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firedphoenix
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我秀我做2014
发表于:2010/1/26 23:56:18
#0楼
本是在中国工控网上玩儿,发的这帖,现在帖到这里,来制造点儿垃圾,免得俺死了都没有念性儿,嘿嘿
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看到“征”关于滤波的问题有感。

大伙如果看到了垃圾,就吐口痰鄙视之,掩鼻而去即可

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平均值滤波用得最多,但是俺居然没曾想过把它“模拟化”。

俺最早用一阶滞后的时候,根本没有参照理论和书本,是灵光一闪想到的算法,事后在书本中才找到了理论支持。那玩意儿也叫最普通的“低通滤波”。

几年以后,我把它与“测不准原理”联系起来,从逻辑或语言范畴做了一些理解。测不准原理的动量与位置无法同时准确测量,这是因为,动量包含时间的量纲,所有包含时间这个基础量纲的物理量,在测控时,必然反映出对时间的积分或者微分效应,这个物理量,必然是“历史”的或者“未来”的,不可能是“现在”的。而不包含时间这基础量纲的物理量,比如说位置,你能看到的,一定只是“现在”,你看第二眼的时候,这个世界已经发生了变化,你看很多眼的时候,一定就成了历史,那不是一个位置点,而是一个轨迹。

如果你能理解我上面所说的。你可以把数值测控与它联系起来:测控数据的准确性与稳定性,是不可同时得到的。这与我理解的测不准原理,原因一样。准确性这文字背后,意味着“实时性”,实时性,意味着“现在”,只抓住现在,这个数据,一定不能经过滤波才是真正的“现在”,一旦滤波,就意味着你统计了这数据的“历史”,你看到的,将是一个“轨迹”。

对实时性要求高的运动控制,有时要放弃“历史”,着眼于“现在”和“未来”

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对于“征”同学的那问题言,其实很简单,N次滤波,每次采样周期假设为T,平均值滤波,只不过是在时间轴上,对测控数据进行了N*T这么长时间的积分处理。把这离散式,直接改成积分方程,然后除以那个N,就是模拟方程了。

想起时正是忘记,V信:firedphoenix_he
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千古最难觅知音
面山闻水思伊人
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firedphoenix
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我秀我做2014
发表于:2010/1/26 23:57:10
#1楼
俺曾经的思考,如下,可能俺是疯了

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测不准原理(不确定性原理)描述的是:粒子的动量与位置无法同时准确测量。位置是空间s,动量是mv或者说ms/t。言外之意,位置准了,动量一定无法测准;再用另外的话说,我们关注了位置,必然会忽略动量。如果在宏观社会,关注了老师,就忽视了学生,这很容易理解,因为老师与学生是某种意义上的对立;但是物理上的动量与位置是对立的吗?如果动量与位置不对立,那么位置与质量或者速度或者时间是对立的?对,就是它。

为了科学地讨论,我必须作这一个假设,不妨暂称为“完美世界假设”,即:世界是如此之美,世界上每一个层次的基础原理或定理,都能在另一个层次找到非常近似的复现。我们听说,原子核之于电子,就象太阳之于地球;我们看到人世之得失,“失之东隅收之桑榆”,一如质能方程的质与能。虽然,我们没有看到过“反物质”或者说“暗物质”,但是凭借我们认为世界的对称美,我们主观上认为,它们一定是存在的!人的生与死是对立的


哈哈,我终于找到了9年前我在编程序时发现那道理的“论据”。描述一下:9年前我刚从国企出来到私企,搞一个旋转水泥包装机的项目,在单片机上做采集程序,经过许久的更改,发现,如果要数据稳定,就必然失去数据的实时性与精准性,反之亦然;我所有对数据进行稳定处理的本质,所有的滤波,都无非是对被测数据,进行了时间轴上各种方式的积分。
也就是说,数据的稳定,对时间这个标量(不考虑这个测量的历史效应,暂不考虑时间的方向性),就是对立的。

