看Vlog今天视频有感

【【唯物主义】从锂电池出发，思考一种新的资本主义观和无产阶级观】 https://www.bilibili.com/video/BV1VG4y1g799/?share_source=copy_web&;vd_source=09cc8bcf5686e08923062afbbc6d7787

机械化-信息化，内燃机-电气化其中的层次环节不是简单迭代关系，要更复杂。

内燃机跟芯片不是初级工业品和精密工业品的关系。高性能燃气涡轮机（即便不考虑其中的电子部分）和超大规模集成电路都是工业皇冠，前者产业链的长度和宽度并不比后者小，甚至更宽。内燃机、外燃机和电力系统也不是简单迭代，现在发电主要还是靠热电站，都是用内燃机和外燃机（核电站也是蒸汽机。现代燃气轮机发电站也有回收燃气轮机排气余热的锅炉和蒸汽轮机部分，属于燃蒸联合发电）。在交通运输领域，蒸汽机，内燃机，电动机不是简单替换，其中技术迭代关系很复杂，电动车辆出现并不比内燃机车晚，因为早期机械加工精度不足，电力传动比机械传动简单，对体积和重量不敏感的铁路和船舶动力领域，电力和外/内燃机-电力传动比外/内燃机-机械传动更普及。1930年代机加工精度提高，机械传动比电传动体积更小、重量更轻、可靠性更高，才占据主流（铁路运输部门电力和电力传动机车还占大头。另一方面蒸汽机车没有什么复杂传动系统，动力靠连杆直接传递给动轮，调速和倒车靠月牙板改变半径杆滑块位置调整进气阀实现的，所以很长时间难以被电力和内燃机车取代，但这种简单的结构也限制了蒸汽机车的功率、牵引力、转弯半径），也就是直到这个时候（二战前夕），汽车和公路运输才开始逐渐具备与铁路竞争的能力，这离内燃机发明已经过去半个世纪了。为什么？因为提升机械加工精度和效率的以自动螺纹车床为代表的新一代机床是1920年代才出现的，在此基础上配合限位器，导轨，传送带，就可以实现机械零件的标准化、流水线大批量生产（极大提高了机械零件制造效率和对熟练工的需求）。内燃机结构在二战时就发展成熟了，现在内燃机可以说都是用二战技术对二战设计的改进（机械、涡轮增压、电喷、动力回收涡轮等等都是二战技术）。

现代电力动力在运输领域的复兴不仅是锂电池，还有是晶闸管为代表的可控硅原件在输变电系统中的广泛应用有关，即电力系统在体积重量小型化和能量转换效率、可靠性上又赶上了机械系统。

内燃机和纯机械系统能不能实现自动控制和导航？也可以的，只要有陀螺仪，加速器和积分器就可以，它们最早都是机械式的，二战飞机上就有惯性导航系统了，当然没现代导航系统精度高。由此也引出一个问题，自动化不是电子化，瓦特改良蒸汽机时采用的离心式调速器就是最早的自动控制装置，利用转速与旋转铅球离心力的线性关系来实现对蒸汽机阀门的自动控制。对于自动控制系统稳定性（比如调速器调整阀门后，蒸汽机转速增减幅度越来越大，还是越来越小，趋向还是偏离稳定状态？即调整后反馈的输入量后对应输出量的变化是收敛还是发散？系统能否能自动恢复稳定？）的数学建模也在19世纪就完成了。之后自动化系统的发展演变，就是用不同的物理量实现输入、输出。举个例子，控制内燃机就是控制它转速、燃烧温度、进气压力、排气背压等物理量，测速、测温、测压都可以用机装置实现，进一步可以用机械装置输入直接测得的机械物理量，输出对应控制的物理量。比如输入转速输出油门调节量，输入温度（对应的金属热胀冷缩位移量）输出冷却系统进风量的开启度等等。除了刚性机械结构传递物理量，还有液压、气压系统。当然这样控制不是很精确，输入输出延迟高，不易实现系统稳定，也就不那么自动化，操作者的人为介入比较频繁。

作为改进，把传感器替换为机电式，即把所有感应到的物理量转换成电信号物理量（电压，电流，电脉冲频率）输入到模拟电路，经由模拟电路输出对应的电信号，再由控制器控制伺服系统将电信号转换为对应控制的物理量。这类机电式自动控制系统在二战前后成为主流，1950年代发展成熟。现代也因其简单、廉价、可靠有广泛应用（现代模拟电路也是集成化的）。

机电模拟系统固然比机械系统精度和可靠性高得多，但模拟电路功能跟机械装置一样是专用设计，输入输出一一对应，难以实现通用性。另一方向模拟电信号无论电压、电流还是电脉冲频率，其传输、处理精度，直接取决于器件的物理特性，存在信号衰减率高，易受干扰等问题。

进一步改进，就是用数字电路替换模拟电路。数字电路与模拟电路的区别是，模拟电路没有自己的工作频率，它的工作频率取决于输入信号的频率，输入与输出的物理量一一对应。而数字电路有自己的工作频率，它输入输出的不是电信号的物理量，而是一个频率周期的电路开关信号，即二进制信号。因而可靠性高，成本低。

由于二进制信号可编码性，因此数字电路可以设计成通用计算机，用指令（最初通过穿孔纸带依时序输入二进制信号）切换电路开关来实现不同的功能，原先机械结构和模拟电路现的信号处理功能在可以用指令+数字电路来实现，而这一步就为硬件（功能）的指令化打下了基础。随着数字计算机电路的复杂化，直接控制电路开关的简单指令已经无法满足日益复杂的功能，为了提高计算机操作效率这部分最基础的指令又被做成硬件电路，然后用更复杂的指令来控制这部分电路，由这部分电路将高级的指令转换为逻辑电路可执行的基础指令。这种更复杂的指令就是汇编语言。由此编程开始逐渐面向过程，面向用户的软件化过程。现代程序员不是直接跟电路开关信号打交道，而是与控制开关信号的指令的指令的翻译指令（语言）打交道。

也就是说，从数字计算机开始，系统处理的信息内容已经与信号的物理性质分离了，电脑屏幕上显示的所有资讯信息，并不是电路上跑的电信号的直接呈现，而是二阶呈现。也正是由于这一点——数字计算机不是简单的输入输出模拟，而是依照自身工作频率，把输入的物理信号（电位高低）转化为二进制数据（原子化的信息），再通过复杂的指令系统切换电路组合来加工和输出数据，实现各自用途（包括对物理现实的数字化模拟，虚拟现实——不是机械和模拟计算机那种用一个物理量模拟另一个物理量的一阶替换），其跟纯粹无机性的机械系统还是有一定区别的。

其实数字电子系统比机械和机电模拟系统更可靠，抗干扰能力也更强。
现代网络主要传输媒介是光缆，只要对终端和中继器进行EMP加固（最简单的方法，加个金属壳屏蔽），抗EMP能力比传统的同轴电缆电话线强得多。EMP对有过载保护的强电系统破坏力并不大。