水岸长桥的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/whatsothus 力所能及,至微至远,无可替代,至善至美。让学习成为一生成长的快乐习惯!

博文

构造学论行思别见传录系列(004):仿生,迁移之功——水下机器人工程师的读取通道2波动与配置生成

已有 407 次阅读 2026-9-16 06:52 |系统分类:观点评述

一、引子

小陈在水下测试场调机器人。螺旋桨缠了海草,推进效率掉了一半。他试过加护罩、换材料,没用。某天他潜水,看见一条鳗鱼从礁石缝里钻出来,身体呈波浪形摆动,没有螺旋桨,没有噪声,进退自如。他回去把鳗鱼的波动模式读出来:频率、振幅、相位差、波形。映射到机器人柔性尾鳍的驱动参数上。机器人活了。同事说仿生做得好。他说,不是仿形状,是读波动。

二、构造学论要追问的是

仿生在构造学论中是什么?是外形模仿,还是运行结构的迁移?

为什么“仿生”能成为“迁移之功”?迁移之功在构造学论中对应何种构造机制?

波动读取如何从生物域迁移到工程域?它依赖生物结构,还是依赖波动参数的读取方式?

仿生迁移的“不可言传”部分,是否构成一种不可传递的别见?

三、读取方式的构造学论定义

波动读取与配置生成 在构造学论中被定义为运行者在生物运行结构中读取波动模式(频率、振幅、相位、波形),将其映射为目标域的可调配置参数,并生成尚未运行的新配置的操作。

这个定义包含三个构造学论要素:

  1. 源域波动结构:鳗鱼推进是行波推进,身体各段相位依次延迟,形成向后传播的波。波的结构不在形状,在相位差与频率的关系。

  2. 非显性映射:小陈没有复制鳗鱼外形,而是把“相位差—推进力”映射为“驱动延迟—推力输出”,把“振幅—频率”映射为“柔性材料刚度—驱动频率”。

  3. 生成性判断:映射完成后,新配置在虚拟水动力模型中运行。不是先仿外形再测试,而是波动参数映射本身生成可运行的新配置。

因此,仿生不是“像什么”这个形状,而是波动读取与配置生成这一操作在具体位置上的持续运行。迁移之功,就是这一操作所生成的未运行配置的持续供给。

四、波动读取与配置生成的构造学论特征

  • 源域波动选择:不是所有生物都能迁移。小陈选鳗鱼,是因为鳗鱼的行波推进与水下机器人的柔性尾鳍共享“相位延迟—推进波”的结构。

  • 参数化读取:波动被压缩为频率、振幅、相位差、波形四个参数。形状被忽略,运行结构被保留。

  • 迁移差异生成:迁移不来自相同,而来自差异。鳗鱼的肌肉驱动被替换为电机驱动,差异处生成新配置。

  • 可编码性中高:波动参数可以用方程、控制算法编码。但“为什么选鳗鱼而不是金枪鱼”这一判断,难以完全编码。

  • 位置耦合:小陈能做出这个迁移,因为他同时熟悉水动力学和生物推进。换一个只懂机器人的人,源域选不出来。

五、别见的可传递性判断

波动读取与配置生成的可传递性为中高。它可以通过水动力模型和控制算法部分传递。小陈的论文写了波动推进参数,同事看了能复现。但复现的是配置结果,不是读取操作。只有当同事开始问“这个波动结构还像什么”,他才生成了自己的波动读取。

传递的不是波动本身,而是波动读取的生成方式。从哪个生物域读取波动结构,在哪个目标域建立参数对应,把差异挂在哪个判断上,这些可以部分编码,但需要接收者重建源域与目标域之间的运行逻辑。

因此,“仿生,迁移之功”这一别见可以传递为仿生不是形状复制,是运行结构的迁移;迁移不是搬运,是从已有波动中生成未运行的新配置。 任何运行者,只要能在两个运行域之间建立非显性波动映射,就能生成迁移之功。这个迁移之功不依赖某个固定生物,而依赖波动读取通道的持续开启。

当鳗鱼不再是源域,小陈还能看什么?他看水母的喷射、章鱼的腕足、海豚的尾鳍。源域变了,波动读取还在。仿生作为迁移之功,不是固守某个生物,而是保持波动读取通道的持续开启。




https://blog.sciencenet.cn/blog-3278564-1552249.html

上一篇:构造学论行思别见传录系列(002):思想,创新之源——一位算法工程师的跨域映射与生成读取
下一篇:构造学论造价录系列(124):形式的边界——当思想精髓无法显现,形式便成为遮蔽



    
收藏 IP: 39.144.251.*| 热度|

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2026-10-23 07:03

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部