選為最佳產物
7、需求足夠的資金支撐
這個基於復雜性迷信的全學科全工業全體反動， 將歷時22年，需求足夠的資金支撐， 詳細幾多需求專門的專傢論證預算。 但最少是十萬億元計的名目。
五、為什麼說經由過程基於復雜性迷信的全學科、全工業的全體反動有可能提前60年入進22世紀
所謂提前， 是與不入行這一基於復雜性迷信的全學科全工業的全體反動的國傢比擬而言。我以為， 經由過程基於復雜性迷信的全學科、全工業的全體反動使得中國提前60年入進22世紀（國力、財力、兵力、人平易近餬口必須品等的綜合程度到達依照常規成長速率的22世紀的程度）是可能的， 理由如下：
（1）迷信手藝是第平生產力（鄧小平） — 工業反動必需以響應的科技反動為條件。
（2）21世紀是復雜性迷信的世紀（霍金） — 在1979年比利時迷信傢、諾貝爾化學獎得主普裡高就建議復雜性迷信觀點之前，一切迷信、手藝、工程與工業系統都是基於還原論和線性思維而創建的， 都曾經過期。一切學科假如繼承以還原論為基本、以線性的方法方式來研討息爭決非線性的體系問題， 勢必難以衝破其成長瓶頸，縱然多成長60年也無濟於事。
（3）反動就象徵著解放生孩子力。
（4）改進去去隻能帶公司登記來百分之幾十或許幾倍的生孩子力晉陞， 而反動則去去能帶來幾個多少數字級的生孩子力晉陞。
（5）可期的全方位衝破
當經由22年擺佈的鬥爭，全學科全工業實現從基於還原論和線性思維到基於復雜性迷信和非線性思維的全體反動後，可以預期各行各業都將取得龐大衝破， 精心是在性命迷信、腦迷信、病理學、醫學、藥物學、物理學、化學、生營業登記物學等等， 都將泛起古跡 — 人的壽命將可以到達200歲（依據理論估量）， 癌癥、艾滋病、精力割裂癥等產生的因素將被找到，預防針和殊效藥將被遍及等等， 使得國傢的財力、物力、兵力和人平易近餬口必須品都獲得多少數字級的成長。
（6）反動的威力 — 芯片EDA最短路徑主動佈線的反動性算法帶來百萬倍效力晉陞的案例
這是跨學科與多學科解決問題方式論的一個利用實例： 5納米級芯片EDA最短路主動佈線的算法反動及其效力的晉陞 — 進步效力不止一百倍或許一萬倍， 而是一百萬倍！
關於最短路徑的迷宮算法，1962年美國迷信傢C.Y. Lee發現瞭其時被以為是獨一的權勢鉅子算法 — 基於波的傳佈的算法， 基礎上能找到兩點之間的一條最短路徑（假如存在）：
A）Lee氏算法
1）一個迷宮：見圖39
圖39 一個迷宮
2）假定咱們要入行0.5微米級的佈線，Lee氏算法的索求經過歷程要點是：依照佈線寬度0.5微米（包含線與線之間容許的間隔）將佈線立體造成格子，從終點（或許出發點）給四周不在停滯物上的格子編號，從0至7後歸到0， 直至出發點（或許終點）；歸找經過歷程：從出發點依次抉擇編號小1的格子，至0後歸到7，直至終點：見圖40。
圖40 Lee氏基於波的傳佈的最短路佈線說法
3）Lee氏算法找到的一條最短路徑：見圖41。
圖41 Lee氏說法找到的一跳最短路徑
4）Lee氏算法的弱點： 需求記住波傳佈時的重大信息， 並且盤算時光長。精心是， 當佈線精度進步10倍時，所需求影像的信息量和盤算時光都將增添一百倍（見圖42）；當佈線精度進步100倍時（例如從0.5微米到5納米）， 所需求影像的信息量和盤算時光都將增添一萬倍！
圖42 Lee氏算法的毛病
B）我發現的、基於波的繞射的最短路線佈線算法
我作為我國第一批公派走訪學者留學japan(日本)期間， 發現瞭基於波的繞射的最短路徑佈線算法 — 要點如下：波在不同象限傳佈時順從不同的紀律（見圖43），當波在傳佈經過歷程中遇到停滯物時會產生繞射，在繞射產生時咱們就建立一條繞射鴻溝，並註明是從什麼象限繞射到工商登記地址什麼象限， 然後丟棄整個波的傳佈汗青，隻記住繞射鴻溝（信息量完成多少數字級削減）。歸找：以波在不同象限的傳佈紀律相反（例如，波在第一象限傳佈時，是從X 到 X+1，Y 到 Y+1，那麼歸找時便是X 到 X-1；Y 到 Y-1），遇到繞射鴻溝後就入進產生繞射的主象限，繼承歸找，直到始點：
圖43 波在不同象限的傳佈紀律