不过,这个“数据的稳定”怎么描述起来这么模糊捏?因为,考虑“数据的稳定”这一物理现象,必须通过对时间的积分,所以,它代表着“历史”,而,数据的“实时性”“精准性”,必然代表着现在进行时,过了,就不再是它了,它代表着某一时间点。从宏观意义上,时间的积分(或者说历史),与某一时间点,可以说是有对立关系的。
尽管如此,俺总觉得时间点与时间的积分,它们的对立不够完美,因为,历史,包容的信息太多,时间点,包含的信息太少。同时,时间的积分,原本就包含时间点。多与少是完美对称对立吗?点与面算是完美对称地对立吗?个体与群体是完美对称对立吗?……可见,从逻辑学上来看,点与面,根本不可对立,是从属关系。也就是说,我经过的这个测不准,或者说“科学巨人们”发现的那个测不准原理,根本不是因为“完美对称对立”,而存在。

我当初的程序算法,是为了精确测量动态的水泥重量,在停止水泥向袋中灌装之前,我必须从“历史”中寻找出规律,对水泥未来的重量进行预估。我当时采取的办法是,求得一个“精准实时”的当前状态,降低对时间的积分,虽然当时的效果并不是非常好,但也不很差。从目前我对预估的理解看来,这并不可取,要对一个事物作更为准确的预估,是必须了解这事物的历史的,也就是说,从道理上,一个事物的目前“精准实时”状态的单独存在并不一定最重要,重要的也许是,它的历史与时间的关系如何。而我当初的算法,只关注了,某一时间点,被测数据的历史统计,并没有去关注,从这一袋水泥诞生(质量从0开始),到这一时间点内,水泥的成长历程。所以说,不够完美……不够完美……

跑题了,我本只想找到测不准原理的更明晰完美的,宏观的哲学解释——不过那姜子牙都七老八十了,也仍然成了大器呀?按历史统计来说,那年岁,早该养老了……历史中,是有特例,因为什么原因产生的特例?……

很遗憾,我的思维无法在这个思路上继续进行了。

好,我换另一种冥想。

回家的路上,我想起了天涯的武学之争。传说,有这样一种“高人”,他们静可“呆若木鸡周察天道”(这词儿是俺从别处借来,用在技击上的,形容一种境界),动若暴雷脱兔一击杀敌。我们发现,当你“周察天道”的时候,你是静的,静如死寂,甚至不呼不吸,似乎自己不存在,似乎自己就是空气,周围的一丝一毫的动静连蚂蚁间的呼叫,都能被你听到;当你动的时候,你动若暴雷那一瞬,你却几乎没有了任何感知,仇恨、爱情、哲理、生命,所有的一切都已经消失甚至停止,你的目光中,意识里,只有你的目标,你的杀气,无坚不摧,你甚至用肉体,撞向敌人的尖刀都无所知。
哈哈,象写小说了。我说从这里抽出两个概念,信息和能量。爱因斯坦(以后就叫他小爱了)认为,如果一种能量只有信息,而没有质量,它是可以达到光速的。听起来真得很玄,有什么信息,可以脱离载体?可以脱离质量?即使是光子,据说不也是有质量吗?先不管它。姑且认为它是对的。
我想,一个人,在“呆若木鸡周察天道”的时候,他的能量是一种什么状态?信息,在他身上,是一种什么状态?“高手”们会说,你感受不到他的能量和信息,甚至感受不到他的存在。在“动若暴雷脱兔一击杀敌”的时候呢?有人说,你发现他来势如排山倒海,根本不可抵挡,就是说“能量”相对“无穷大”,当然,只是这样形容而已,呵呵。那么,信息,与能量是什么关系呢?信息,是什么概念?信息,与时间轴有关吗?能量?是什么概念?mvv/2,从概念上说,与时间是有关的。可不可以认为,没有能量的,一定没有信息?是不是,信息,必须通过能量来获取?这样一来,小爱所说(也许并不是小爱说,是哪个不懂的人杜撰的?),只含有信息的东西,才会达光速,那根本就是是子虚乌有,就是扯淡嘛!

