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[讨论，备课？三体] 针对性的个性化专用技术：貌似产生超越性的新能力？

一、针对性的个性化专用技术：貌似产生超越性的新能力？

   刘慈欣：《三体III：死神永生》：

   火龙出水、连发弓箭，“以上两种武器都是把落后的技术以先进的方式组合起来，试图产生貌似超越时代的能力。”

   还有程心提出的“阶梯计划，就是这样一种东西。它试图用当时的落后技术把一个很轻的载荷推进到光速的百分之一，这样的宇航速度本来需要一个半世纪后的技术才能实现。”

二、模糊控制的一种解释

2.1  一些类比的例子

   类似程心的“阶梯计划”，对于某个具体的问题，精心设计一种“针对性的个性化”的具体方法，虽然失去的“通用”方法的高新能，但有可能“貌似产生超越性的新能力”。

   （1）农业里的“精准施肥”

   根据不同土壤类型，土壤中各种养分的盈亏状况，对作物进行有针对性的施肥。

   （2）浸入式光刻技术

   集成电路制造中，利用光通过液体介质后光源波长缩短来提高分辨力的光刻技术。

   （3）日本仙台地铁控制（王立新，2002）

http://www.aas.net.cn/article/id/15606

   以最有名的日本仙台地铁控制系统为例，这套控制系统是汇集了大量专家的经验，并经过工程师们两干多次的试验才完成的．它的成功是由于有效地利用了专家的知识与经验，而不是由于什么模糊理念．

   这些成功不是由于采用了所谓“不精确的方法”，而恰恰相反，正是由于采用了精确的隶属函数来表示自然语言中不精确的概念，才取得了成功．实践证明，隶属函数越精确(通过反复学习及专家多次验证)，知识的表达就越精确，而系统的性能也就越高．

2.2  模糊控制的一种解释

   “模型预测控制/model predictive control/”“根据被控对象的历史信息、当前和未来输入预测其未来输出，在此基础上对未来控制作用加以优化。”

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=148189&Type=bkzyb&SubID=109595

   模糊语言控制，是一种灵巧的、划分细致的“Bang-Bang control”（费尔德鲍曼, A. A. Feldbaum, 1953；庞特里亚金, Pontryagin，1956）。“精确的隶属函数”往往是结合具体问题的“针对性的个性化专用技术”。

   根据控制性能性的不同要求，采用不同的“隶属函数/控制规则”，尤其是控制的精度分级。即，一种自适应的变“规则”控制策略，以期提高控制的性能。

   改用“汇集了大量专家的经验，并经过工程师们两干多次的试验才完成的”“精确的隶属函数”，有望获得比“预测控制/predictive control/”更好的控制效果。这是一种将通用“预测控制/predictive control/”进行针对性的个性化专用技术。

   就像程心的“阶梯计划”。

   柯曼琳说：“程博士，脉冲推进设想我们都知道，但推进源是装载在飞船上的，把推进源放置在航线上确实是你的创造，至少我没听说过这种想法。”

   被控系统的未来行为，不要太预测了，改用“某种”已知的经验的知识。这种“针对性的个性化专用技术”，有望比“预测控制/predictive control/”更好、更可靠。

   光刻机的运动，和仙台地铁有多大的差异？“把推进源放置在航线上”。

   又如：普通轮子：通用技术。

   齿轮：针对性的个性化专用技术。

参考资料：

[1] 2022-01-20，中国力学史/history of mechanics in China/戴念组 朱照宣 刘俊丽，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=125445&Type=bkzyb&SubID=63593

   1621年明代茅元仪在所著《武备志》中描述了一种类似二级火箭的所谓“火龙出水”。

[2] 2023-01-05，航空/aviation/齐贤德 张聚恩，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=407368&Type=bkzyb&SubID=116417