1）波的繞射紀律 — 見圖44。
圖44 波的繞射紀律
2）繞射波法的探途經程與繞射鴻溝的建立 — 見圖45。
圖45 波在不同象限的傳佈與繞射, 以及繞射鴻溝的建立
3）繞射波法的所需求影像的信息（繞射鴻溝數目）和歸找到的一條最短路徑 – 見圖46。
圖46 繞射勃法的探途經程與歸找到的最短路
4）繞射波法的盤算機步伐完成經過歷程 – 見圖47。
圖47 繞射波法的盤算機步伐處置經過歷程
5）繞射波法的迷宮最短路利用例 – 見圖48。
圖48 繞射波法的利用實例
6）繞射波法所需求影像的信息量不隨佈線精度的進步而增添 – 見圖49。
圖49 繞射波法需求影像的信息不隨佈線精度增添而增添
7）我的繞射波算法與Lee氏算法比擬， 在利用於0.5微米級主動佈線時，所需求影像的信息量隻有Lee氏算法的百分之一，而所實現佈線的速率是Lee氏算法的一百倍擺佈。因而， 被中國迷信院列為龐大科研結果， 人平易近日報的相干報道見圖50。
圖50 人平易近日報相干報道
C）我入一個步驟發現的、基於停滯物幾何外形剖析與波的繞射的新算法 — 在利用於5納米級芯片design時， 比Lee氏算法進步效力一百萬倍擺佈！
基於上述繞射波法的發現， 我成為中國與美國國傢級一起配合名目“電子電路的佈局佈線算法與理論研討”的中方首席迷信傢，應邀到美國聞名的柏克萊年夜學入行一起配合研討， 見圖51。
圖51 熊繼光作為相干中設立公司、美國傢級一起配合名目的中方首席迷信傢前去美國柏克萊年夜學事業
此期間， 我發現瞭更有用的、基於停滯物幾何外形剖析與波的繞射的新算法：
1）繞射波法的要點在於找到各繞射點的地位來設置繞射鴻溝。於是,可經由過程索求線遇到的停滯物的外形間接斷定繞射點的地位 – 也便是說，設立公司用波一個步驟步來尋覓是過剩的，見圖52。
http://img3.laibafile.cn/p/m/294815282.jpg
圖52 繞射點的地位可經由過程索求線遇到的停滯物幾何外形決議， 用波一個步驟步索求過剩
2）基於波的繞射與停滯物幾何外形剖析的探途經程(玄色虛線) 與歸找經過歷程(白色)很是相似， 需求從出發點和終點同時入行索求，見設立公司圖53。
http://img3.laibafile工商登記.cn/p/m/294815338.jpg
圖53 基於停滯物幾何外形剖析的繞射波法的探路與歸找經過歷程
3）新算法的盤算機處置經過歷程，見圖54。
http://img3.laibafile.cn/p/m/294815399.jpg
圖54 基於停滯物幾何外形剖析的繞射波法的探路法的盤算機步伐處置經過歷程
4）這一算法曾經被擴大到基於公共邊剖析的多點互連最短路算法， 見圖55。
http://img3.laibafile.cn/p/m/294815578.jpg
圖55 獨創的多點互聯最短路徑算法
5）更主要的是， 這一新算法需求影像的信息量與所需求的盤算時光險些都不隨佈線精度的增添而轉變，由於: 一個象限的波傳佈到它可以達到的一切區域為止,其所能產生繞射的繞射點的總數目險些是固定的,不會跟著波長的是非而轉變。波長更短時,其各個繞射點的地位就更靠近停滯物的拐點,僅此罷了， 見圖56。
http://img3.laibafile.cn/p/m/294815609.jpg
圖56 基於停滯物幾何外形剖析的繞射波法的探路時光不隨佈線精度增添而增添的道理
6）於是， 當佈線精度從0.5微米進步到5納米時， Lee氏算法所需求影像的信息量和盤算時光將增添萬倍。我的這一算法與Lee氏算法比擬， 就進步瞭效力一百萬倍！並且， 因為探途經程可以隨時按需求轉變佈線寬度， 也更合適電源佈線。可是要註意的是, 最早找到的路徑未必是最短的. 以是, 在設置繞射鴻溝時,還要記住該繞射點到始點的曼合頓累積間隔（井字形街道間隔）; 當找到一條路徑後, 還要比力兩頭最新的繞射點到對應的起點的曼合頓累積間隔, 判定它們是否另有可能找到更短的路 — 假如有, 則需求對哪些具備找到更短路徑的繞射點繼承入行索求.
