《荒土帝国》佚名n

112、湖畔工厂

　　电波产生的感生电流是交流电，其易于进行变压和传输——题记。
　　走在长满青草的地面上，两侧是地势略有起伏的丘陵。周围丛生着一些稀疏的灌木，颇有一种身处郊野的感觉。
　　“这座岛上的人倾向使用一种更加系统的语言去描绘事物的演变，他们建立各种机器的模型，似乎希望通过这些描绘整个世界的运转。不过在元能术的运用方面却相对要弱一些。”
　　随着步履的不断前行，越过前方遮挡视线的丘陵。广袤的天地之间，出现了一片青灰色的湖。湖畔，一座大型白色建筑物出现在他们的面前。
　　建筑有着扁平的圆柱体外观，上方耸立的几根纤细的烟囱里，有淡淡的白烟正在缓缓冒出。
　　“进去看看吧。”余洲忆提议道。
　　从一旁的白色小门进入，昏暗的厂房内，分布着许多巨型的罐状高炉，黑色基调的机械上沾满了污垢，数十米长的倾斜传送带正将物料源源不断的送入炉膛之中。
　　充满蒸汽的室内有些燥热，抬眼便能望见工厂上方高达十几米的黑色顶穹。
　　“这个工厂的解耦控制器。”工作台前，余洲忆指了指桌面上一块连接着导线的方盒子：“你现在所看到的这些高炉，并非是每台相互独立的系统。
　　有时候调整其中一台的输入参数，就会改变另外几台的参数，而被改变的炉膛，又会进而把误差传递给其他的高炉。由于温度、湿度和距离等方面原因，这些干扰很多时候是不可避免的。
　　以前的工厂里并没有安装这样的控制器，需要依靠工人通过目测对机器的多个输入量同时进行手动调控。那样不仅无法做到准确守时，而且操作起来十分麻烦。
　　而现在有了无线电、电动机和解耦控制，人们只要在远处调整其中一个输入量，就能够调控一个对应的输出值。曾经繁忙的厂房，也就变成了现在这副冷清的样子。”
　　余洲忆拿起一旁护栏上靠着的铁棍，在地面堆积的灰尘上书写着文字，对怀远讲解起来。
　　u×G=y
　　“你可以将它看成高炉系统的数学模型。
　　u是输入向量（多台机器的输入量），G是传递函数矩阵（里面有许多从输入量对应到输出量的传递函数），y为输出向量（多台机器的被控量）。G的作用是对多个输入做一次线性变换，让它得到系统对应的输出。
　　我们只需要建立每一个输入对于每一个输出的传递函数。比如说通过空气温度衰减公式，算出增加第一座高炉输入对于其他n座高炉温度的影响。
　　然后就能够建立传递函数矩阵G。并在系统中增加一个解耦控制器G0，使G0×G为对角矩阵。其数学模型就变成了u×G0×G=y。
　　解耦控制器G0的作用仅仅是对输入进行处理，将处理后的量输入控制系统，就能做到用一个输入量对应控制一个输出量。”
　　“听上去很神奇，但是我似乎并不能从中体悟到什么。”怀远有些百无聊赖，本以为能对元能术进行更加深入的学习，没想到却在这里听起了理论性的授课。
　　“不懂科学原理，不会影响到你对元能术的学习。但是如果你希望开发出更深层次的元能术，适当了解原理有时会对你产生一定的启发，你真的不打算了解吗？”
　　对方这种奇怪的观点让怀远感到有些好笑，但他对这名帮助过自己的人已经产生了一定的信任，于是决定继续聆听下去。
　　“唔……你继续吧。”他说道。
　　“术士不需要像科学家那样思考，如果不感兴趣，你可以只关注问题的结论。”余洲忆平静的说道：“环岛的学者们经常使用数学来描绘问题，预测未来。
　　其中涉及一种预测方式：线性回归。
　　顾名思义，设输出y与许多输入量x有关系。
　　打个比方，证券市场某股票的股价y与许多变量x有关，这些变量可以是城市人口、居民收入等要素。
　　这时候可以设y（x）=θ1*x1+θ2*x2+……
　　然后用最小二乘法建立误差函数，令误差函数的偏导为0，解出未知数θ，代入原式可以得到用来估计现在股价的函数y（x）。但是……”
　　她顿了顿，继续说道：“所谓线性回归，只能构建输入和输出具有线性关系的函数，这听上去是不是很没用？事实上，它也无法对股价做出预测。”
　　“你说的没错。”
