返回第三十章 状态空间  这个学霸疑似巨额知识来源不明首页

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    线性代数第一页,是从矢量开始的。

    矢量这东西,江临高中学过。

    平面矢量,空间矢量,无非就是一根从A点指到B点的箭头。

    放进坐标系里,就是一对数,或者三个数。

    太熟了。

    可正因为熟,江临心里反而警铃大作。

    从高数一路被毒打过来,他太清楚大学教材的德性了。

    越是面善的熟人,越可能在翻页后对你露出獠牙。

    高中那点求导和算面积的经验,在真正的微积分面前只够站在门外讨饭。

    所以,当这根箭头大摇大摆地出现在第一页时,江临没有急着认亲。

    他在墨水手写板上写下几行字。

    【线性代数,第一阶段。】

    【先别急着骂。】

    【看看它到底想让我怎么重构世界。】

    窗外,废土的冷季还在苟延残喘。

    过去六年,高等数学和普通物理帮他在废土里站稳了脚跟。

    但他很快撞上了一堵新墙。

    废土从来不是单变量的考卷。

    石屋冷不冷,不能光看外面多少度。

    太阳能板发多少电,也不全看太阳给不给面子。

    农田的死活,更是土壤,水分,酸雨,种子和气温的集体狂欢。

    每一个生存系统背后,都拖着一长串泥泞的变量。

    而线性代数,似乎就是为了这团乱麻而生的。

    第七年春,江临第一次尝试把矢量拖进现实的泥潭。

    顺手柄冷季某夜的数据填了进去。。

    接着,他又调出保温改造后的一组数据排在下面。

    两组数据列在屏幕上,江临盯了半天,兴奋地搓了搓手。

    他懂了,矢量不只是箭头,矢量是一组状态的切片。

    但这股兴奋劲只活了不到十分钟。

    他本来想用教材里的公式,算算这两天石屋状态的距离。

    映射坐标相减,平方,求和,开根号。

    他敲着键盘,甚至有点小得意。

    回车键一敲,屏幕上崩出一个大得离谱的数值。

    江临脑子嗡地一下。

    他忽略了一个致命问题,燃料是用克算的,动辄大几百。

    温度是用度算的,顶多差个几度。

    在那几百克的平方碾压下,温度和风力的变化连个水花都没溅起来。

    这就意味着,只要某天他多捡了两斤烂木头,哪怕门缝漏着风,炉灶熄着火,他在屋里冻得嘴唇发紫,这套该死的数学公式也会笑眯眯地判定。

    今天状态大好。

    “好个屁。”

    江临暗骂了一声,靠在石椅上,刚热起来的心被废土的冷空气呲啦一声浇灭了。

    这就是线性代数给他的第一记闷棍。

    它允许你把世界写成一组数,但前提是,你得先扒掉它们身上五花八门的物理单位,压缩成同一尺度的比例。

    否则,温度和燃料质量永远像鸡同鸭讲,根本没资格在同一个几何空间里上桌吃饭。

    后来他才知道,这一步不叫随便缩小数字。

    叫无量纲化。

    温度、燃料、风力、湿度,必须先变成可以比较的比例,再根据它们对生存状态的影响重新加权。

    否则,所谓距离,不过是单位在假装数学。

    江临咬着笔头,在文档里补了一句。

    【不是随便抓一组数排队就能叫矢量,没定义的变量,就是一堆精神分裂的废话。】

    第七年春末,撞上了矩阵。

    乘法规则简单得象小学算术,行列相乘再相加。他连续做对了十几道题,但胃里却越来越反酸。

    映射,变换。视频里的老师说得云淡风轻,江临听得一头雾水。 他发现自己又在用“战术上的勤奋”掩盖“战略上的大脑宕机”了。就象高中刷卷子,分拿满了,却不知道这些字母在现实里能干嘛。他现在就象个人形算盘,劈里啪啦乘出一堆新矩阵,然后呢?能帮他多种出一颗土豆吗?

    那天傍晚,他坐在石屋门口吹风,看着干涸河床的方向发呆。十五平米的石屋不是个均匀的方盒子,炉灶生火时书房热得快,火灭后储物区因为挨着门缝凉得最快。它们互相拉扯,互相传热。

    江临猛地站起来,冲回石桌前。

    如果把生活区、书房、储物区三个温区的温度写成一个状态矢量 T(t),那么在足够短的一小段时间Δt里,下一刻的温度,能不能近似由上一刻的温度推出?

    江临没有急着说能。

    真实情况一定比教材里的例题脏得多。

    可如果只取一个很小的时间步长,把那些剧烈变化先压进外部输入项里,那么至少第
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