努比亚进入工程模式 505j 怎样进入超级工程模式

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加入CSDN,享受更精准的内容推荐,与500万程序员共同成长!&p&首先要搞清一个问题——比特币是区块链,但是区块链并不是比特币。&/p&&p&于是,在区块链的这个问题回答里,提到“矿工”,“挖矿”,“最长链”,“分叉”等等词的,其实都不准确。&/p&&p&写一点上个月讲课的内容——个人觉得大部分的回答,包括google搜出来的或者wiki的,都不能很好地解释区块链是个什么东西。因为讲比特币的人很多,懂比特币的人也很多,但是具体到区块链,现在并没有一个很清楚的定义说什么是区块链,基本上所有的介绍里都是这样的:&/p&&p&比特币——〉区块链是比特币的底层技术。&/p&&p&或者&/p&&p&比特币——〉比特币是一种区块链。&/p&&p&具体到什么是区块链的问题,目前没有看到很好的定义和介绍,更多的是大而化之地讲区块链的意义在哪里的空泛文章,要不然就是一水的矿工和挖矿。所以我来从纯理论角度说一下我个人对区块链的定义:&/p&&p&&b&1,区块链是一个放在非安全环境中的分布式数据库(系统)。&/b&&/p&&p&&b&2,区块链采用密码学的方法来保证已有数据不可能被篡改。&/b&&/p&&p&&b&3,区块链采用共识算法来对于新增数据达成共识。&/b&&/p&&p&&b&具有以上三个性质的系统,就是区块链。&/b&&/p&&br&&br&&p&&b&1,区块链是一个放在非安全环境中的分布式数据库(系统)。&/b&&/p&&p&这里的要点有两个:(1)分布式,(2)非安全环境。&/p&&p&首先,这是一个分布式的,去中心化的系统。所以,有一个中心服务器或者节点的,不是区块链。节点都是安全的,无恶意的,那这不是区块链。同理,从应用的角度讲,如果你的应用必须要使用中心节点(例如要用超级计算机做深度学习)或者没必要考虑节点不安全的情况(例如某个安全的工厂里的传感器),那么并不需要考虑区块链技术。&/p&&p&至于后面的词“数据库”,目前大部分成熟的区块链都是数据库,例如比特币就是一个分布式账本,而账本其实就是数据。然后,根据数据的格式,又可以分三种——1,数据是完全不相关的,只是达成的共识,没有有效无效之分;2,数据有某些逻辑结构,例如账本中,一笔交易实际上除了金额,还有输入和输出,连接到之前的交易,这些数据需要通过逻辑验证(例如交易中,节点需要验证输入的交易是否有效);3,数据拥有图灵完备的逻辑,而验证的时候需要通过节点使用算力运算,每笔交易可以有不同的输出和状态,每个节点要做的不仅仅是验证交易的真实性和输入的正确性,还要根据交易里的逻辑读入数值,进行验算然后再验证结果。&/p&&p&比特币的系统就是第二种,又叫分布式账本;以太坊是第三种。第三种可以支持智能合约。&/p&&p&用比特币举例的话,1,它是一个完全去中心化的系统,2,它放在一个非安全的环境,它并不要求所有使用比特币的人都没有恶意。&/p&&br&&p&&b&2,区块链采用密码学的方法来保证已有数据不可能被篡改。&/b&&/p&&p&这个是误解最多的部分,因为很多人一提到区块链就只觉得是这个。诚然,这部分很重要,而且确实区块链也因此得名,但这只是区块链的定义的一部分。&/p&&p&这个部分的两个核心要点是:(1)密码学哈希函数,(2)非对称加密。&/p&&p&两个都是密码学的基础概念,网上都有非常清晰的定义,我只简单说下:&/p&&p&(密码学)哈希函数:一个函数Y=H(X),有如下性质:1,有X可以很容易算出Y;2,有Y不可能算出X;3,有Y不可能找到另一个X'使得H(X')=Y;3.5,如果X和X'相差很小,H(X)和H(X')则完全不相关。&/p&&p&这东西主要用于验证信息完整性——在一个信息后面放上这个信息的哈希值,这个值很小,例如256bit,而且计算方便。收到信息之后收信人再算一遍哈希值,对比两者就知道这条信息是否被篡改过了。如果被篡改过,哪怕只有一bit,整个哈希值也会截然不同。而根据哈希函数的性质,没有人能够伪造出另一个消息具有同样的哈希值,也就是说篡改过的数据完全不可能通过哈希校验。&/p&&p&非对称加密:这东西很好理解——对称加密就是有个密钥,可以理解成保险箱钥匙,你把消息加密变成密文,没有人能看懂这是啥,然后同一把钥匙解密成原来的消息。&/p&&p&非对称加密就是有两把钥匙,一把叫公钥,一把叫私钥,用其中一把加密的话,只能用另一把解密,反之亦然。另一个重要的性质是,给你密文,明文和其中一把钥匙,你还是解不出来另一把钥匙是啥。原理基本上是基于一些困难数学问题,例如因数分解和离散对数,常用的有RSA,Diffie-Hellman和ECC(椭圆曲线),比特币用的是椭圆曲线。&/p&&p&非对称加密除了和对称加密一样用于信息加密之外,还有另一个用途,就是身份验证。因为通常情况我们假设一对公私钥,公钥是公开的,而私钥只有本人有,于是一个人如果有对应的私钥,我们就可以认定他是本人。其中一个重要的应用就是数字签名——某个消息后面,发信人对这个消息做哈希运算,然后用私钥加密。接着收信人首先对消息进行哈希运算,接着用相应的公钥解密数字签名,再对比两个哈希值,如果相同,就代表这个消息是本人发出的而且没有被篡改过。&/p&&br&&p&以上是基础知识,至于区块链怎么实现的,很简单:&/p&&p&交易(数据)写在区块里。&/p&&p&第一个区块叫创世区块,写啥都行。&/p&&p&从第二个区块开始,每个区块的第一部分有前一区块的哈希值。此外,区块里的每一笔交易(数据),都有发起人的数字签名来保证真实性和合法性。于是,先前区块里的任何数据都不可被篡改,原因见上。&/p&&br&&p&到这为止有人可能会问:为什么要弄个链啊?直接所有数据加个哈希值不就行了?&/p&&p&因为——这个数据库并不是静止的啊。&/p&&p&数据库的数据是会增加的,而每次增加的数据,就是一个区块,于是这些生成时间不同的区块,就以这种形式链在一起了。&/p&&p&至于如何增加区块,就涉及到第三个部分——共识算法。&/p&&br&&p&&b&3,区块链采用共识算法来对于新增数据达成共识。&/b&&/p&&br&&p&共识算法的目的,就是让所有节点对于新增区块达成共识,也就是说,所有人都要认可新增的区块。对于有中心的系统,这事很简单,中心说什么大家同意就好了,但是放到去中心化系统里,尤其是当有些节点有恶意的时候,这东西非常复杂,计算机科学里有个相应的问题,叫做“拜占庭将军问题”或者“拜占庭容错”(BFT)。&/p&&p&有很多用Lamport给出的那个例子来讲BFT的东西,我在这里换一个角度。&/p&&p&Lamport大神当年提出这个问题的时候在斯坦福研究中心给NASA做项目,他提出这个问题的原因并不是考虑类似比特币的应用场景(整个互联网成千上万个用户),而是考虑特殊背景下的一个简单的系统——&/p&&p&航天飞机的控制系统。&/p&&p&如果有航空背景的同学可能知道,飞机有三套独立的控制系统,为什么呢?因为任何系统都不可能完全不出故障,就算飞机控制系统的故障率已经极低了,还是有飞到一半这东西坏了的可能。于是我们可以弄两套独立的系统,同时坏掉的几率就会大大降低。&/p&&p&可是两套独立的系统还是不足以容下一个系统的错误——一架飞机迎面飞来,两套系统一个说要躲,一个说不躲,那到底是躲还是不躲呢?所以我们需要三台独立的系统,这样,如果有一个系统有故障了,还有两台能正常工作,能少数服从多数给出正确的结果。学过纠错码的同学对这个应该不陌生,这个系统的输出之间的汉明间距是3,所以可以纠正一位的错误。&/p&&p&然而,对于航天飞机,在冷战的背景下,万一某个系统不是坏掉了,而是被敌人控制了呢?三套系统还够吗?&/p&&p&答案是否定的,因为不同于单纯只是坏掉的节点,恶意节点可以做一些别的事来阻止整个系统达成共识。&/p&&p&这个部分略复杂要讲的话要单开一帖,所以我们只说最简单的情况(无签名同步系统)。&/p&&p&我们管三个系统叫ABC,正常工作流程是三个人每次得出结果就互相告诉一下,然后每个人选多数人同意的结果。这是个没有中央节点的分布式系统,也就是说三人不能聚在一起开个会啥的,仨人只能两两通信。这个时候,假设C有恶意,它的目标是破坏这个系统。于是,假设正确的读数是1,A和B都得出了1这个结果,这个时候C这个小婊砸告诉A说“我的结果是0,B也觉得是0”,同时打个电话跟B说“哎我觉得是0,A也这么说”,于是A和B就懵逼了。假设你是A,你听到了两个不同版本的B的答案,B说自己选了1,C说B选了0,可是A这个时候没法知道B和C谁才是那个骗了自己的小婊砸,因为如果B真的告诉A选了1然后告诉C是0,他听到的结果和现在是一模一样的。&/p&&p&于是结论是,拜占庭容错,也就是需要容下一个恶意系统而非错误系统,需要4个独立系统。&/p&&p&(当然,签名可以解决这个问题,但是这只是同步系统的情况,在异步系统里这问题会变得更加复杂,原因是正常节点的回答有延迟,而恶意节点可以不回复,所以,正常节点一方面要等另一个节点的回复,但是它又不知道对方会不会回复因为对方有可能会有恶意,而在收到回复之前,它完全没法判断对方是正常节点还是恶意节点,这个问题叫异步BFT,也是BFT的最复杂的情况,这里不再做更多的解释,下文提到的BFT算法,其实都是异步BFT的算法)&/p&&p&Lamport提出这个问题之后,有无数的算法被提出来,统称BFT(拜占庭容错)算法,其中最有代表性的叫PBFT,然后由于最近区块链的热度,无数针对区块链应用场景优化过的BFT算法也涌现出来,但是一个重要的问题是,所有目前的BFT算法,都只能应用在小型网络里。