第17章 过去 现在与未来
陈星特意看了连播时长,确保林悦可以不动鼠标一直看下去。
随后他就开始检索“什么是PID”。
所谓的PID。P代表Proportion,比例控制。I代表Integral,积分控制。D代表Derivative,微分控制。
陈星当即呆住,这都涉及到微积分了,这明显超纲了呀。
但陈星本着数学只是工具,而工具是用来解决问题的,这一最基本的原则。他要看看到底是因为什么,非得在速度控制中用到微积分。
如果一个很通用的技术方案,同时又比较复杂。那只有一个可能,就是这个方案不得不弄得这么复杂。陈星不相信通用技术领域存在脱裤子放屁,故意拔高复杂度的事情。
毕竟通用技术是大家都能看得到的,不存在不可告人的猫腻,但凡有一些不合理,一定会被人指出来并修正。
陈星于是深入进去细究。
比例控制,很好理解。就是将当前误差以一定比例映射到调整参数上。简单来说,就是之前陈星最开始联想到的粗犷控制方法--慢了就加速快了就减速。
比例控制决定了加减速的幅度。比如,目标速度是60码,而检测得到的当前速度是50码,那就有个-10码的速度差。那这时候如何控制加速频率呢,每秒钟加多少,是直接加10码,还是加1码慢慢来。
这时候就要用到比例控制了。比例控制直接影响了误差调整的快慢。
这一点对于陈星来说,还是非常好理解的。至于比例控制的影响,他打算之后再去细究。
接着是微分和积分控制。由于高中数学没涉及微积分,虽然陈星数学常年140以上,可他也仅仅是把数学当做理科工具而已。因而没有去提前了解属于大学知识范畴的微积分。老师还和他们讲过,用超纲的知识解题终究是不稳的。
因为高考的本质是选拔,而不单单是为考验每个人的知识储备。用超纲的知识答题,本就是属于耍流氓。如果过于放任这种行为,很容易就会导致“军备竞赛”。师资力量充足的地方,以及家庭条件好的学生,可以提前学习大学的内容,从而会对普通人构成不正当竞争。
这就好比原本规定用刀剑的比试,有人掏出了把枪。自然有人会说,会用枪是他的本事。但是对于大部分人来说,他们都没有机会摸到枪,根本都涉及不到会不会用枪这个问题。
军备竞赛一旦开启,就是没有尽头的。因而高考历来不鼓励超纲答题,就像高考作文不鼓励用文言文写作一样。
陈星收回思绪,此刻的他确实不得不接触超纲知识了。
虽然不了解微积分,但是陈星了解导数,因为导数是高考的热门。且导数还是微分的基础,而导数最大的作用就是求函数在某一点处的变化率。
陈星出于技术直觉,当即抓住“变化率”这一点按图索骥,不停在网上检索相关内容。
可令他失望的是,关于PID的博客文章倒是不少,可是几乎都是在讲怎么用PID,有的甚至直接就是上代码。
这就让陈星崩溃了。在讲如何使用之前,难道不应该先搞清楚为什么要用这个方法吗。还是高三学生的陈星不禁感慨,难道真实的技术领域就是这幅样子吗?难道那些在读大学生或者已经工作的工程师们就是这种逻辑水准?
陈星看着眼前的一篇博文。博文作者仔细阐述了怎么使用PID算法,还讲了使用过程中的各种细节,以及遇到各类问题的解决办法,最后还贴心的附上了源代码。
博文下方则是一水的好评。
“谢谢博主。”
“代码亲测可用。”
“可算帮了我大忙了。”
“深入浅出,写的很好。”
。
。
神马玩意儿,陈星在心中暗骂。这博文明明就是篇三流水货,原理不像原理、实践不像实践,行文根本就没有目的性。
难道工程师们的世界里充斥着:ctrl+C,ctrl+V?
陈星无奈只得打开了谷歌搜索,游览外网的检索结果。
花了一番功夫后终于在一个名叫Stack Overflow的国外网站上搜到一个问题--【What is the core of PID algorithm?】(PID算法的核心是什么)
被高赞采纳的回答非常的简短:【Proportion is so seay, don't mention it. Derivative represents the moment, Integral represents the accumulation. every time you want to control something, you need watch PAST、PRESENT and FUTURE.】
“Past,present and future.”陈星口中默念,“过去、现在和未来?”
答主的意思是,Integral也就是积分,代表着过去。Proportion也就是比例,代表着现在。Derivative也就是微分,代表着将来。如果要控制某样东西,你总要关心它的过去、现在和将来。
陈星忽然犹如醍醐灌顶。
积分对应过去变化的累计,比例对应当前的误差,微分对应当前的变化率。
要控制小车将来的速度。不正是需要考虑小车之前的运动状态,以及现在的速度,还有代表着将来的当前加速度。综合三种因素,进而调整不同的权重,来得出最终的控制输出。
控制其实就是对物体将来状态的调整,那不管是人还是物,其过去的种种,现在的境况,将来变化的趋势。这些因素全部综合起来,不就是构成了它最终未来的形态吗。
就拿人来说。
以前的生活对人的将来肯定有影响,眼下的境况对将来有影响,眼下可见的变化对将来也有影响。
陈星不免将自己代入。
从小的成长坏境造就了他现在的性格--带着些偏执的要强,这些过往肯定会一直影响着自己的将来。眼下的境况不用说,自然也会影响到将来。除去过去和现在,还有当前可见的变化,比如陈星不停增长的学识,这种变化,也将深深影响他的将来。
所以,人文科学与自然科学在此刻贯通了。
“我,悟了。”陈星强忍着兴奋,激动而低沉地说出了这句话。
“你怎么了。陈星,你怎么了。”旁边的林悦急切地摇晃着陈星的手臂,因为此刻的陈星眼中带着一股莫名的狂热,甚至还有眼泪在打转。
“原来,技术也可以这么美。”陈星淡定地说出这一句,随后眼角一滴泪滑落,滴落在林悦的手背上。(无数年后的无数天,林悦都会记得那个赤诚之人滴落的这滴滚烫的热泪。)
“美?”此刻林悦很不解,她看了眼陈星的电脑屏幕,满篇的英文。依旧是每个单词都懂,连起来她就不懂了。她很努力了,可还是找不到美在何处。
陈星意识到自己的失态,当即回过神来。“不好意思,我刚刚激动了。”
“你没事就好。最近是不是学习压力太大了,一惊一乍的。”
“可能是吧。”
二人说话间,林悦红着脸收回了自己握着陈星的手。
“要不我们回去吧,时候也不早了。”
“等我把邮件写下,很快的。”
之后几天都是上课,再想发邮件就得等到微机课,而此刻的陈星显然等不及。
他打开企鹅邮箱,新建了一封邮件。
【我认为差速控制主要就是速度控制,而速度控制可以采用常见的PID算法。虽然我目前还不会写代码,不知道如何实现PID算法。但我想,所谓的PID,就是事物的过去、现在和将来。把握这三个因素,然后加以调整,就可以控制其未来的形态。就像,我们把握自己的人生一样。】
林悦在一旁静静地看着陈星写完。她,竟然看懂了。
虽然林悦不懂什么是PID,但是她懂陈星写的如诗句一般的技术阐释。
林悦这才总算明白了些,“原来,技术阐释还能以‘诗的方式’来写。‘就像我们把握自己的人生一样’,听着就有一股诗意。”
陈星转过头来,二人四目相对。他只是淡淡说了句,“我们走吧。”