《控制論與科學(xué)方法論》第一章

? ? ? ? 控制論旨在通過(guò)一些控制手段使得事物朝著目標(biāo)的方向發(fā)展。控制的手段有很多，作者簡(jiǎn)單介紹了最常見(jiàn)的幾種。

隨機(jī)控制

? ? ? ? 當(dāng)人們對(duì)于某一個(gè)事物的了解處于最開(kāi)始的懵懂無(wú)知狀態(tài)時(shí)泪漂，隨機(jī)控制往往是最先用到的手段。一個(gè)典型的例子就是神農(nóng)嘗百草歪泳。原始人類(lèi)對(duì)于各種植物的治療功效一無(wú)所知萝勤，所以只能通過(guò)隨機(jī)嘗試的手段加以檢驗(yàn)。我還想到一個(gè)案例呐伞。電影里經(jīng)常見(jiàn)到的一個(gè)場(chǎng)景是炸彈即將爆照敌卓，主人公還沒(méi)有找到拆除的辦法，然后就隨機(jī)地剪斷某一個(gè)導(dǎo)線伶氢。隨機(jī)控制的壞處是不可控趟径，當(dāng)可能性空間非常大時(shí)，工作量就會(huì)變得非常巨大癣防，尤其是如果需要人工執(zhí)行的話蜗巧。不過(guò)，現(xiàn)代社會(huì)隨著高速計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)蕾盯，隨機(jī)控制又展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用價(jià)值幕屹。比如，現(xiàn)在非臣对猓火的機(jī)器學(xué)習(xí)算法望拖，就是通過(guò)極大量的隨機(jī)抽樣數(shù)據(jù)，訓(xùn)練機(jī)器識(shí)別目標(biāo)信息挫鸽。數(shù)據(jù)量越大说敏，隨機(jī)性越高，訓(xùn)練效果也隨之越好掠兄。還有20世紀(jì)末首次完成的人類(lèi)全基因組測(cè)序時(shí)所使用的鳥(niǎo)槍法像云，也屬此類(lèi)锌雀。

有記憶的控制

? ? ? ? 這是指當(dāng)選擇一種情況之后蚂夕，就不再重復(fù)選擇相同的情況迅诬。我想到了中學(xué)數(shù)學(xué)課上做的關(guān)于排列組合的題目：從一堆球中不放回地抽出2個(gè)黑球和2個(gè)白球的概率。人類(lèi)的記憶也屬于此類(lèi)婿牍。還是拿做數(shù)學(xué)題舉例侈贷，在解幾何體時(shí)，經(jīng)常需要畫(huà)輔助線進(jìn)行求解等脂。當(dāng)嘗試過(guò)一種方法無(wú)效時(shí)俏蛮，我們就會(huì)換一種新的方法，而不會(huì)又繞回之前的不正確的解法上遥。這讓我聯(lián)想到了孔子講的“不二過(guò)”搏屑，顏回能夠做到絕不重復(fù)之前犯過(guò)的錯(cuò)誤，對(duì)于一個(gè)人成長(zhǎng)而言粉楚，只怕沒(méi)有比這更快更有效的途徑了吧辣恋？

共軛控制

? ? ? ? 作者用曹沖稱(chēng)象的故事來(lái)作解釋。因?yàn)闆](méi)有辦法直接稱(chēng)量大象的體重模软，所以曹沖想到通過(guò)將大象的體重轉(zhuǎn)換成具有相同重量的石塊伟骨，然后通過(guò)稱(chēng)量石塊的重量進(jìn)而推知大象的體重。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中燃异，首先需要將大象的重量轉(zhuǎn)換成同等重量的石塊携狭，該過(guò)程記為L(zhǎng)，然后稱(chēng)量石塊重量回俐，該步驟記為A逛腿，最后將石塊的重量轉(zhuǎn)換成大象的體重，該步驟極為L(zhǎng)-1仅颇。整個(gè)步驟可以記為L(zhǎng)-1AL鳄逾。通常將L-1AL稱(chēng)作與A共軛的控制方法。此法的好處是將原來(lái)不可控的對(duì)象變成可控的A過(guò)程灵莲。這讓我想到了跨人際的調(diào)控雕凹。A想讓C做某事，但A和C沒(méi)有直接關(guān)系政冻，故而找到和C具有直接聯(lián)系的B枚抵，通過(guò)B實(shí)現(xiàn)間接控制C。公司里跨部門(mén)的人員調(diào)用屬于此類(lèi)明场。