原因很简单——因为BFT这个问题是设计给类似于航天飞机控制系统这样的场景的,早期的算法考虑的也主要是这种场景。PBFT论文里考虑的就是一个5个节点的系统。就算算上新提出的BFT算法,也最多应用在不超过100个节点的网络里。&/p&&p&这个问题被搁置了很久,直到比特币的诞生——中本聪从某种意义上简化了这个问题,在比特币中,同样是共识问题,中本聪引入了一个重要的假设——奖励,他之所以能这样做的原因是,他考虑的是一个数字货币,也就是说共识这个东西是有价值的。&/p&&p&于是在这样的系统上,他提出了工作证明机制。&/p&&p&所有挖矿,矿工,最长链,分叉等等等等,都可以归结为一句话:&/p&&p&&i&说话是要有代价的,说真话是有好处的,说假话是要扣钱的……&/i&&/p&&p&这就是目前两类共识算法的核心区别:&/p&&p&BFT共识模型:恶意节点可以干任何事。&/p&&p&比特币共识模型:模型中有公认的“价值”,每个节点说话都需要一定代价,诚实节点会受到奖励,而恶意节点由于只付出代价而收不到奖励,变相受到了惩罚。&/p&&p&也就是说,BFT共识模型其实涵盖了比特币共识模型的场景,比特币共识其实放宽了BFT共识模型的限制。&/p&&p&比特币共识对于BFT的优势在于,由于给恶意节点的能力做了限制,恶意节点所能造成的破坏大大降低了,尤其是对于异步系统——BFT共识里恶意节点可以一直拒绝相应而诚实节点还需要一直等它(因为不知道它是不是恶意的),而对于比特币共识,随你便,你不响应就没有奖励可拿。于是,比特币共识算法可以应用于成千上万个节点,而且,任何人随时都可以加入,不需要预先在网络里注册自己的身份(而BFT算法里,网络中节点的数量和身份都必须是已知的)。&/p&&p&但比特币共识的缺陷在于,首先,得有个有价值的东西,也就是说放在比特币里这东西还行,以太坊的话现在可能也凑合,但是其他数字货币嘛……BFT共识有个严格的限定,就是恶意节点不能超过总数的1/3,然而其实比特币共识没有这样的限制,唯一的限制就是假定大部分节点都是理性的,是逐利的,也就是会采用最佳的策略来赚取最大的价值。所以,严格来说,自私挖矿这种行为在比特币共识里是允许的,而多数攻击,其实也算不上一种攻击,因为这些都没有突破比特币共识的框架——如果这个价值无限大,比特币共识是非常可靠的。然而这并不是事实,因为并不是每个虚拟货币都和比特币一样值钱,而在价值不高的情况下,比特币共识的前提就站不住脚了——当损失可能是几千上万块钱的时候,假定每个人都是理性的是合理,但是如果损失就几分钱这个假设就相当扯淡了,事实上也发生过一个比特币矿池跑到另一个货币恶意挖矿搞垮对手的情况。&/p&&p&此外,比特币共识是最长链共识,也就是说最长链--&大多数--&理性,于是分叉是允许的。于是导致了一些附带的问题,例如,如果网络有延迟,你怎么知道你手里那条链是整个网络里当前的最长链呢?于是,如果需要传输的数据多,那么延迟加大。延迟加大,那么越多的人手里的链并不是全网络的最长链。于是,全网络的最长链,就没法代表大多数。这就打破了比特币共识的根本,这也是为什么比特币区块频率是10分钟一块的原因。比特币目前有个著名的7币交易每秒的上限,而现在扩容闹得很厉害,以太坊的交易格式不同,也用了新的工作证明,想要改成权益证明,但这些都不本质。真正本质的是,在目前的网络条件下,如果适用全网的话,比特币共识的交易量基本上超不过100笔交易每秒这个量级。&/p&&p&上面这几段有可能太深了,简单来说,BFT共识和比特币共识的区别可以这么理解:&/p&&br&&p&BFT共识:来,大家开个会讨论一下集思广益啊,讨论出大家都满意的结果为止。&/p&&p&问题:开会的效率大家都懂,人越多越不容易出结果。只能用于少数节点,用于上千个节点的话……大家想象一下一天开一次人大的场景。&/p&&br&&p&比特币共识:你的诗念得不错,组织已经决定了,今天就你来当领导了,做得好有奖,做不好扣钱。&/p&&p&问题:奖励几千块钱还好,奖励几分钱谁好好干?&/p&&br&&br&&p&而区块链也就因此被分成了泾渭分明的两类,很多人都听过什么公有链私有链联盟链,但是,如果你们以为这是根据应用区分的就大错特错,其实,这两种区块链最本质的区别,还是因为共识模型或者说算法不同——BFT算法没法应用于大量节点,所以用BFT算法的就没法做公有链。而比特币共识得有个价值体系,这东西去做私有链联盟链就很不靠谱,因为一个单纯逐利的人的假设还算靠谱,但是如果对象是公司的话,公司的利益就太复杂了,不能简单认为他们只追逐区块链上那点价值。&/p&&p&1,公有链,以比特币,以太坊和所有虚拟货币为代表,都采用比特币共识,共识算法基本上都采用工作证明机制,也就是挖矿那些,这种机制其他回答里已经讲得够清楚了,就略过。工作证明一切都好,除了费电……费多少电呢?比特币的话,差不多和一个百万人级别的城市那么多。此外以太坊的创始人特别喜欢权益证明,似乎很快要小范围投入使用(100个区块里一个用权益证明)。但是目前为止,大家对这东西的可靠性还持观望态度。&/p&&p&2,私有链和联盟链。以IBM的hyperledger-fabric,以及一大堆其他的类似于tendermint,甚至R3 corda和ripple为代表,都用BFT共识。其实这方面的应用已经很多了,问题是,1,目前基本上所有应用给人的感觉都还是为了做区块链而区块链,真的觉得这东西好到不可或缺的应用还基本没有。2,由于为了区块链而区块链,其实很多场景的安全性和可靠性还值得怀疑,这点经常被被公有链的支持者诟病。&/p&&br&&p&嘛,以上就是个人定义的区块链了,顺带概述一下现在区块链领域的发展。&/p&&p&之所以写这个帖子,就是因为发现明明是问区块链的问题,所有人都在讲比特币,都在讲挖矿,都在讲工作证明……工作证明不能说过时,也的确是现在公有链唯一可靠的共识算法,但是这东西确实是业界除了比特币死忠之外谁都不想要的东西好吗……&/p&
首先要搞清一个问题——比特币是区块链,但是区块链并不是比特币。于是,在区块链的这个问题回答里,提到“矿工”,“挖矿”,“最长链”,“分叉”等等词的,其实都不准确。写一点上个月讲课的内容——个人觉得大部分的回答,包括google搜出来的或者wiki的…
&p&作为核工程博士生,并且快堆就是所在实验室的研究方向之一,感觉我有义务来答这道题。&/p&&p&&br&&/p&&ul&&li&&b&行波堆及泰拉能源&/b&&/li&&/ul&&p&在很多人眼里,比尔盖茨是世界首富、微软创始人、慈善家,但同时从06年开始,他就是泰拉能源的董事长,一直在努力推进第四代反应堆之一的行波堆。&/p&&p&(泰拉能源官网:&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//terrapower.com/about& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&terrapower&/a&)&/p&&p&&br&&/p&&p&行波堆,英文名字是“Traveling Wave Reactor”,属于钠冷快中子增殖反应堆,是第四代核电堆型之一。和其他核反应堆不同的是,行波堆技术可以直接利用被废弃的铀同位素,甚至是只经过简单转化的核电站废弃燃料,对其深度焚烧而产生巨大能量,经济效益明显。同时,它的一大优势是无须换料及后处理,&b&不仅可以提高运行安全性,更能极大降低核扩散风险&/b&。“行波堆”在形成核裂变后,推动中子往复燃烧,形成行波状,因此得名。&/p&&p&(对第四代核电堆型感兴趣的朋友可以参考这个回答:&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&第四代反应堆型的发展&/a&)&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-f4efa1791ae7dfe51c2bdc0d_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&760& data-rawheight=&760& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&760& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-f4efa1791ae7dfe51c2bdc0d_r.jpg&&&figcaption&反应堆结构&/figcaption&&/figure&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-59e7c9da0cfda08d4cab9_b.jpg& data-size=&normal& data-rawwidth=&220& data-rawheight=&220& class=&content_image& width=&220&&&figcaption&反应堆内燃料燃烧的过程&/figcaption&&/figure&&p&行波堆能直接利用被废弃的铀同位素(乏燃料),产生巨大的能量,转换为高额的经济效益,是未来理想的能源。而核废料是阻碍核电发展的最为主要的两个因素之一(另一个安全问题),当前乏燃料是存储在核电厂中,随着核电持续运行,在可预见的将来,乏燃料急需处理,行波堆的应用前景广泛以及市场巨大。&/p&&p&不过,这一技术最终能否实现商业化运营,目前还并不确定。