逻辑结构与逻辑工程学和结构型智能科技的综合研究
1. 逻辑结构与逻辑工程学
1.1 逻辑结构
1.1.1 考察人类传统的逻辑结构模型：电影和游戏
最常见的逻辑结构模型就是电影和游戏，这里面为我们考察逻辑结构提供了组成，比如角色、关系、形势、变化等等，这样我们就知道了逻辑结构是怎么组成的，包括逻辑角色、逻辑关系、形势需要的逻辑范围和逻辑时间、逻辑变化等等，最后形成逻辑结构的最终研究逻辑宇宙理论。
1.1.2 逻辑角色
逻辑模型即电影和游戏的角色是虚构的，但真实逻辑结构的逻辑角色却都是真实的，比如太阳、我们的亲人、我们的老师同学、构成岩石的物质等等。
1.1.3 逻辑关系
电影和游戏的角色之间的关系是虚构的，但真实逻辑结构的逻辑角色之间的逻辑关系是真实的，比如太阳和地球的关系、你和父母的关系、你和同学的关系，一个岩石的构成物质之间的关系等等。
1.1.4 逻辑范围------逻辑时空和多维逻辑时空
电影游戏都需要范围，常用的范围有科幻电影游戏虚构的宇宙，故事片常用的一个国家的时代，或者电影游戏一个主人公处于的一个时代社会的局部环境，这种范围往往是虚构的逻辑时空，即我们常说的时间控制的三维空间，但真实的逻辑结构的范围是真实的多维时空，包括时间控制的三维空间，还包括时间参与的多维空间，这一点与现代科学对映了。
1.1.5 逻辑时间------逻辑开始和逻辑结果
电影和游戏的时间是虚构的，但这种虚构的时间决定着形势的变化，只是这种形势变化也是虚构的，但真实逻辑结构的时间决定的形势的变化是真实的，比如时间创造的古代到现代的变化、时间创造的你小时候、青年、老年的变化、时间创造的宇宙年轻时到成年时的变化，而且逻辑结构的开始到逻辑结构的结果都是用时间计算控制的。
1.1.6 逻辑变化
电影和游戏的形势不仅由时间控制还要由变化演绎，比如电影用时间控制的变化表示情节，比如游戏用时间控制的变化表示玩家的成绩，当然电影游戏的变化仍然是虚构的，但真实的逻辑结构的逻辑变化却是真实的，这种逻辑变化仍然由时间控制，比如太阳对于人类的东升和西下，比如一个人由小时候到成年人再到老年，比如地壳亿万年的复杂变化，比如一个石头亿万年的纷繁变化等等。
1.1.7 逻辑宇宙理论
探讨了逻辑结构常用的组成和各组成之间的关系，我们就可以建立逻辑宇宙理论了：
① 逻辑宇宙的逻辑角色
逻辑宇宙的逻辑角色分为客观角色和主观角色，客观角色包括微观粒子、宏观星体、实际物体、生物生命、医学人体等等，主观角色包括人、人的组织、社会、国家、人类等等。
② 逻辑宇宙的逻辑关系
逻辑宇宙的逻辑关系是逻辑宇宙的逻辑角色之间的关系，分为客观关系和主观关系，其中客观关系包括数学关系、物理关系、化学关系、生物关系、医学关系和其他科学关系，主观关系包括人与客观角色的关系，比如人与地球环境的关系，包括人与主观角色的关系等等。
③ 逻辑宇宙的逻辑时空
逻辑宇宙的逻辑时空包括有时间维控制的三维时空，还可以有时间维控制的多维时空，这一点与现代科学、现代数学物理是对映的。
④ 逻辑宇宙的逻辑时间
逻辑宇宙的逻辑角色和角色之间的逻辑关系根据时间变化，逻辑时间好比导演安排着角色和关系参加的逻辑宇宙戏剧的表演进行。
⑤ 逻辑宇宙的逻辑变化
逻辑宇宙的逻辑变化好比电影情节的变化，由逻辑角色参加，逻辑角色之间存在某种逻辑关系，逻辑关系存在于逻辑时空范围，在时间控制下变化逻辑关系。
1.2 逻辑工程
逻辑工程的任务是为了反映真实的逻辑结构设计一个工程结构，包括逻辑角色、逻辑关系、逻辑时空、逻辑时间，由时间控制角色、关系、时空变化，反映逻辑宇宙或逻辑宇宙的局部，对于工程结构，角色和关系都可以有所省略，比喻甲决定乙、乙决定丙可以省略成甲决定丙，工程结构的逻辑时空可以是时间控制的多维时空与现代数学物理对映，工程结构用时间控制结构同时赋予结构时间过程或生命，需要确定时间的计时起点、计时过程、计时终点。
1.3 本章小结
