成甲老師的《好好學(xué)習(xí)》里提到鲜锚，學(xué)習(xí)最關(guān)鍵的是要學(xué)底層的規(guī)律和方法欺缘。自己在大學(xué)學(xué)了那么多專業(yè)知識(shí)和技能，底層都有些什么呢。今天特來探尋一番毡熏。
我大學(xué)學(xué)的是機(jī)械工程專業(yè)，具體的研究方向是對各種機(jī)械設(shè)備進(jìn)行受力分析湖雹，以確保設(shè)備在設(shè)計(jì)的工作年限內(nèi)勤庐，各個(gè)部分都能承受住可能出現(xiàn)的各類載荷，不至于發(fā)生什么損壞和危險(xiǎn)奥溺。
總的來說辞色，進(jìn)行這種受力分析有兩種方式。
一是采用前人提出的經(jīng)典力學(xué)模型浮定。比如分析一座橋相满，就可以將其簡化為一根兩端受支撐的梁层亿，橋墩越多，梁下面的支撐點(diǎn)就越多立美，分析起來當(dāng)然也就越復(fù)雜匿又。再比如一座高塔，可以將其簡化為一根豎直且下端固定的梁建蹄，然后把可能受到的載荷施加上去碌更，最后分析梁的變形、內(nèi)部的應(yīng)力水平等等洞慎。當(dāng)然載荷一般也需要進(jìn)行簡化痛单，如風(fēng)力可以簡化為隨高度變化的推力，地震力可以簡化為不同方向上的慣性力劲腿。這樣的力學(xué)模型很多旭绒，實(shí)際的工程應(yīng)用中會(huì)比我這里講得更加復(fù)雜。
另一種方式是計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬焦人。分析一座橋快压，那就在模擬軟件中建一座橋，可以和真實(shí)的橋一模一樣垃瞧，但也需要考慮時(shí)間蔫劣、人力成本，進(jìn)行適當(dāng)簡化（比如橋欄桿相對于橋本身重量要小得多个从，基本不影響整體受力脉幢，那就可以考慮略去）。然后同樣嗦锐，在軟件中對這座橋施加載荷與支撐嫌松，最后分析計(jì)算它的震動(dòng)、變形奕污、應(yīng)力等等萎羔。
現(xiàn)在看來，這兩種方法其實(shí)是一樣的碳默，都是在對實(shí)際生活中的場景進(jìn)行簡化贾陷、模式化。只不過嘱根，計(jì)算機(jī)建立的模型看起來更接近真實(shí)髓废，而且隨著技術(shù)的發(fā)展，幾乎可以無限的逼近真實(shí)情況该抒。但終究不是真實(shí)慌洪，是經(jīng)過我們理解、提煉和等效處理了的。
解決工程實(shí)際問題的思路基本都是如此：先抓主要矛盾冈爹，排除次要因素涌攻，然后用一個(gè)模型把所有主要因素聯(lián)系起來，這些因素中肯定有已知也有未知频伤，同時(shí)找出需要滿足的限定條件（載荷癣漆、支撐等），最后分析求解我們所關(guān)注的未知量剂买。
這個(gè)過程的本質(zhì)就是數(shù)學(xué)上解方程的過程惠爽。簡化模型就是一個(gè)數(shù)學(xué)方程（組），對應(yīng)某個(gè)物理場景瞬哼，載荷婚肆、支撐等等就是方程的邊界條件。模型合不合理坐慰，邊界條件找得對不對较性，直接決定了方程能否求出正確、有意義的解结胀。
這其實(shí)就是長久以來人類認(rèn)識(shí)這個(gè)世界的方式：剔除現(xiàn)實(shí)世界里紛繁復(fù)雜的表象赞咙，努力看清事物運(yùn)行的軌跡，然后用一個(gè)盡量簡單的“方程式”來描述這個(gè)被深藏的軌跡糟港。牛頓的F=ma是如此攀操，愛因斯坦的E=mc^2也是如此。
回到前面提到的經(jīng)典力學(xué)模型和計(jì)算機(jī)模擬秸抚，兩者的相同點(diǎn)是在提煉速和、簡化“真實(shí)”，而不同點(diǎn)也是非常鮮明的剥汤。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展颠放、傳感器技術(shù)的進(jìn)步，特別是大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)吭敢，其實(shí)是朝著與“簡化”相反的方向在努力碰凶，是在盡量還原生活本來的樣子，盡可能考慮更多更復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)因素鹿驼。這是計(jì)算機(jī)非常擅長欲低，也越來越擅長的事情。
從自己的專業(yè)一下扯到了這里蠢沿，就此打住吧伸头。算是讀完書后，一次小小的嘗試與思考舷蟀，有沒有用，也不管了。
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