该技术目前还处在实验室阶段,若要真正商业化落地,可能还需要超过二十年的时间。比尔·盖茨也提到,建设这样一个核电站,同时还想让核电站成本低廉,需要20年时间来发明技术,然后再需要20年时间来执行;而建出一个理想的核电站,则需要筹措巨额的资金。&/p&&p&&br&&/p&&ul&&li&&b&盖茨的野望&/b&&/li&&/ul&&p&比尔·盖茨曾表示,他有三个理想。第一个理想,是使每个人都有一台电脑,都用上windows 系统;第二个理想,是消灭艾滋病、结核病和疟疾,让每个人都有平等的医疗机会;第三个理想,是让穷人都用上清洁经济的电,让穷人摆脱贫困。&/p&&p&实际上,泰拉能源只是比尔盖·茨投资的众多能源项目中的一个。据媒体报道,在能源领域,比尔·盖茨已直接投资了约15家公司,间接投资了30家公司,投资总额约10亿美元,而他计划在未来五年内向绿色技术投资20亿美元。在比尔·盖茨投资的能源领域中,新能源成为重点。电池储能、下一代核能、碳捕捉技术、垃圾处理等等,都是比尔·盖茨投资过的领域,同时他还看好光化学储能和高空风能技术。&/p&&p&比尔·盖茨为什么钟情于新能源项目?实际上,热衷于公益事业的比尔·盖茨在2010年的TED大会的演讲上曾经给出过解释。在他看来,能源和气候对于贫穷地区的人们来说极为重要,比对地球上的其他人更为重要,气候变化将导致贫困地区环境恶化,庄稼无法生长,洪涝干旱发生,从而导致民众的饥荒与社会动荡。“如果只能降低一样东西的价格来减少贫穷,你一定会首选能源价格。能源价格降低及碳排放减少,对于人类社会将非常重要。” 比尔·盖茨在当时的演讲中说道。&/p&&p&比尔·盖茨认为,像哥本哈根这样的会议上,人们不应该只讨论二氧化碳的减排,也应该讨论在能源技术上的创新。对于改善环境来说,减少二氧化碳排放尤其关键,每单位能源的二氧化碳排放是突破口,而可再生能源和核能则是发展途径。“我们需要在全球范围内建立一个新的能源系统,我们需要能源奇迹。”盖茨在演讲中说道。&/p&&p&&br&&/p&&p&比尔盖茨作为世界首富,他早可以功成身退享受人生。但他为了自己的梦想依然在学习、奔波。他对核电发展的看法、对核能技术的认识,应该超过了大多核工程专业的研究生。&/p&&p&想进一步了解比尔盖茨先生对行波堆的认识,请参考此TED视频:&a href=&//link.zhihu.com/?target=https%3A//www.youtube.com/watch%3Fv%3DJaF-fq2Zn7I& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&比尔盖茨谈能源:创新到零排放!&/a&&/p&&p&&br&&/p&&ul&&li&&b&盖茨的中国之旅&/b&&/li&&/ul&&p&为了行波堆,比尔·盖茨已经与世界多国有过接触,其更是早在6年前就与中国方面及中核集团进行过探讨。日,比尔·盖茨专程来到中核集团中国原子能科学研究院,了解中国实验快堆情况,与中核集团公司进行技术交流;2011年6月,比尔·盖茨才到中国就中核集团和美国泰拉能源公司能源领域合作进行了洽谈。2014年6月,比尔·盖茨再次到访北京并会见中核集团董事长孙勤,今年2月,比尔·盖茨在北京与时任国家发改委副主任的努尔·白克力就全球核能发展、中美行波堆合作等事宜深入交换了意见。同日,比尔·盖茨还与中核集团董事长孙勤进行接触。&/p&&p&最新的进展是,中国核电于9月11日发表公告称,公司拟与关联方华电福新、浙能电力及其他投资方神华集团、建投能源共同出资设立中核河北核电有限公司。公告称,新公司的设立符合国家京津冀协同发展的战略,有助于支持先进的行波堆技术落地、发展。新公司注册资本10亿元,中国核电占比35%。公司注册地点为河北省沧州市。&/p&&p&毫无疑问,盖茨先生能当选外籍院士,与泰拉能源与中国之间的合作有关。&/p&&p&&br&&/p&&ul&&li&&b&为什么选择中国&/b&&/li&&/ul&&p&近年来,美国核工业一直在“十字路口时挣扎”,面临严峻的选择。同时美国对新堆型的开发并不友好。比尔盖茨先生希望看到行波堆的商业化,在美国几乎没有可能。&/p&&p&在核电领域,中国是一名后进生,但目前已有后来居上的趋势。核电行业飞速发展,俨然已经成为国家的一张名片。中国政府对核电的态度相对开放,中国的核电市场也有足够的潜力,比如目前中国在建核电机组占了全世界一半之多。&/p&&p&在商用反应堆方面,中国于几年前推出了完全自主知识产权的第三代核电技术---华龙一号。&/p&&p&在第四代的六个堆型中(高温气冷堆,超临界水堆,熔盐堆,钠冷快堆,铅冷快堆,气冷快堆)都可以看到中国的身影,在高温气冷堆和快堆方面的研究已经走在国际前列。&/p&&p&这些都是促成此次中美合作开发行波堆的原因。比尔盖茨当选外籍院士(荣誉性质偏多)是对双方合作的肯定与期待。&/p&&p&第四代核反应堆有多重要呢?业内公认的开发第四代核反应堆的要求是:“更安全”、“更经济”、“防核扩散”。第四代核反应堆可以让人类在未来几千年内不需要担心能源问题(如果核聚变能商用的话,理论上人类社会就不会再有能源问题,不过什么时候能实现又是另一个话题了)。这也是为什么世界上各个大国都在争相开发第四代反应堆。但是,单凭一家公司或者一个国家,在短时间内基本不肯单独实现第四代堆型的商用。所以目前很多国家都在合作开发第四代反应堆,盖茨先生也在寻求中国等国家的帮助。&/p&&p&&br&&/p&&p&-----------------------------&/p&&p&最后,盖茨先生有资格当选外籍院士吗?&/p&&p&央视已经列出来了,我就不赘述了(毕竟是专业的,比我写得好多了233333)。&/p&&p&&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-dcac38dfdd58b_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&497& data-rawheight=&2048& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&497& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-dcac38dfdd58b_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-181bf67fbfa2c9daaaac2d9_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&504& data-rawheight=&2048& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&504& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-181bf67fbfa2c9daaaac2d9_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&hr&&p&&br&&/p&&p&谢谢点赞。有疑问欢迎提出。&/p&&p&欢迎转载,注明出处即可。&/p&
作为核工程博士生,并且快堆就是所在实验室的研究方向之一,感觉我有义务来答这道题。 行波堆及泰拉能源在很多人眼里,比尔盖茨是世界首富、微软创始人、慈善家,但同时从06年开始,他就是泰拉能源的董事长,一直在努力推进第四代反应堆之一的行波堆。(泰…
&p&第一时间为大家带来Tesla新品发布会的信息。&/p&&p&国内官网的直播,看了没几分钟就崩溃了。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-ade12267f2_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&2202& data-rawheight=&1414& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&2202& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-ade12267f2_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&还有,我的朋友 &a class=&member_mention& href=&//www.zhihu.com/people/ff537fcc97d2fa1a52f5& data-hash=&ff537fcc97d2fa1a52f5& data-hovercard=&p$b$ff537fcc97d2fa1a52f5&&@Emma&/a& 在美国的现场,提供了第一手的情报。&/p&&p&她因为提前4小时抵达位于SpaceX总部边的发布会现场,所以在人声鼎沸的发布会现场,坐在了第一排正中间——天道酬勤的再一次证明。&/p&&p&&br&&/p&&p&发布会正在进行,我先给大家进行一下图文直播,后续的详细评论再晚点时候更新。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-1ef70fa22aed7d5bf4b2_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1070& data-rawheight=&505& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1070& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-1ef70fa22aed7d5bf4b2_r.jpg&&&/figure&&p&特斯拉的发布会不像别的品牌,废话冗长,前戏多,与产品无关的东西喧宾夺主。&/p&&a class=&video-box& href=&//link.zhihu.com/?target=https%3A//www.zhihu.com/video/299456& target=&_blank& data-video-id=&& data-video-playable=&true& data-name=&& data-poster=&https://pic3.zhimg.com/80/v2-986e09b33de560edc4b862b_b.jpg& data-lens-id=&299456&&