逻辑上讲,信息,这个词,必然有主有客。如果,主体的信息没有搭载能量,那么,客体必然需要能量,才能检测到主体的存在;如果,主体的信息搭载了能量,客体,如果有高的灵敏度,可以无须能量,即可对主体的信息做出响应。前者的例子很多,比如太阳、月光被我们认知,火与水被我们认知,(这里又发现了一个命题:如果信息是通过能量被认知的,能量,就必须是一种相对的概念。只讲火的温度特性,它是比我们人温度高才会被认知),细菌在光学显微镜下被发现(这个……有点疑惑,光是不是因为物体有能量才会被反射或被吸收?)。后者的例子也有,比如说物理上的共振,电气上的谐振现象,一面小球放电,另外的小球也出电了(初中的物理实验)(其实俺始终不明白,光是如何传播的,电磁场的传播,真得不需要介质吗?这究竟是依靠什么证明的?)。

无论如何,从逻辑学上和科学上,“信息”概念的“存在”或者说“传播”,必须有主体、介质、能量、客体参与(介质,还说不清),才可能完成。那没有能量的信息,根本就是不存在的,小爱愚弄世人。如果说,信息必须有以上过程才能传播,那就说明,信息的传播,一定不能突破光速,也一定无法回到过去,必然只能面对现在和将来,时间之箭之向量,是不可逆的!至少,在我们目前感知的这个世界里,是不可逆的,杨元元走得可惜,大家要珍惜活着的每一分钟,好好体会每一分钟的悲伤幸福、欢乐痛苦!

现在回来探讨“动若暴雷脱兔一击杀敌”“你却几乎没有了任何感知”“所有的一切都已经消失甚至停止”,我不敢说这体会是每个人都能有的,但是,我曾经和技击目标模拟过这“杀气”,感觉就如上面这些话。我相信,科学不是玄学,它一定可以实证,并且多次复现,在这个特点上,科学与感情并没有区别,不能不说,感情、心理、人性的研究,也是一种科学。那么多武侠,都能写出相似的搏击感受,我虽未能杀人,但也能在模拟中找到如上的体验。在我锁住对手眼神,杀气暴现的时候,我的感受是身无旁物,只有眼前这个目标,而且在有把握地进攻前那一瞬间,对手已经先被我的“杀气”击溃了意志。
又跑题了,呵呵。说说能量与信息的关系,从技击中,我们看到,当一个人(事物?),能量呈显性的时候,它对信息的接受,就少了许多;所有对信息接受或感知敏锐的,必须呈弱、低姿态,必须低能量。在信息必须通过能量才得以传播的前提下,信息接收方的能量,必须低于信息传播所依靠的能量。——错了,这个结论不对,郁闷……热力学定律说,能量从“高温”传导向“低温”,并不是传导的能量就一定高于接收方能量……原以为这个原理符合“完美世界原理”,不想又不能与宏观社会现象挂靠。

好,那我们继续从我们所知的概念中,寻找能量与信息的关系。我们总结一些自然现象:“温度”这一信息的传播,“光线”这一信息的传播,“声音”这一信息的传播,“重量”这一信息的传播,都是靠什么?我们知道,信息这一概念的存在,必然有主体和客体,而主体与客体上,在这一信息概念上,必然一弱一强,一相对显性一相对隐性,才有可能完成传播。我们闭上眼,身体手指能感受比自己冷或热的物体,这是温度的信息;睁开眼,能借助光线感受颜色(这颜色比我们的眼睛红或白?那要是王八看绿豆,眼睛看眼睛呢?……)完了,这颜色的信息,参照物不是自己了……

……

我必须得承认,我对信息、能量这概念认知的混乱。能量,动能,被前辈们定义成mvv/2,势能,被定义为mgh,他们的参照系就是地球啊!看我笨的!小爱和现代微粒子物理学家们,用质量乘以速度平方的一半,就当粒子的动能了,哈哈!笑死我了!为什么用宏观世界的动能来研究微观粒子?还能适用吗?

