第十四章 进化 哥德尔系统
李文静的表姐，叫做章子枫的，之前一直在飓风公司做，从前台做到HR经理，再做到行政主管，听說表妹出来创业，非把飓风的工作辞了，說那边干的不开心，以后就跟表妹你混了。
孙伟也把本来准备跟他一起去魔都的IC设计高手，冯祥给忽悠了過来。
容与科技总算是初具规模了，让我們盘点一下容与科技的各路大神吧。
CEO王一男，年轻的天才科学家，精通凝聚态物理和软件设计。
CTO李文静，天才数学家。
CFO张琪，中年投资大叔，赌性十足又独具慧眼。
理论部由李文静负责，手下是来自科学院计算所的赵克勤。
软件部由王一男亲自负责，手下是李飞和赵天成。
硬件部由孙伟负责，手下目前就一個冯祥。
行政部和HR還有前台，由李文静的表姐章子枫负责。
這就是容与科技最早的9名员工。
王一男主持召开了容与科技第一次技术研讨会，针对目前阶段公司的核心任务，提升哥德尔系统的计算能力，开始了热烈的讨论。
李文静首先提出了理论部的方案，這個方案涉及到哥德尔定理的某种变形，如果能在数学上突破某些理论限制的话，可以降低计算力的要求。
“大概能降低多少”，王一男问。
“保守估计20%吧”李文静回答。
“那最乐观的估计呢”
“应该能到50%”
“那這個方向放弃吧，性价比太低，花那么大力量研究理论，最多，也就等价于提升一倍的计算能力。”王一男否决了李文静提出的改进方向。
“理论组近期的工作任务，应该還是进一步完善现实系统形式化的理论工具，只有這样，才能更快的将现实系统映射到虚拟空间中，更快的提升哥德尔系统解决现实問題的能力”
王一男說。
“嗯，這是一個非常好的思路，之前我們花了三天時間来形式化孙伟的论文，這方面如果能有突破的话，三個小时就可以搞定了”，李文静同意王一男的說法。
“我来介绍一下软件部的方案”，王一男說。
“经過我和李飞，赵天成的讨论，也运用哥德尔系统对自身的运行环节进行了分析。我們发现目前在哥德尔系统运行過程中，主要的瓶颈還是在多维空间的搜索和匹配，這方面占了整個系统运行時間的90%以上，甚至对于一些复杂的系统，所占运行時間达到了惊人的99%。”
“针对這种情况，我們对多维空间的搜索和匹配进行了仔细的分析，理论上，這是一個NP完全問題，也就是很可能在多项式時間无法解决的問題，這种問題特别适用于大规模并行处理，传统的CPU体系，在這上面的效率是很差的。”
“事实上，我們目前的哥德尔系统已经是第二代了，第一代主要运算是通過CPU进行的，效率很差，我們做過一次升级，使用GPU也就是显卡作为主要的计算单元，第二代系统比第一代系统计算能力提升了数十倍。”
“但是要想进一步提升，GPU的并行单元，還是太少”
“而且哥德尔系统有些特有的，复杂的算法，即使使用GPU来计算，也還是非常低效”，王一男說。
“所以，我們把希望寄托在FPGA，也就是专用的逻辑电路上，這方面的方案，孙伟来介绍吧“
孙伟走到白板前，拿過水笔。
“我們组根据理论组提出的理论，以及软件组提出的具体需求，认为在现有條件下，使用FPGA实现多维空间的搜索和匹配专用电路，是最佳的解决方案”。
“目前国际上的相关研究，主要是水木大学的彭博士，以及Standford的Tyler教授处于领先地位，Tyler教授是我的导师。但是他们的研究目前還只涉及到三维空间，更高维度的空间，目前還沒有成熟的解决方案，难度也相当大。”
“不過”，孙伟话锋一转，“即使是不成熟的解决方案，也比目前采用GPU的方案提升效率五倍以上。
“当然，别忘了我們還有哥德尔系统本身這個大杀器，根据之前在H265算法上的表现，我预计通過哥德尔系统对FPGA的设计方案进行持续改进之后，总体效率能提升二十倍。”
“二十倍啊”，王一男的眼睛都发亮了。
根据他和李文静对李诗尧手稿的研究结果，目前哥德尔系统的运算能力再提升两個数量级，就能将电子层面的晶格模型形式化，从而可以准确预测新的超导材料可能存在的区间。這样不但能够避开程潜的专利壁垒，還能从理论上，彻底解释液氮温区這一类超导体的行为。