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&span class=&title&&&span class=&z-ico-extern-gray&&&/span&&span class=&z-ico-extern-blue&&&/span&&/span&
&span class=&url&&&span class=&z-ico-video&&&/span&https://www.zhihu.com/video/299456&/span&
&/a&&p&主持人上台大概讲了3分钟,然后两台Semi卡车就开到了舞台中央。Elon Musk从车里下来的时候,就像摇滚明星,接受观众的尖叫和膜拜——这阵势,我在清华大学也感受过一次。&/p&&p&&br&&/p&&p&Elon首先谈到了动力,这台Semi的马力超过1000,远远强于大部分传统柴油卡车。&/p&&p&Tesla Semi的百公里加速,远强于一般柴油卡车,空载水平达到了0-60mph 5.0秒(也就是百公里加速大约在5.0秒),而普通卡车是15秒。&/p&&p&没错,也就是说,这么大的卡车,加速比你的Golf GTI快,比你的凯迪拉克ATSL快,跟一台玛莎拉蒂轿车或者低配的Mosel S差不多。&/p&&p&&br&&/p&&p&对于商用重卡来说,加速水平显然不是最重要的考核指标——因为这是一门生意,卡车是生产资料不是生活资料。&/p&&p&但Tesla Semi的速度优势确实让人印象深刻。&/p&&p&现场Tesla做了一个很形象的动画:&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-b4797a8cbbe1ffa859b6928_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1760& data-rawheight=&940& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1760& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-b4797a8cbbe1ffa859b6928_r.jpg&&&/figure&&p&Tesla Semi和普通重卡,就像一只兔子和一只乌龟,兔子非常快的跑到了终点,乌龟还没有爬到一半。&/p&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-e3c614e62b1a35bc5bf1f_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1440& data-rawheight=&1080& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1440& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-e3c614e62b1a35bc5bf1f_r.jpg&&&/figure&&p&高速公路续航高达500英里(约800公里),大幅超过之前所谓的“曝光信息”,也大幅超过奔驰已经发布的全电卡车,和普通柴油卡车的续航在一个水平。看来之前信息,可能是烟雾弹。&/p&&p&发布会顺便提到了,在北美,80%的货物运输距离不超过250英里——言下之意,就是Tesla Semi应用前景很广泛&/p&&p&&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-4eeeecb6ee857152aeafb4beac35f112_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1440& data-rawheight=&1080& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1440& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-4eeeecb6ee857152aeafb4beac35f112_r.jpg&&&/figure&&p&风阻系数方面,Elon玩了一个巧妙但刻意的对比,这台车的风阻系数比布加迪Chiron还要强,远强于普通的柴油卡车。&/p&&p&&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-bec5c7bb39b_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1080& data-rawheight=&1440& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1080& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-bec5c7bb39b_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-6ffd430cc8a754f688abf_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1440& data-rawheight=&1080& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1440& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-6ffd430cc8a754f688abf_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-53b6d438d9f44dcb83b4e8_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1440& data-rawheight=&1080& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1440& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-53b6d438d9f44dcb83b4e8_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-c5c4dcdf5cb62a5d1ec90acae20494f0_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1440& data-rawheight=&1080& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1440& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-c5c4dcdf5cb62a5d1ec90acae20494f0_r.jpg&&&/figure&&p&传统重卡的内饰是上个世纪的,Tesla Semi是21世纪的。&/p&&p&智能体验、科技含量、视觉效果、高度的一体化集成性,显然超出了不只一个层次。&/p&&p&这次Tesla颠覆了商用卡车内饰的设计方式:&/p&&p&以驾驶员为中心开展设计,司机位置被布置在车内居中,两侧各一个大屏幕,前挡风玻璃和侧窗都采用了创新设计,视野极为开阔。&/p&&p&更像是在驾驶一台飞机、高铁列车,而不是卡车。&/p&&p&各种科技配置被很好的集成在一起,美学上也是进化到了新的层次。