本章以逻辑结构模型电影和游戏研究提出了逻辑结构由逻辑角色、逻辑关系、逻辑时空、逻辑时间、逻辑变化组成，时间控制变化，以此为基础提出了逻辑宇宙理论，提出了设计实现逻辑结构的工程逻辑工程。
2. 逻辑结构与逻辑工程学描述的逻辑宇宙以及逻辑宇宙与物理宇宙的关系
2.1 逻辑结构与逻辑工程学描述的逻辑宇宙
2.1.1 用逻辑结构描述逻辑宇宙
逻辑结构描述逻辑宇宙的要点在于： ① 逻辑结构可以描述逻辑宇宙的全部也可以描述逻辑宇宙的局部； ② 描述逻辑宇宙的逻辑结构首先需要构造角色和关系，这种角色和关系要对应实际的宇宙全部或实际的宇宙局部，而且角色和关系可以省略一部分； ③ 用逻辑结构描述逻辑宇宙需要首先描述一个宇宙整体或宇宙局部的时空，有时间维参加的三维时空或多维时空，与现代数学物理是对映的； ④ 描述逻辑宇宙的逻辑结构需要引入时间控制，这种时间控制放置在逻辑时空的时间维，与实际宇宙的时间控制对映，赋予逻辑结构逻辑生命，控制逻辑变化由时间起点发展到时间终点； ⑤ 逻辑结构的逻辑角色、逻辑关系、逻辑时空、逻辑时间都为了创造逻辑变化，和一部电影类似，电影的人物、人物之间的关系、时空随时间变化的目的都是为了演绎电影情节，对于描述逻辑宇宙的逻辑结构的目的就是为了表达逻辑变化。
2.1.2 用逻辑工程生产描述逻辑宇宙的逻辑结构
逻辑工程的目标是生产逻辑结构，描述宇宙的逻辑结构，逻辑工程生产的逻辑结构是一个工程结构，需要根据真实宇宙或真实宇宙局部设计组成逻辑结构的逻辑角色、逻辑关系、逻辑时空、逻辑时间和逻辑变化，其中时间和变化要反映宇宙的真实时间和真实变化，而且逻辑工程要用工程管理进行。
2.2 逻辑宇宙与物理宇宙的关系
这里认为宇宙由角色、关系、时空、时间、变化组成，以此分辨逻辑宇宙和物理宇宙的关系：
2.2.1 逻辑角色与物理角色
逻辑角色包括客观角色和主观角色，物理角色只有客观角色。
2.2.2 逻辑关系与物理关系
逻辑关系包括客观角色的客观关系和主观角色的主观关系，物理关系只有客观角色的客观关系。
2.2.3 逻辑时空与物理时空
逻辑时空指客观角色、客观关系、主观角色、主观关系共同的时空环境，物理时空仅指客观角色和客观关系的时空环境。
2.2.4 逻辑时间与物理时间
逻辑时间控制着主客观角色、主客观关系、主客观时空的变化，物理时间只控制客观角色、客观关系、客观时空的变化。
2.2.5 逻辑变化与物理变化
逻辑变化是主客观角色、主客观关系、主客观时空在逻辑时间控制下的变化，物理变化是客观角色、客观关系、客观时空在物理时间控制下的变化。
2.2.6 逻辑宇宙与物理宇宙
到此为止可以明白逻辑宇宙是客观宇宙结合主观宇宙，包括主客观角色、主客观关系、主客观时空、主客观时间、主客观变化，物理宇宙是单纯的客观宇宙，只包括客观角色、客观关系、客观时空、客观时间、客观变化，显然人工智能需要的是逻辑宇宙。
2.3 本章小结
首先用逻辑结构的逻辑角色、逻辑关系、逻辑时空、逻辑时间、逻辑变化描述逻辑宇宙，产生逻辑结构的方法是逻辑工程，其次用主客观角色比较客观角色、用主客观关系比较客观关系、用主客观时空比较客观时空、用主客观时间比较客观时间、用主客观变化比较客观变化比较逻辑宇宙和物理宇宙。
3. 类数据的结构型的赋予生命的逻辑方程结构图（简称结构图）
3.1 逻辑方程
3.1.1 逻辑方程定义
这里的逻辑方程指一个或一组逻辑方程，作用是通过给逻辑方程的一部分变量赋值求出其它变量的值，结构图所有逻辑方程的形式：
逻辑方程标准式 = 控制式∧时钟式∧地址式∧通讯式∧模态式∧主体方程（公式1）
这说明主体方程受控制式、时钟式、地址式、通讯式、模态式控制，主体方程通过控制式与 控制器 交换信息，主体方程通过时钟式与时钟器交换信息，主体方程通过地址式与地址管理器交换信息，主体方程通过通讯式与通讯控制器交换信息，主体方程通过模态式与模态表达器交换信息，这也说明结构图需要一个控制机，对结构图的所有逻辑方程进行控制，这个控制机应该包括控制器 、时钟器 、地址管理器 、通讯控制器 、模态表达器几个组成部分。