“那還等什么，我們开始干吧，孙伟，我也干過一段時間FPGA，你们人手不足，直接把我当牲口使唤吧”
“老板，我們要等钱，FPGA可是相当烧钱的”
“买买买，咱们是有钱人，需要什么就买！”
随后的几個月，软妹币在王一男要哭出来的眼神中，义无反顾的随风而去。
一台台设备被安装到实验室中。孙伟和冯祥，当然還有王一男首先根据Tyler教授发表在IEEE上的一篇文章为基础，李文静他们改进了一点Tyler的算法之后，设计出了第一代FPGA专用算法电路。
利用他们购置的昂贵设备，烧制出芯片之后，在地下室新弄了一個专用的机柜，用来测试新的FPGA芯片。
說先将新的FPGA芯片接入现有哥德尔系统，再利用哥德尔系统自身的分析和诊断能力，发现這些FPGA电路的缺陷并且进行改进。
改进完了之后，重新烧制FPGA芯片，然后替换掉上一代的FPGA芯片，重新接入哥德尔系统中。
王一男把這种迭代，形象的比喻为，“一個抓住自己头发，把自己一点点提高的巨人”
“嗯，我們从理论上证明了，抓住头发把自己提起来，是可能做到的”
随着哥德尔系统计算能力的提升，寻找缺陷进行改进的時間也在慢慢缩短。
每轮迭代所需要的時間，也从最早的一周，降低到最后的三個小时。
终于，在三個多月艰苦的冲刺之后，哥德尔系统已经很难找到最终版本FPGA电路的缺陷了。
這天下午，整個团队的人聚集在一楼工位上，王一男将当初關於孙伟那篇H265的论文所做的形式化备份，输入哥德尔系统。进化后的哥德尔系统到底有多大的提升，运行数据将說明一切。当时上一代的哥德尔系统寻找那篇文章的缺陷，从晚上八点一直运行到凌晨四点，也就是花了8個小时。
从终端上启动分析指令后，现场静的一点声音都沒有。
一分钟，两分钟，
五分钟，十分钟過去了，房间裡只有嗡嗡的电流声。
二十分钟過去了，
二十五分钟刚過，“哔哔哔哔”的蜂鸣声响了起来。
“耶！”
“我們成功了！”
李文静一把抱住了王一男，“我們成功了，”孙伟看了看周围一水的大男人，好吧，哥就不抱了。
“运行時間从八小时，也就是480分钟，缩短到26分钟，效率提升了接近二十倍，基本达到了设计目标”，王一男說。
“我看看运行的结果“，王一男点开了输出的缺陷列表。
“嗯，结果也沒有問題，第一個缺陷還是去掉筛选环节，不過结果更精确了，提升效率是%”
“第二個缺陷還是竞争锁的問題，也沒問題”
“等等，這是什么？”王一男点在屏幕上的手指突然停住了。
“除了编码单元(CUS)、预测单元(PU)和变换单元(TUS)以外，可以引入预处理单元，对图像在時間和空间域上的分布进行分類，从而自动确定预设的宏块大小，预计可以提升编码效率24%“，這個缺陷是什么鬼？
H265的规范裡面，根本沒有什么预处理单元。
“文静，這個是你们最新研究的成果嗎”王一男问。
“不是”李文静也是一头雾水。
王一男看向孙伟，孙伟的头摇的像拨浪鼓一样，”我可沒這么大的本事修改H265标准“
“貌似有什么不得了的东西发生了。。。”
”孙伟，咱们按照這個方案加上一個预处理单元，文静，你们理论组分析一下理论上是否可行”。
“GoGoGo”王一男拍拍手，“都动起来”
一個小时后，新的FPGA芯片被烧制了出来，這次财大气粗的他们沒用模拟器就直接烧制了芯片。视频流被输入了进去。
结果沒有出乎王一男的预料，在质量相同的情况下，运行的時間缩短了四分之一。
這也是目前为止，世界上效率最好的一块H265专用芯片了。
只有一個解释，哥德尔系统通過运算能力的数量级提升，从量变到质变，具有了某种更深层次的智能，甚至在某些情况下，可以超越初始设定的問題领域。
“這件事，一定要严格保密”，王一男說。
所有的人都明白這意味着什么，大家傻傻的点着头。
“公司的安保系统，需要加强了，明天让张琪過来，咱们商量一下安保的方案”
“今天孙伟，你和我就不回去了，我們在公司值班”
第二天一早，张琪匆匆来到公司，王一男正在洗漱呢，還沒来及把這個重大进展告诉张琪。
“我們有大麻烦了”，张琪說。
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