負(fù)反饋控制

? ? ? ? 一個(gè)典型的例子是空中的雄鷹追捕快速奔跑的兔子汽摹。雄鷹向下俯沖之時(shí)吟策，眼睛緊緊地盯著兔子的跑動(dòng)蒜绽，隨時(shí)調(diào)整自己飛行的方向蹦玫，角度，姿勢(shì)泄私，逐步縮減和目標(biāo)之間的差距，直至最終與目標(biāo)重復(fù)恐似∧痉欤“目標(biāo)差”的減少是負(fù)反饋控制的核心。負(fù)反饋控制包含3個(gè)基本組分：感受器氏仗，控制系統(tǒng)吉捶，效應(yīng)器。感受器實(shí)時(shí)采集關(guān)于目標(biāo)的所有信息皆尔，傳入控制系統(tǒng)呐舔，控制系統(tǒng)及時(shí)調(diào)整效應(yīng)器，以實(shí)現(xiàn)逐步減小目標(biāo)差慷蠕。大腦就是一個(gè)高效的負(fù)反饋控制系統(tǒng)珊拼。眼睛看著碗里的菜，該視覺(jué)信息輸入大腦流炕，大腦再發(fā)出指令控制手中的筷子以精準(zhǔn)的夾住想吃的菜澎现。許多生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡也包含負(fù)反饋控制。應(yīng)用于個(gè)人浪感，應(yīng)該說(shuō)昔头，一切高效的學(xué)習(xí)過(guò)程都離不開(kāi)負(fù)反饋控制（在學(xué)習(xí)的早期，從錯(cuò)誤當(dāng)中學(xué)習(xí)扮演著更為重要的角色影兽，即學(xué)習(xí)的目標(biāo)是減少錯(cuò)誤）揭斧。反饋越及時(shí)，越準(zhǔn)確峻堰，學(xué)習(xí)的方向越清晰讹开，越有針對(duì)性，犯錯(cuò)就會(huì)越少捐名，進(jìn)步的速度也就越快旦万。這是學(xué)習(xí)中每一章節(jié)練習(xí)題的價(jià)值所在，也是學(xué)習(xí)游泳時(shí)有教練在旁邊提供實(shí)時(shí)反饋的價(jià)值所在镶蹋。很多時(shí)候成艘，學(xué)習(xí)進(jìn)度停滯不前，往往都是因?yàn)槿狈皶r(shí)準(zhǔn)確的反饋信息贺归。善于學(xué)習(xí)之人淆两，應(yīng)當(dāng)在大腦中努力搜集所有有用的反饋信息，持續(xù)做出有針對(duì)性地改進(jìn)拂酣。另外秋冰，數(shù)學(xué)建模中減少估計(jì)誤差的做法也屬于負(fù)反饋控制。

正反饋控制

? ? ? ? 良性競(jìng)爭(zhēng)屬于此類(lèi)婶熬。兩個(gè)朋友在學(xué)習(xí)上你爭(zhēng)我趕剑勾，互相砥礪埃撵；兩個(gè)相互競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)，相互較勁虽另，有可能刺激整個(gè)行業(yè)不斷創(chuàng)新暂刘，不斷進(jìn)步。比如可口可樂(lè)和百事可樂(lè)洲赵。機(jī)器學(xué)習(xí)中的加強(qiáng)學(xué)習(xí)（reinforcement learning）算法鸳惯，心理學(xué)中學(xué)習(xí)理論的正向增強(qiáng)子（positive reinforcer）效用商蕴，日常生活中通過(guò)鼓勵(lì)來(lái)促進(jìn)他人的做法叠萍，都屬于此類(lèi)。在《掌控習(xí)慣》或《福格行為模型》這兩本書(shū)里介紹的通過(guò)及時(shí)提供正反饋以養(yǎng)成習(xí)慣的做法也屬于正反饋控制绪商。此法既可以用于調(diào)控自己的行為苛谷，還可以用于（在商業(yè)中）操縱他人行為。