   “火龙出水”是二级火箭的雏形，“飞云沙筒”体现了火箭回收的思想。

[3] 《时间之外的往事》（节选）：火龙出水、连发弩和阶梯计划

https://www.bilibili.com/read/cv13437147

[4] 澎湃新闻，2020-04-23，重磅书单！教育部首次向全国中小学生发布阅读指导目录

https://m.thepaper.cn/baijiahao_7100254

[5] 中国数字科技馆，2020-04-27，读科幻吧，整个宇宙将为你闪烁 ——《三体》入选教育部中小学生阅读书单

https://www.cdstm.cn/theme/khsj/khzx/khcb/202004/t20200428_946197.html

[6] 2022-12-23，精准施肥/precision fertilization/孙本华，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=510473&Type=bkzyb&SubID=68392

[7] 2022-12-23，精准施肥/precision fertilization/张小超 毛文华 王丽丽，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=289606&Type=bkzyb&SubID=157062

[8] 2022-01-20，浸入式光刻技术/immersion lithography technology/谢常青，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=124492&Type=bkzyb&SubID=99057

   集成电路制造中，利用光通过液体介质后光源波长缩短来提高分辨力的光刻技术。

[9] 2022-12-21，未来光刻机的发展方向

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=487942&Type=bkdzb&SubID=743

   光刻机都在追求更高的信息容量，高分辨力、大面积、三维是其未来发展的主要方向。

   在未来，光子芯片最可能“接班”电子芯片。

[10] 王立新，2016-01-19，王飞跃 PK 王立新：14年前的故事 精选

https://blog.sciencenet.cn/blog-2999994-951407.html

[11] 王立新. 回复：关于模糊理念的思考[J]. 自动化学报, 2022, 28(4): 670-672.

WANG Li-Xin. Reply:Some Thoughts on Fuzzy Thinking. ACTA AUTOMATICA SINICA, 2002, 28(4): 670-672.

http://www.aas.net.cn/article/id/15606

[12] 2022-01-20，棒棒控制/bang-bang control/薛安克，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=55936&Type=bkzyb&SubID=91671

[13] 2023-03-11，砰砰控制/bang-bang control/段广仁，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=192944&Type=bkzyb&SubID=118839

[14] H. Oshima, S. Yasunobu and S. . -i. Sekino, "Automatic train operation system based on predictive fuzzy control," Proceedings of the International Workshop on Artificial Intelligence for Industrial Applications, Hitachi City, Japan, 1988, pp. 485-489, doi: 10.1109/AIIA.1988.13336.

https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=13336

[15] 2022-12-23，预测控制/predictive control/张永昌，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=394220&Type=bkzyb&SubID=139993

   基于参数和非参数模型，采用多步预测、滚动优化和反馈校正等控制策略，对实际输出和模型输出不断比较并反馈校正，以实现跟踪参考值的控制方法。又称模型预测控制。

[16] 2023-03-01，预测控制/predictive control/李德伟，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=322916&Type=bkzyb&SubID=168828

   预测模型具有展示系统未来动态行为的功能，用于根据对象的历史信息和未来输入，预测未来输出。

[17] 2022-01-20，模型预测控制/model predictive control/江永亨，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=148189&Type=bkzyb&SubID=109595

   利用生产过程的响应来建立描述过程动态行为的数学模型，根据某种优化指标来确定控制量的时间序列，从而使未来一段时间内被控量与经柔化后的期望轨迹之间的误差为最小。

相关链接：

[1] 2022-12-28，[？] 《三体》随笔：火龙出水、飞空砂筒，空气动力学

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1369528.html

[2] 2022-03-20，《模糊理论》将引发新的数学和科技飞跃！

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1330296.html

[3] 2021-08-08，[求证] 被控对象的模型准确性，是优秀控制的必要条件吗？

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1298871.html

[4] 2021-03-05，[备课的随想] 模糊控制为什么成功？

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1275148.html

[5] 2020-03-19，[讨论] 两种真正实用的自动控制技术：PID、模糊控制

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1224280.html

[6] 2019-09-22，模糊数学：扎德“解模糊”、卡尔曼“模糊化”（博文网页汇集）

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1199064.html

[7] 2017-09-06，沉痛悼念模糊理论创始人拉特飞‧扎德（Lotfi A. Zadeh）先生

https://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1075044.html

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