利用實例：
利用於可變寬度電源佈線，見圖57。
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圖57 基於停滯物幾何外形剖析的繞射波法的可變寬度電源佈線利用實例
利用於雙層佈線， 見圖58。
http://img3.laibafile.cn/p/m/294815689.jpg
圖58 基於停滯物幾何外形剖析的繞射波法的雙層佈線利用實例
所需求的盤算時光不隨佈線精度進步而增添的盤算機步伐驗證， 見圖59。
http://img3.laibafile.cn/p/m/294815716.jpg
圖59 基於停滯物幾何外形剖析的繞射波法的探路時光不隨佈線精度增添而增添的盤算機步伐驗證
論斷：
算法是軟件包含芯片design的EDA軟件的魂靈。有五千年文化汗青而擅長非線性、全體性和全局性思維的中華平易近族, 去去更勝一籌而成為咱們可以完成之後居上的主要寶貝! 精心值得一提的是, 咱們建議的基於復雜性迷信的非線性、全體性、全局性的、多經過歷程並行處置與多目的同時優化的立異手藝路線, 將是芯片design的EDA的整個別系（而不只僅是最短路徑佈線）的反動而非改進!
六、結語
要安身於超出而不是跟在德國人的屁股前面追逐, 不然越追差距可能就越年夜!
牢記兩句話 — “迷信手藝是第平生產力”(鄧小平)、”21世紀是復雜性迷信的世紀”(霍金), 牢牢地捉住千載一時的、完成中華平易近族年夜振興的良機, 應用好咱們曾經預備停當的各類無利前提,全平易近發動,入行一場基於復雜性迷信的全學科全工業全體反動!
從信息社會入進智能社會的明天, 萬萬不要忘瞭“算法是智能的魂靈”這句話！而具備五千年文化汗青而又很是擅長非線性、全體性與全局性思維的中華平易近族, 早晚必將可操左券、穩坐最高點, 一覽眾山小!
讓咱們痛下刻意， 全平易近發動商業登記地址，來一場全學科全工業的全體反動， 把不入行這一反動的世界列國遙遙地拋在前面， 比它們提前60年到達22世紀的國力、財力、兵力和人平易近餬口必須品的綜合程度， 成為全世界國最強平易近最富得國傢， 提前完成振興中華的汗青使命！
為穩重起見, 最好先召開中國迷信院和中國工程院一切院士加上各行各業的資深專傢配合餐與加入的超年夜型名目論證會. 假如論證會經由過程, 國傢便可下決議施行這場前所未有的、基於復雜性迷信的全學科全工業全體反動超等名目. 假如引導和專傢們給予我充足的信賴和支撐， 我本人違心成為這一全體反動名目的首席迷信傢（或許首席迷信參謀），並專任此中兩個最為樞紐的子名目（芯片EDA工業反動與軟件工業反動）的首席迷信傢 — 我想挑釁我本身 — 在獲得年夜傢鼎力支撐的前提下, 包管此兩龍頭工業名目與東方國傢比擬提前70年而不是60年入進22世紀 — 也便是說在鬥爭12年就超出國際一切其餘國傢， 以便帶動其餘各行各業的起飛！
現實上， 不管所建議的基於復雜性迷信的全學科全工業全體反動總名目是否立項， 如上所述，此中智能社會的驅能源量 — 基於復雜性迷信的軟件工程、軟件工業反動子名目，曾經在靜靜地入行中，由我的中國公司謀劃、中國軟件行業的智聯同盟資格委員會提案和推進、並獲得中國工程院倪光南院士、清華年夜學鄭人傑傳授、北京年夜學盤算機系主任陳鐘傳授、北航軟件工程研討所所長劉超傳授等的鼎力支撐 — 為此， 我曾經決議拋卻把NSE系統的施行支持東西平臺艾賽銀彈/Panorama®++（支撐C、C++、Java、VB等多種言語並在多種操縱體系包含國產麒麟操縱體系、Windows、Linux和嵌進式操縱體系下運轉, 由我的美國公司和我的中國公司一百多位軟件工程師前後歷商業登記時十多年並花瞭上億元本錢開發）用來盈利的貿易運作， 將之完整不花錢提供中國（現時僅限於中國）一切公司和小我私家運用， 並凋謝其源碼 — 我置信，中國軟件工業之後居上、完成軟件工業全體（而不只僅是幾個單元）超出國際的日子曾經不可企及瞭， 它必將成為中國基於復雜性迷信的全學科全工業完成全體反動的開路前鋒和勝利樣板！
執將來世界盟主, 舍我炎黃子孫其誰?!
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