&/p&&p&&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-1b70bdfe7e9280aad1f34f_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&570& data-rawheight=&404& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&570& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-1b70bdfe7e9280aad1f34f_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-e532d40eb6bfabc226aedd_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1280& data-rawheight=&720& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1280& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-e532d40eb6bfabc226aedd_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-a1bba8a2e22eca41b9a87ffc_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1440& data-rawheight=&1080& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1440& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-a1bba8a2e22eca41b9a87ffc_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-3c7de3ffd85bd98693abad_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1440& data-rawheight=&1080& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1440& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-3c7de3ffd85bd98693abad_r.jpg&&&/figure&&p&传统重卡烧油,Tesla Semi充电&/p&&p&&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-ff1ee711aaae353b21ff6_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1440& data-rawheight=&1080& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1440& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-ff1ee711aaae353b21ff6_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-de157c023a2bf4fc37ffa89fb7444890_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1440& data-rawheight=&1080& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1440& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-de157c023a2bf4fc37ffa89fb7444890_r.jpg&&&/figure&&p&安全方面:&/p&&p&增强的自动驾驶辅助系统有利于降低长途司机的疲劳——这是重卡司机发生事故身亡的一个重要因素。&/p&&p&还有智能编队巡航功能。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-408aedc0a6a9_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1080& data-rawheight=&1080& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1080& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-408aedc0a6a9_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&此外,通过电动车超低的重心,这台车的翻滚可能性和整车的刚性,都改善了。&/p&&p&&br&&/p&&p&运营成本是商用车的重中之重,关于这一点,Elon认为Tesla Semi具备一定优势:&/p&&p&&b&特斯拉电动卡车每英里的运营成本要比传统卡车低&/b& &b&25%,即使在最坏的情况下。&/b&&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-13de5cbd16be_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1062& data-rawheight=&596& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1062& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-13de5cbd16be_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&h2&&b&One more thing!!&/b&&/h2&&p&最惊喜的彩蛋在后面——Tesla Roadster2发布了!&/p&&p&Roadster是特斯拉的开山之作,这次算是全新换代产品。&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-e9fe7462aeab10fa14e2ad_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1080& data-rawheight=&1080& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1080& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-e9fe7462aeab10fa14e2ad_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-7f7c0f9c1e28aa886defb0_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&2560& data-rawheight=&1440& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&2560& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-7f7c0f9c1e28aa886defb0_r.jpg&&&/figure&&a class=&video-box& href=&//link.zhihu.com/?target=https%3A//www.zhihu.com/video/393664& target=&_blank& data-video-id=&& data-video-playable=&true& data-name=&& data-poster=&https://pic4.zhimg.com/80/v2-55dadf5894db3_b.jpg& data-lens-id=&393664&&
&img class=&thumbnail& src=&https://pic4.zhimg.com/80/v2-55dadf5894db3_b.jpg&&&span class=&content&&
&span class=&title&&&span class=&z-ico-extern-gray&&&/span&&span class=&z-ico-extern-blue&&&/span&&/span&
&span class=&url&&&span class=&z-ico-video&&&/span&https://www.zhihu.com/video/393664&/span&
