[发明专利]信息处理

说明书

本发明涉及信息处理的方法和系统。

目前大多数的计算机采用冯诺依曼(von Neumann)信息处理模型来处理信息，在该模型中，一组指令是串行地逐个进入的，每个指令都由一个规则的时钟脉冲序列中的一个脉冲起动。已经证明，对于信息可以预测并且为了处理这些信息需要重复执行一组完全确定的操作的情况，这种计算机系统是十分有用的。另一种已知的处理信息的方法是并行处理，其中有多个处理器同时处理信息。在这种体系中，用多个相同的处理器同时对多个数据项执行相同的操作，而不是让数据串行地通过单个处理器，从而能以较快的速度处理数据。

不论是串行还是并行体系，典型的情况都是，各个处理单元以固定的或比较不灵活的形式与受规则时钟脉冲控制的各种部件相连接，以保证信息在从系统内的一个部件传送到另一个部件时能保持同步性。

已经证明，基于传统冯诺依曼模型或采用现有并行处理体系的信息处理系统和方法在下述这些领域中是有用的，在这些领域中能够容易地把信息处理任务简化为一系列有高度重复性的、次序分明的、和相对简单的步骤。但对于下述任务领域这种系统和方法是远非成功的，这些领域涉及到大量其数据可能带噪声和不可预测的图形匹配和分类工作。在这种领域中算法常常是脆弱的，当输入是未预料到的数据时，算法将失效。随着系统变得更大和更为复杂，出现未预料情况的可能性也将增大，从而增大了系统失效或给出不正确结果的概率。

根据本发明的第一个方面，提供了一种信息处理系统，它包括：

一个第一数据池(data pool)，用来容纳具有数据项形式的信息；

设置在上述第一数据池内的多个处理单元，用来处理各数据项；以及

一个系统控制器，它被设计得能控制各处理单元使它们有选择地从上述第一数据池内的多个数据项中提取至少一个数据项；在该系统中，每个处理单元都被设计得能对其所选的至少一个数据项自主地和异步地执行一种相应的操作，并产生一个结果数据项，再把该结果数据项放入上述第一数据池。

上述系统控制器最好被设计得能基于一种随机方式进行对上述第一数据池内的多个数据项中的至少一个数据项进行有选择地提取。

本发明的系统最好是：包括一个第二数据池，用来容纳具有数据项形式的输入信息和输出信息，上述第二数据池与上述第一数据池相邻接，两者之间用一个边界隔开；还包括一个转移装置，用来把输入信息的数据项从上述第二数据池输入给上述第一数据池，并把输出信息的数据项从上述第一数据池输出给上述第二数据池。

转移装置可以由一个或多个处理单元组成。

上述组成上述转移装置的至少一个处理单元最好被设计得能把输入信息的数据项从上述第二数据池输入给上述第一数据池，这种处理单元叫做输入处理单元；并且

上述组成上述转移装置的至少一个处理单元最好被设计得能把输出信息的数据项从上述第一数据池输出给上述第二数据池，这种处理单元叫做输出处理单元。

上述输入处理单元可以与上述输出处理单元不同。或者，也可以由单个处理单元同时构成上述输入处理单元和上述输出处理单元。

上述输入处理单元最好被设计得能根据一个第一预测准则来从上述第二数据池选择输入信息的一个数据项，以生成上述输入信息的所选数据项的一个拷贝，并把上述拷贝放入上述第一数据池，同时删除上述信息的所选数据项。

上述输出处理单元可以被设计得能根据一个第二预定准则来从上述第一数据池选择输出信息的一个数据项，以生成上述输出信息的所选数据项的一个拷贝，并把上述拷贝放入上述第二数据池，同时删除上述输出信息的所选数据项。

每个处理单元最好被设计得能区分可对之操作的数据项与不可对之操作的数据项。

至少一个上述处理单元最好被设计得能对两个或多个所选数据项执行连结操作。

至少一个上述处理单元最好被设计得能对一个所选数据项执行断开(break)操作。

上述系统控制器最好被设计得能确定至少一个处理单元执行其从上述第一数据池的选择的速率。

根据本发明的第二个方面，提供了一种处理信息的方法，该方法包括以下步骤：

(i)在一个第一数据池中放置多个数据项和多个处理单元；以及对于每个处理单元；

(ii)根据一个预定的功能从第一数据池内当时所有的各数据项中选择至少一个数据项，并从第一数据池中取出该一个或多个所选的数据项；

(iii)由相应的处理单元自主地和异步地对其所选的一个或多个数据项执行相应的操作，并产生一个结果数据项；以及

(iv)把结果数据项放入上述第一数据池。