　　即便是怀远也能看出这种预测没有什么价值。毕竟这样的东西，连你向空中扔一块石头所划过的抛物线都无法预测出来。
　　“但是环岛上的几乎所有控制系统与误差估计的对象都是线性函数，即便不是，也经常会采用数学方法对其进行线性化。
　　以交流电的频域分析为例，它所采用的分析方法仅仅只能针对线性非时变（线性定常）系统。而这样的分析法，应对目前机器的控制已经完全够用。
　　如你所见，如果希望对宏观机械进行控制，岛内工程学的这些东西已经完全够用。
　　但是事实上，大自然的现象远比我们表面上看到的要复杂很多。”
　　她看了一眼怀远的衣角：“你了解微观世界是什么样的吗？”
　　微观世界？听到这个词汇，怀远的思想开始运转了起来。
　　“据我所知，自然界的生物都是由细胞组成的。”他回答道。
　　在前几个月的科学考察中，怀远希望能够更深入的了解诡雾的特性，在方小静那里学习了一些生物方面的知识，了解了人体的构造与细胞的组成。
　　他也是第一次了解到了掌间叶稍这些自己从来都不曾注意过的微观世界，也是第一次感受到了微观生命的瑰丽奇特。
　　在他从清晨的露水中抓出第一只游虫开始，到逐步感受自身每个细胞的更新与凋亡。这让他明白了自己所处的世界并非只是没有尽头的荒土大陆。即使是在每个不起眼的角落里，都存在着一片广阔的天地。
　　“你所说的只是其中很小的一部分，真正的微观世界，由无数微小的粒子所构成。”
　　余洲忆轻抬左手，一种微妙的感受瞬间便涌入了怀远的脑海，让他的思维逐渐达到人类科学所能研究的极限。
　　一片黑暗中，无数飘渺的存在在虚空之中跳跃闪动。在无尽的海洋里，跃迁的粒子在巨型的星球上跳动，它们相互作用，在空间里不断的产生并湮灭着。
　　“湖面的蜻蜒触碰湖水，在平静的湖面上泛起一圈圈美丽的涟漪。荒土人类由此受到启发，发现了光线如同平静水面产生的波纹，具有干涉和衍射的特性。
　　但实际上，这种特性并不只局限于光线，它普遍体现于每一种微观的物质之中。”
　　随着余洲忆讲话的进行，怀远精神之中所描绘的图像也逐渐变得清晰起来：那些在虚空之中运行的存在，都在以一种近似波的形式行进并运动着，粒子划过空间，在它们的后方留下一条条若有若无的轨迹。
　　怀远尝试将它们抓起，可是却落了一个空。
　　“它们太快了，我似乎并不将其捕获。”
　　“不能将其捕捉，只是你不懂得将其捕捉的方式。”余洲忆说道：“尝试制造能够影响它们运动的力场，你就能够将它们操控于双手之间。”
　　她说罢轻抬左手，怀远可以感受到一种微弱的力场在她掌前形成。空间中，一颗原本高速运动的粒子，现在却被那种力场死死的束缚在了原地。
　　“你可以自己试试。”她说道。
　　怀远集中精神，试图复原余洲忆手中那种细微的变化，可惜那些粒子的速度实在太快，让他的意识有些难以捕捉。毫无疑问，他失败了。
　　“不必心急，这都是循序渐进的过程。”余洲忆转过身，缓缓地向着阴暗大厅的光点走去，那里便是工厂另一侧大门的出口：“第一次接触，可能会无法适应那些稍纵即逝的微观转变，经过练习后你就会逐渐习惯的。”
　　“可是，掌握这些有什么实际用途？”虽然感觉很神奇，可是怀远仍然无法理解这其中的用意。因为粒子的能力实在是太有限了。
　　“当你能够操控成群的粒子之后，你自然会明白的。”
　　余洲忆离去的背影周围闪动着黑色的光影，远处门外传出的光线在这种作用之下开始变得忽明忽暗，像是波动的气流，又似光线的折射。
　　“如果愿意，你甚至可以控制光的流动。”
　　两分钟后，怀远跟随女子从工厂另一侧的大门走出。
　　天地之间，广阔的湖面呈现在了他的眼前。青绿色的灌木，青灰色的湖水，脚下是绿油油的草地。一阵凉风掠过湖面，刹那间，怀远便体会到了天地的无限壮阔。
　　从这一刻起，他第一次明白：除了人们生活中能够看到的那些表象之外，还有许多自己不曾注意过的东西，正在人类肉眼所不能及的地方，悄无声息的演变着。

　　注①：工厂采用串联解耦。
　　注②：文中所讲原理属于简单的无反馈的开环控制。无反馈情况下无法对输出误差进行调整，没有实用性。