3.1.2 主体方程的种类
① 客观方程
客观方程又叫科学方程，包括数学方程，反映数学关系，包括物理方程，反映物理关系，包括化学方程，反映化学关系，包括生物方程，反映生物关系，包括医学方程，反映医学关系，包括其他科学方程，反映其他科学关系，主体方程 不仅仅为简单方程，可以包括超越方程 ，有指数方程、对数方程、三角方程等，可以包括数学方程的高级类型，函数方程 、常微分方程 、偏微分方程 、高阶微分方程 、特殊高次方程 、分式方程 等，越高级的方程对增加结构图的智能作用越大，而且方程理论与数学各分支的交叉很多很深，通过设计主体方程可以最大限度引入数学各种理论进入结构图研究，用主体方程实现智能，还有物理和化学的核心方程对主体方程的设计都有重大意义， 生物方程和医学方程 这些主体方程反映生命关系，用仿生的方法研究各种生命，将各种生命关系模拟成主体方程，达到模拟生命的效果，仿生模拟人类也运用这种方法。
② 主观方程
主体方程还包括主观方程，描述主观角色的主观关系，比如信仰方程和情绪方程，主观方程模拟人脑的逻辑关系，可以成为智能机器意识的逻辑。
3.2 类数据
3.2.1 类数据的定义
逻辑方程主体方程的常量和变量的数据类型都是类数据， 这样定义类数据：
类数据=描述集∧属性集∧功能集（公式2）
描述集是描述类数据情况的数据 ， 属性集存放决定属性的 数据， 功能集存放决定功能的 数据，如果省略属性集和功能集只留描述集，类数据就成了裸数据，如果省略描述集和属性集只留功能集，类数据就成了控制数据。
类数据包括描述集、属性集、功能集，与传统的裸数据不同之处在于他的类形式，类数据的各种运算处理可以针对描述、属性、功能三个部分的数据，三个部分可以一起参加运算处理，也可以用省略形式参加运算处理，比如裸数据形式，比如控制数据形式。
3.2.2 类数据的说明
① 简单数据
人类长期的计数特点是只用单一的数，因为这个原因传统计算机和现有大模型的数据都是单一的数，这是一种简单数据，也称为裸数据。
② 复杂数据
人类在生命活动中用的不是简单数据，比如看到一个桔子，人类认为包括三类数据，第一这是桔子，数是一个，有大小形状，有外观，还有其他信息，这属于描述，第二这个桔子是哪里出产的，科学成分是什么，这属于属性，第三可以吃，吃了以后可以给人带来各种营养和其他后果，这属于功能，由此得到启发，发展人工智能要发明复杂数据，模拟人类的计数方法，一个数由描述集、属性集、功能集共同组成，这种计数虽然让计数复杂了但也让计数智能了，这种复杂数据又叫类数据，类数据是模拟人类计数的结果。
③ 几个公式
主体方程：函数变量=公式（变量1）∧公式（变量2）∧公式（变量3）∧...∧公式（变量n）（公式3）
数据标准式=类数据{（描述集）∧（属性集）∧（功能集）}（公式4）
描述集、属性集、功能集共同组成类数据的复杂形式。
变量取值集标准式={类数据1（描述集）∧（属性集）∧（功能集），类数据2（描述集）∧（属性集）∧（功能集），类数据3（描述集）∧（属性集）∧（功能集），...，类数据n（描述集）∧（属性集）∧（功能集）}（公式5）
3.3 结构图
3.3.1 结构图的定义
一种有向图，节点是一个或一组逻辑方程，当一个节点得到某些变量的赋值求出另外一些变量值，这个节点立刻将得到的变量值传给其它节点的同名变量，形成对其它节点的赋值，形成其它节点的输入，可见结构图所有节点的不同变量不能同名，有关的技术处理可以参考人类管理身份证的方法，还有一个要点，结构图所有变量的变量名永远不变，得到的赋值记录在变量名下，这样的一个节点传递给另一个节点的路径就是结构图作为有向图的有向路径，这种有向路径兼具串行和并行的特点。