&/a&&p&性能令全世界的跑车望尘莫及:0-60mph仅为1.9秒。&/p&&p&三个电机,200kWh超大电池,620英里续航!10000nm扭矩!!!(这个数据,我最初就觉得怀疑,后来确认是轮上扭矩。一个特斯拉的文字游戏)&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-7b9e41b30a0ac1b5d4ed6_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&1080& data-rawheight=&1080& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1080& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-7b9e41b30a0ac1b5d4ed6_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-6fa5750506b_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&898& data-rawheight=&701& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&898& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-6fa5750506b_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-c131dae605eb9ff7719623c_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&898& data-rawheight=&701& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&898& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-c131dae605eb9ff7719623c_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-ff1720ffc11abd68ab90df_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&898& data-rawheight=&701& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&898& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-ff1720ffc11abd68ab90df_r.jpg&&&/figure&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-d5e24dac16f1aa9e2faf3a4d5cf2bde8_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&898& data-rawheight=&701& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&898& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-d5e24dac16f1aa9e2faf3a4d5cf2bde8_r.jpg&&&/figure&&p&美到令人发指!发布会现场彻底爆裂!&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-863e242dfe066b_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&2560& data-rawheight=&1600& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&2560& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-863e242dfe066b_r.jpg&&&/figure&&p&Roadster2的预订已经启动:&/p&&p&创始人特别版是25万美金售价,普通版订金5万美金。&/p&&p&&br&&/p&&h2&&b&上市时间&/b&&/h2&&p&&b&Tesla Semi 2019年&/b&&/p&&p&&b&Tesla Roadster2 2020年&/b&&/p&&p&这也算是特斯拉的老套路:卖的是期货,讲的是故事,玩的是情怀,但实干绝不含糊。&/p&&p&最后半句话,就是贾跃亭和Elon Musk的本质区别。&/p&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&p&持续更新ing&/p&&p&(后续会补充更多信息,详细评论,以及替换高清图片)&/p&&p&&br&&/p&&p&PS:&/p&&p&知乎圆桌:聚焦 2017 广州车展&/p&&p&主要聊车展与近期上市新车,时间:15-26日。&/p&&p&喜欢汽车的朋友可以关注&/p&&p&&a href=&https://www.zhihu.com/roundtable/2017gzcz& class=&internal&&知乎圆桌:聚焦2017广州车展&/a&&/p&&hr&&p&&b&更多&a href=&https://www.zhihu.com/people/d98b0e713fbfcc49c62c& class=&internal&&@一苒&/a&的回答:&/b&&/p&&ol&&li&&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&为什么雷克萨斯在知乎上评价这么高?&/a&&/li&&li&&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&长城汽车年利润超过百亿,为何不拿钱出来做研发?&/a&&/li&&li&&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&奇瑞到底是一家怎样的公司,能否成为中国的本田?&/a&&/li&&li&&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&如何看待五菱宏光上央视专题?&/a&&/li&&li&&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&丰田在国内为什么不销售一款20万的 MPV?&/a&&/li&&li&&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&为什么 WEY 销量越来越好,宝沃销量越来越差?&/a&&/li&&li&&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&为什么说电动车淘汰内燃机是大势所趋?&/a&&/li&&li&&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&一台车的毛利润如何计算?&/a&&/li&&li&&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&买一辆二手车是一种怎样的体验?&/a&&/li&&li&&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&如何看待 SpaceX 猎鹰火箭将搭载特斯拉(Tesla Motors)跑车上太空并待上 10 亿年?&/a&&/li&&li&&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&为什么 SpaceX 的成就大都被舆论归为马斯克的个人成果而不是 SpaceX 全体工程师的成就?&/a&&/li&&li&&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&如果中国完全放开房价,自由竞争,后果会有多严重?&/a&&/li&&li&&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&2018年房价会涨吗?&/a&&/li&&li&&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&淘宝为什么把「双十一」的红包规则定得那么复杂难懂,是流程设计有问题,还是故意为之?&/a&&/li&&/ol&&p&&b&我的知乎live:&/b&&/p&&p&&b&1、&/b&&a href=&https://www.zhihu.com/lives/662528& class=&internal&&特斯拉算不算是汽车界的苹果?&/a&&/p&&p&2、&a href=&https://www.zhihu.com/lives/085696& class=&internal&&汽车这门生意是怎样运转的?&/a&&/p&&p&3、&a href=&https://www.zhihu.com/lives/637888& class=&internal&&车造好了,是怎样卖出去的?&/a&&/p&&p&&b&知乎专栏:&a href=&https://zhuanlan.zhihu.com/automobile& class=&internal&&一苒说&/a&&/b&&/p&
第一时间为大家带来Tesla新品发布会的信息。国内官网的直播,看了没几分钟就崩溃了。 还有,我的朋友
在美国的现场,提供了第一手的情报。她因为提前4小时抵达位于SpaceX总部边的发布会现场,所以在人声鼎沸的发布会现场,坐在了第一排正中间——天道…
