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浅见——《控制论与科学方法论》中的小问题

2023-07-16 00:01 作者:尚飞面  | 我要投稿

在《控制论与科学方法论》的第一章第三节,为了阐释控制过程中“如果任何控制过程都想以某个唯一状态为目标,不但没有必要,而且还会使控制失灵,只要把可能性空间缩小到一定范围就达到控制的目的了”,作者举了这样的一个例子:

有一个人看见猎人用网捕鸟,觉得很有趣。他研究了半天,发现鸟卡住的不是整张网,而是一个网眼。他想,既然最后把鸟卡住的只是一个小网眼,那么为什么还需要整张网呢?他用绳子做了一个小圆圈,用它来替代网。结果当然一只鸟也没抓住。

书中对此给出的解释是:把鸟网住是一个控制过程,最后要把鸟控制在可能性空间S中,S包括A、B、C等许多网眼。鸟儿在S内的任意状态都算完成了控制,而那个人想一下子把鸟控制在唯一一个固定状态,结果反而失败了。也就是说,猎人要达到控制目的,所需要的控制能力比这个人小,因此其更有成功可能。

事实上,就我的理解,本书在此时无意中将“控制能力”的概念模糊化,从而给人造成了一种“控制能力越强,不一定就越能达到事先预定的目标”的错觉。实则不然。作者想要阐释的观点本身是正确的,然而却不能用这个论据证明。因为这个人在“用绳子做了一个小圆圈,用它来替代网”的过程中,并没有进行有效的“控制”,更遑论“控制能力的增强”了。

首先,由公式

Q%3D%5Cfrac%7BM%7D%7Bm%7D%20     (Q:控制能力;M:原可能性空间;m:经过控制后的可能性空间)

%5Cfrac%7BM%7D%7BQ%7D%5Cleq%20%20m_%7Ba%7D%20 (ma:期望目标)

可知:若这个人的行为属于控制,经过简单的公式推导,我们可以得到“这个人能够通过此控制完成目标,并且可能性直接比原者高”这一明显不符合事实的结论。

那么很明显的,经过公式推导后,我们得到:

m%5Cleq%20m_%7Ba%7D%20

满足此表达式时,可以达成控制目标。

也就是当目标一定时,控制能力越强,完成目标的可能性也就越大,二者呈正相关。与书中所叙述的“控制能力小反而完成目标的可能性大”相悖。

这就需要我们回归到控制的本源上来,控制会使事物向着既定目标转化,不符合这个特点的行为不在控制的范畴内。而示例中的这个人的行为很明显,不是针对于‘既定目标’控制,他只是简单地减小了S的范围,这并没有使'控制能力'得到提升,反而使成功可能大为减小。

从另外的一些角度出发对此进行思考,如“将网覆盖整个天空”这一设想,也可以得到相似结论,此处不再赘述,各位可从多方面考虑,以更好理解这一问题。

那么,既然我们已经推翻了书中的论据,书中的观点为什么还仍是正确的呢?这是因为现实因素的干扰。也就是现实条件的影响。在实际控制过程中,由上面的推导结果,我们自然希望控制能力越强越好,然而控制能力的增强往往意味着难度及成本的上升,相比于控制目的,有时一味提升控制能力会“得不偿失”,就如同用螺旋测微仪测木板的厚度一样,没有必要。这需要我们在实际控制过程中注意权衡。所以“只要把可能性空间缩小到一定范围就达到控制的目的了”在实际控制中是正确的。

以上。

尚飞面

2023.7.15



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