注意，结构图具有回溯能力，一条路径当后面的变量得到前面的赋值后，如果这个变量得到新的赋值它也会立刻传递给结构图的全部同名变量，包括原来路径的前面的同名变量，以此产生回溯。
以此看来，连接结构图所有节点的有向路径不是固定不变的，它会根据变量值的传递需要不断改变，是一个实时结构图和实时路径。
3.3.2 结构图的控制机
结构图和普通的图有区别，结构图会附加控制机， 控制机包括控制器 、时钟器 、地址管理器 、通讯控制器 、模态表达器等几个组成部分，通过 控制式、时钟式、地址式、通讯式、模态式与结构图的各个节点的逻辑方程交换信息，通过交换信息控制节点，控制节点的一个或一组逻辑方程，对于人工智能来说控制机可以发展成 中央图处理器（机器脑） 。
3.3.3 结构图的健康指标图
人类会体检，通过各种身体指标反映健康状况，所以人体有很多数据，分主要和次要，主要的数据和它们的关系就成为健康指标，设想结构图附加健康指标图，将结构图所有重要变量和它们的关系画成健康指标图实时监控结构图的状态，这种健康指标图和结构图一样是有向图。
3.3.4 机器全图
机器全图是" 类数据的结构型的赋予生命的逻辑方程结构图（简称结构图） "的一种，机器全图是一种新型的人工智能和机器人形式，机器全图由中央图处理器（机器脑）、软件图、接口图、硬件图组成，软件图、接口图、硬件图组成身体图。
① 中央图处理器（机器脑）
**中央图处理器（机器脑）**由结构图的控制机和 健康指标图发展而来， 是机器全图的控制图，其中的时钟器和控制器赋予机器全图生命，一种模拟生命，学习的机器器官实现结构学习，知识控制图实现知识的记忆、存储和控制，中央图处理器（机器脑）连接软件图。
② 软件图
软件图是机器全图的思想图和身体图，软件图可以自由变化，产生图思维和结构推理，软件图的变化有些硬件图可以实现，称为生命活动，有些硬件图不能实现，称为机器幻想，软件图上连接中央图处理器（机器脑），下连接接口图，输出传递给接口图作为接口图的输入。
③ 接口图
软件图的输出传递给接口图，但接口图只接收硬件图需要的输出，对于硬件图不需要的输出即机器幻想接口图拒绝接收，接口图的输出传递给硬件图。
④ 硬件图
硬件图接受接口图的输出，通过接口图与软件图交换信息，硬件图不是自由产生的，这一点硬件图与软件图不同，硬件图根据硬件的逻辑结构产生，硬件图的输出控制硬件。
⑤ 结构表达语言和结构交流语言
结构图语言用类数据输入输出即为结构表达语言，中央图处理器（机器脑）、软件图、接口图的内部通讯和相互交流都用类数据，都用结构表达语言，接口图与硬件图的相互交流用类数据即结构表达语言，硬件图内部通讯也用类数据即结构表达语言，但硬件图控制硬件的输出用类数据的功能集，用结构交流语言。
机器全图包括 软硬件图结构（机器身体） ， 软硬件图结构（机器身体） 包括软件图、接口图、硬件图，硬件图的输出变量值控制硬件， 当"类数据的结构型的赋予生命的逻辑方程结构图（简称结构图）"构造的机器生命全图或局部图成为语言，图中传递的变量或变量值都是类数据，这就产生了基于类数据通用语言（结构表达语言）。用"类数据的结构型的赋予生命的逻辑方程结构图（简称结构图）"作为结构表达的通用语言，用结构表达的通用语言统一描述时空宇宙、机器生命、自然生命，描述中央图处理器（机器脑）、软件图、接口图、硬件图，将"类数据的结构型的赋予生命的逻辑方程结构图（简称结构图）"的类数据变化成"类数据=功能集"，就产生了"功能性的结构型的赋予生命的逻辑方程结构图"作为结构交流的通用语言。 逻辑方程变量值是类数据，但传递过程中只传递变量类数据的功能集，这种逻辑方程和逻辑方程结构图就成为功能性结构图。 当"类数据的结构型的赋予生命的逻辑方程结构图（简称结构图）"构造的机器生命全图或局部图成为语言，硬件图输出的变量或变量值都是类数据的功能值，这就产生了基于功能性通用语言（结构交流语言）。可以用结构交流语言提出机器脑与机器接口和人脑与机器接口的新设想。