&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-403d0b36eb66e6f97ae6_b.jpg& data-rawwidth=&400& data-rawheight=&300& class=&content_image& width=&400&&&/figure&&blockquote&作者 &a class=&member_mention& href=&http://www.zhihu.com/people/961e8cc4f7512fda1eae8e& data-hash=&961e8cc4f7512fda1eae8e& data-hovercard=&p$b$961e8cc4f7512fda1eae8e&&@留德华叫兽&/a& 系美国克莱姆森大学运筹学硕士,Ph.D. Candidate,后跳槽至欧盟玛丽居里博士项目,期间前往意大利IBM Cplex实习半年,巴黎综合理工学术访问一季,现任德国海德堡大学交叉学科计算中心、组合优化实验室研究员,主攻计算机视觉、(医学)图像处理。&br&&i&欢迎原链接转发,付费转载请前往&/i& &a class=&member_mention& href=&http://www.zhihu.com/people/961e8cc4f7512fda1eae8e& data-hash=&961e8cc4f7512fda1eae8e& data-hovercard=&p$b$961e8cc4f7512fda1eae8e&&@留德华叫兽&/a& &i&的主页获取信息,盗版必究。&/i&&br&敬请关注和扩散本专栏及同名公众号,会邀请&b&全球知名学者&/b&陆续发布运筹学、人工智能中优化理论等相关干货、&a href=&https://www.zhihu.com/lives/users/961e8cc4f7512fda1eae8e& class=&internal&&知乎Live&/a&及行业动态:&br&&a href=&https://zhuanlan.zhihu.com/operations-research& class=&internal&&『运筹OR帷幄』大数据人工智能时代的运筹学--知乎专栏&/a&&/blockquote&&p&此文收录于&b&知乎日报&/b&: &a href=&https://daily.zhihu.com/story/9360390& class=&internal&&「运筹学」看起来眼生,其实高中学代数时你就已经见过&/a&&/p&&p&&br&&/p&&p&本文包含3个带图实例,完整阅读可能需要15分钟。&/p&&p&&br&&/p&&p&前言:本硕博横跨三个专业,从应用数学到运筹学(Operations Research)再到人工智能(计算机视觉)。目前在海德堡大学计算机系任助教,师从旅行商问题(Traveling salesman problem)开源数据集TSPLIB创作者全球著名组合优化学者Gerhard Reinelt教授。虽然目前研究课题更偏向人工智能、数据科学以及计算机视觉,但内心深处一直坚定的认为 &I am an OR-er&。&/p&&p&可能很多读者朋友今天是第一次听到运筹学这个术语,但其实高中代数的课堂你早已与她幽会过(见4)。&/p&&p&由于运筹学在国内的欠普及(比起统计等),一直想提笔给自己的专业写个专栏,也算是为自己深爱的领域做一点普及的工作。但由于种种原因,迟迟没能动笔。今天上网搜各中科院与运筹相关的教授和研究员,偶然发现这么一篇运筹学的科普论文,读了挺有感触,因此决定动笔写下本专栏的第一文。&/p&&p&本文小部分内容参考了以下链接:&/p&&p&&a href=&http://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.bulletin.cas.cn/ch/reader/view_abstract.aspx%3Ffile_no%3Dflag%3D1& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&运筹学--中国科学院院刊&/a&&/p&&p&本文提纲:&/p&&p&&u&1,什么是运筹学
2,运筹学有哪些应用
3,运筹学学科、专业 &/u&&/p&&p&&u&4,运筹学的分支
5,运筹学的就业
6,运筹学与人工智能、大数据的关联&/u&&/p&&p&注:以下文中黑体字代表其在学术界的术语&/p&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&p&&u&1,什么是运筹学&/u&&/p&&p&运筹学是20世纪三四十年代发展起来的一门新兴交叉学科。它主要研究人类对各种资源的运用及筹划,在满足一定约束的条件下,以期发挥有限资源的最大效益,达到总体最优的目标--所谓运筹帷幄。最初由钱学森老先生引入中国,据说最开始的用途是优化航空/军工等领域。&/p&&p&例如:我们用的导航软件,从一地到另一地的最短路径问题,就是一个典型的运筹学问题。该问题目标是找到最短的驾驶路径 (或驾驶时间最短的路径),约束条件往往有单行路段以及每条路段的限速等等(都可以写成严格的数学表达式)。&br&&/p&&p&它的几个“别名”:&b&数学规划&/b& (math programming)、&b&优化&/b& (optimization)、&b&最优化理论、&/b&、、、、、&b&决策科学&/b&(Decision Science)等。&/p&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&p&&u&2,运筹学有哪些应用&/u&&/p&&p&运筹学传统或最流行的应用领域,包括:&/p&&p&之前说的&b&路径优化问题&/b&(Routing Problem)--交通领域(GPS导航);&/p&&p&仓储、运输等&b&物流&/b&(Logistics)以及供应链(Supply chain)领域;&/p&&p&制造业里的&b&生产流程优化&/b&(Process Optimization);&/p&&p&电力领域的电网的布局以及分配(&b&Power Grid&/b&);&/p&&p&电子工程里的设施&b&部件分配&/b&问题(&b&Facility Layout &/b&Problem);&/p&&p&能源领域的优化,如:如何铺设输油管道;&/p&&p&火车、课程、飞机时刻表安排问题等&b&调度问题&/b& (Scheduling Problem);&/p&&p&&b&资产配置 &/b&(Asset Allocation)、&b&风险控制&/b& (risk management)等经济金融领域的应用;&/p&&p&作为优化或运筹学模型,在其他各个学科的应用,如统计、生物、博弈论、压缩感知(近十年很火)、稀疏问题、人工智能(能量函数能量最小化)等等;&/p&&p&综上所述,运筹学里的优化模型作为数学建模里的一种模型,在各个领域被广泛应用(没错,学好运筹学&b&数学建模竞赛&/b&可以玩得很溜);运筹学里的优化算法作为数值解决各类优化问题的关键,应用更为广泛,例如统计模型最后基本归结为求解一个优化问题(如最大似然估计)。&br&&/p&&p&简单地说:凡是有&b&“最”&/b&字,如:利润最大化、成本最小化,基本就和运筹学息息相关。&/p&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&p&&u&3,运筹学学科、专业&/u& &/p&&p&运筹学在国内属于“&b&运筹学与控制论&/b&”学科。常见的设置运筹学相关课程或专业的院系如下:&/p&&p&数学系&b&运筹学&/b&专业--(非)线性规划,整数规划,多目标优化,最优化理论等;&/p&&p&工商管理学院(School of Management)&b&管理科学&/b&(Management Science)与工程专业--管理决策、供应链等;&/p&&p&工程学院&b&工业工程&/b&(Industrial Engineering)、&b&物流工程&/b&专业--生产流程优化、物流、运输等;&/p&&p&计算机学院&b&理论计算机&/b&专业--偏算法方向,近似算法、遗传算法等;&/p&&p&另外电子工程,通信,化工,自动化等专业往往也会开&b&凸优化&/b&或&b&数值优化(&/b&Numerical Optimization)等课程。&/p&&p&对于想入门运筹学的同学,欢迎查看我在下面的回答:&/p&&p&&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&运筹学如何入门? - 知乎&/a&&/p&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&p&&u&4,运筹学的分支&/u& &/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-f8dfdb2c1f79eecbe3327a5_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&422& data-rawheight=&329& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&422& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-f8dfdb2c1f79eecbe3327a5_r.jpg&&&/figure&&p&&b&线性规划&/b&(Linear Programming)-- 最简单和基础的优化问题,如上图,&b&目标函数&/b&(max)和&b&约束条件&/b&(s.t.)都是线性的,自变量x是实数变量,P问题(多项式时间可解);或许有些读者没有学过线性代数,更简单的例子: min x1+x2