看了一会某些个相对认和超光速的网页……E = mc^2/sqrt(1 - v^2/c^2),相对论还加上了个物体的速度,动能、动量,都与时间、光速、距离有关。即使采用了动能的等效势能来描述,也仍然有这个h,或是距离或者说空间。我们对“能量”的认知,必须通过“空间”这一概念来实现。也就是说,能量是通过空间来体现或者来传播的?空间是什么?空间通过什么来描述?长度,这一信息,通过什么来体现?对,它仍然是通过长度来体现,其实质是由某长度的“倍数”来体现,但在现实中,我们往往是通过把那“倍数”转化成“时间”来描述一个长度,是不是这样的?从概念和认识学上来讲,空间,可以脱离时间存在吗?如果可以脱离,那么龟兔赛跑,就不会是悖论。我们既然无法知道宇宙外是什么,就一定无法知道空间究竟有没有可能无穷细分,无法否定空间的无穷细分。

假设小爱那质能方程是对的,再假设,信息的传播,必然伴随着能量的迁移(该死的“颜色”信息,光线从有颜色的物体上带走能量了吗?有颜色物体“被动”传播了信息,它究竟有没有能量损失?),那能不能说明,主体的质量或那个v和c发生了改变?如果C不变,究竟是s还是t发生了改变?或者s、t都变?

糊涂了糊涂了……唉。

灵机一现,以为自己想清楚了一些东西,结果还是糊涂的。

回顾一下
质量描述物体的惯性,质量可以脱离时空,被我们准确认知吗?
测不准原理,动量与位置无法同时准确测量,动量,去掉了时空,就是质量,位置,就是空间;把测不准原理换一种说法,就是,如果,没有了动量,粒子的表现是非常完美的,想让它到哪里它就到哪里,如果,没有了空间,粒子的表现也非常完美,它的动量,每次测来都一样,非常准确。问题是,动量本身就包含了时空的概念,现在硬要把空间拿走,反过来看包含时空的物理量,才能看得准,岂不是有点愚蠢?

好,现在讨论测不准原理的另一种描述,认为m无论何时都能测准,是位置和速度无法同时测准,这个不等式可以化简,用(*)来代表测不准逻辑算符,位置是s,速度是s/t,则有s(*)s/t。如果s能准确测量时,s/t不能准确测量,此时t不能准确测量;s/t能准确测量时,s不能准确测量,此时t必须不能准确测量,即,t从来无法被准确测量。不知道那些认为时、空不能同时被准确测量的说法是如何来的。当然,我这种描述,是偷换了位置s和速度s/t中两个s的概念为一体了,因为,位置中的s是一个点,速度中那s是一段,速度中的s是“历史”的。
…………
想起时正是忘记,V信:firedphoenix_he
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我秀我做2014
发表于:2010/1/26 23:58:07
#2楼
一面想一面写,虽然制造了很多垃圾,但是,有一个结论是基本清晰的:一个物体,时间点上的物理量(信息),一定与时间段上的物理量(信息)无法同时准确得知。

这完全取决于我们的语言、逻辑,以及用语言文字对科学物理量的定义。
想起时正是忘记,V信:firedphoenix_he
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我秀我做2014
发表于:2010/1/26 23:58:26
#3楼
而能量与信息的问题,还没有说清,最重要的是,“信息”这个概念,到目前为止,我还没有见到它的数学描述。
想起时正是忘记,V信:firedphoenix_he
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我秀我做2014
发表于:2010/1/26 23:58:46
#4楼
我们还可以把“测不准原理”这一自然科学原理,上升到社会学观察层次和管理学层次:

如果你过分关注了一个事物的“现在”,必然容易忽视它的“历史”和“将来”

如果你过分关注或期待了一个事物的“历史”或者“未来”,那么,你必须,忽视它的现在,允许他现在行为的不可控、不可知
想起时正是忘记,V信:firedphoenix_he
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我秀我做2014
发表于:2010/1/26 23:58:59
#5楼
世界大而美颜兮,吾将坎坎独行归去兮
想起时正是忘记,V信:firedphoenix_he
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千古最难觅知音
面山闻水思伊人
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发表于:2010/1/27 6:47:13
#6楼
工控中的哲学,小说。呵呵。轻松思考问题。
共同学习  看贴必回  回贴必问 问之必深 深入学习 习以为常
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firedphoenix
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发站内信
我秀我做2014
发表于:2010/1/28 16:05:34
#7楼
呵呵,标题起大了,没人爱看
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千古最难觅知音
面山闻水思伊人
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sjqing1
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发表于:2010/1/28 16:56:28
#8楼
瞻仰一下楼主,不去写小说,绝对浪费人才了。
843
tongziguangd
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发表于:2010/1/31 23:33:02
#9楼
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