⑥ 机器全图的结构示意图
略
机器全图的结构示意图（图1）
3.4 赋予生命
结构图附加控制机，控制机要设置控制器和时钟器，用控制器和时钟器赋予结构图生命，当然是仿生命，这是 人类学术上第一个活的图论，这种结构图包括科学逻辑、生命逻辑、主观逻辑，或者说客观逻辑和主观逻辑，客观逻辑包括科学逻辑和生命逻辑。
3.5 结构型
地球上的生命皆有结构，由此得到启发智能机器也应该有结构，现有的具身智能建立在信息型大模型的基础上，他的大脑是信息型大脑没有结构，仿生的智能机器需要有结构的大脑，作为控制机器的身体结构图也需要结构，发明智能机器结构型大脑和结构控制图首先要发明结构型的结构图，结构图要仿照操作系统中的文件夹建立结构，用图目录记录结构，方便图活动和图改变。这样，结构图存在两种联系，一个是变量值的传递路径，一个是图目录，图活动和图改变的时候可以用图目录为单位活动和改变，图改变后再新建变量值新的传递路径。
3.6 新型图论
图论是数学与计算机科学中的一个重要分支，研究由点（节点）和线（路径）构成的图结构，用于描述事物之间的关系。它起源于1736年欧拉对柯尼斯堡七桥问题的解决，被认为是图论的开端，图可以分为 无向图 和 有向图 。
" 类数据的结构型的赋予生命的逻辑方程结构图（简称结构图） " 是人工智能的基础理论研究，结构图是有向图，一个具有结构的图，附加了控制机和健康指标图，得到赋予生命的能力，当然这种赋予生命是仿生，用逻辑方程或逻辑方程组建立节点，用变量值传递路径连接节点形成有向路径，这是一个新型图论，要研究这个新型图论，为人工智能发展提供重要的工具。
3.7 结构型智能科技
现有的人工智能大模型是信息型智能科技，他的重要特点是没有结构，这里提出新的人工智能方法，仿生自然生命的结构型特点，用具有结构的" 类数据的结构型的赋予生命的逻辑方程结构图（简称结构图） "体现机器的机器脑和机器身体，用有结构的图控制指挥智能机器，这样就诞生了新的人工智能发展道路，即结构型智能科技。
3.8 本章小结
本章提出了"类数据的结构型的赋予生命的逻辑方程结构图（简称结构图）"这个新型图论，通过后面的论述会明白，结构图是结构型智能科技的重要基础理论，结构型智能机器就是一个结构图控制的机器，这个结构图称为机器全图，包括中央图处理器（机器脑）、软件图、接口图、硬件图等等。
4. 用"类数据的结构型的赋予生命的逻辑方程结构图（简称结构图）"描述"逻辑结构与逻辑工程学"
4.1 用"类数据的结构型的赋予生命的逻辑方程结构图（简称结构图）"描述"逻辑结构"
4.1.1 逻辑结构的组成
逻辑结构由逻辑角色、逻辑关系、逻辑时空、逻辑时间、逻辑变化组成。
4.1.2 用结构图描述逻辑结构
① 用结构图主体方程的变量类数据和常量类数据描述逻辑角色。
② 用结构图的主体方程描述逻辑关系。
③ 用结构图的控制机、控制器、知识控制图创造逻辑时空。
④ 用结构图的控制机、时钟器创造逻辑时间。
⑤ 用控制机控制的结构图的图变化、图思维、图推理创造逻辑变化。
4.2 通过创造结构图实现逻辑结构的逻辑工程
既然逻辑结构可以通过结构图描述，那么创造了结构图就可以创造逻辑结构，所以逻辑工程的工程任务就是创造可以描述对映逻辑结构的结构图。
4.3 本章小结
本章提出结构图可以描述逻辑结构，创造结构图即为逻辑工程创造逻辑结构的道路这样一个结论。
5. 人工智能的最佳图论是什么
6. 人工智能的硬件图论理论、软件图论理论、通讯图论理论
7. 人工智能图论的机器实现的科学性、可行性、最佳路径
8. 用图界面人工智能图论取代字符界面大模型的结构型智能科技理论
9. 人工智能图论怎么继承现有大模型的发展成果
10. 用人工智能图论设计智能机器和实现智能机器的新型人工智能
以上是我刘海东一个人原创首创的研究