s.t. 3x1-4x2& 5,
x1,x2&=0。&/p&&p&&b&非线性规划&/b& (Nonlinear Programming)--目标函数或约束条件为非线性,例如2次函数;&/p&&p&&b&凸优化 &/b&(Convex Optimization)--约束条件形成的可行域(feasible region)是凸的;&/p&&p&&b&(混合)整数规划&/b& (Mixed Integer Programming)--自变量有整数变量,NP难问题(指数级算法复杂度)。目前据作者所知,这个专业出身的在大陆的学者非常稀少,如果读者有知道中国国内有研究这个方向的教授,请在评论区留下姓名和机构,万分感谢;&/p&&p&&b&半正定规划&/b& (Semi-definite Programming)--每一个自变量x代表一个矩阵;&/p&&p&&b&网络流问题&/b&(Network Flow Problems)--一个特殊的混合整数规划问题,满足一个节点流出流量=流入流(或许你听说过最大流最小割定理);&/p&&p&&br&&/p&&p&&b&动态规划&/b&(Dynamic Programming)、&b&近似算法&/b&(Approximation Algorithms)&b&、启发式算法&/b&(Heuristic Algorithms, Meta Heuristics)、&b&遗传算法&/b& (Generic Algorithms)--用来解例如整数规划等NP难优化问题的算法,后俩个通常只能得到局部最优解,最经典的当属最大流最小割定理衍生出来的一些最大流算法(全局最优)。被广泛得用在各个学科和领域,如人工智能;&/p&&p&&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&有哪些数学定理或者数学知识惊呆了你? - Ruobing Shen 的回答 - 知乎&/a&&/p&&p&&b&鲁棒优化&/b&(Robust Optimization)--目标函数或约束条件有扰动(不确定性)的情况下,求解其最坏情况下的最优解;&/p&&p&&b&多目标优化&/b& (Muti-objective Optimization)--优化的目标函数是一个向量,通常通过引入权重权衡个目标函数,转化成单目标优化,或者寻找&b&帕累托最优&/b&(Pareto Optimality) ;&/p&&p&&b&双层优化&/b&(Bilevel Optimization)--和复合函数的概念类似,比如Max-Min Problem,在一个优化问题外嵌套另一个优化问题,通常用迭代法;&/p&&p&&b&随机优化&/b&(Stochastic Programming)--加入了不确定的因素(通常以概率形式表现,目标函数变成求期望最大化);&/p&&p&&br&&/p&&p&&b&最优控制&/b&(Optimal Control):严格说属于控制论的范畴,可以简单地把它理解为,优化问题中的变量由x变为f(x),并且通常f是时间t的函数(或者状态state的函数),约束条件常有偏微分方程。也就是说,控制论期望通过解一个优化问题,得到一个最优的函数f(t),使得这个函数在全局(空间+时间)上是最优的。而运筹学通过解一个优化问题,得到的是最优解x,使得目标函数在一个确定性(deterministic,通常与t无关,或者可以理解为在t的某一时刻)的环境下是最优的。&/p&&p&&br&&/p&&p&说了这么多运筹学术语,是不是觉得很玄乎?其实大家早在高中代数课堂就已接触过运筹学,只是大家不知道罢了。下图是不是很熟悉?三条实线代表三个不等式,虚线代表目标函数,然后我们用手在三角形阴影区域的三个顶点比划、衡量,找出和y轴截距最高的那个点就是最优解。&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-a047e0da9d01c7eb76b8ee_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&240& data-rawheight=&179& class=&content_image& width=&240&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&&u&5,运筹学的就业&/u&&/p&&p&根据2所述的应用领域,这里简单举几个例子:&/p&&p&滴滴算法工程师(高精尖高薪)--车辆路径规划及叫车资源匹配和调度;&/p&&p&顺丰、京东物流工程师(高精尖高薪)--仓储问题、快递寄送问题;&/p&&p&投资银行、大型企业工程师--资产配置、成本优化、利润最大化;&/p&&p&国家电网、中石油技术工程师--电力调度、石油管道最优化铺设;&/p&&p&铁路、航空公司--时刻表安排、定价策略、航班安排;&/p&&p&国家铁路局、交通局等公务员--如上;&/p&&p&以上这些,本质上都在最小化成本和支出,例如铺设输油管道,选择好的铺设路线和策略,可以节省几个百分点的成本,那是巨额的资金。&/p&&p&大学教授、研究所研究员--运筹学出身的学者,特别是研究整数规划领域的,中国比较少;&/p&&p&人工智能相关领域--数据科学家、算法工程师、定量分析师、google等IT企业的研究科学家等。&/p&&p&&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&国内(全球)TOP互联网公司、学术界超高薪的揽才计划有哪些?&/a&&/p&&p&&br&&/p&&p&&br&&/p&&p&&u&6,运筹学与大数据、人工智能的关联&/u&&/p&&p&大数据:不妨简单地把大数据理解为变量个数非常大的应用题。那么统计和优化问题,自然而然地属于大数据问题。&br&&/p&&p&&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/?group_id=992896& class=&internal&&想学数据分析(人工智能)需要学哪些课程? - 知乎&/a&&/p&&p&统计推断里最经典的线性回归问题(如下图,给定一堆蓝点(x,y)“大数据”,加上线性假设,要求预测下一个给定点x的坐标值y--典型的大数据和人工智能问题),不妨把它看作一个无约束的二次规划问题,min: sum_(ax_i+b-y_i)^2, 由于无约束,因此可以算得其解析解(a,b);&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-9bb92cc01502afc980e549cdfbcb7d47_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&276& data-rawheight=&182& class=&content_image& width=&276&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&统计里的最大似然估计,根据2里的“最”字原则,自然是一个运筹(优化)问题。从这点上,运筹模型比起统计的模型更加灵活,因为可以根据需要加上约束条件,目标函数也可以随意调整。&/p&&p&关于人工智能,大家可能不知道,当下最热的神经网络、深度学习,其最终的问题,还是落到了解决一个优化问题。神经网络最基础的优化算法--&b&反向传播&/b&(BP)算法,可以纳入启发式算法或贪婪算法的行列。而搭建起神经网络的一个个神经元和他们的连线,则是数学建模的过程,用的正是图模型。&/p&&p&机器学习中最经典的支持向量机模型,本质是一个非线性(二次、凸)规划的问题;网络流设计问题(整数规划)被广泛应用在视频追踪领域。&/p&&p&&a href=&https://www.zhihu.com/question//answer/& class=&internal&&机器学习中的优化理论,需要学习哪些资料才能看懂? - 知乎&/a&&/p&&p&详细说一个计算机视觉领域我博士论文相关的--图像分割问题。由于涉及到太多理论知识和背景,这里简单论述,后续专栏会为此专门写一篇。&/p&&p&这里我把一张m*n(这里3*3=9)像素的图像看作m*n个node的图(图论术语里的图),并且把上下左右相邻的点用边连接起来,组成edge(图论里的边)。这么一来,图像分割问题就完美地转换成了一个基于图论(或者network flow)的优化问题。如下图,九个像素的图被最大流最小割算法用绿线分割成了俩个部分(segment),这里s点和t点是为了构建网络流模型额外增加的俩个点。&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-50c2ff44ecec55ff26a0963aacec95b0_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&223& data-rawheight=&226& class=&content_image& width=&223&&&/figure&&p&7,&u&运筹学在中国--展望&/u&&/p&&p&很多人看这篇专栏前听说过统计,微分方程,但是没有听说过运筹,或者不知道运筹学是干啥的。确实,这是运筹学在中国的现状。老实说我本科所在学校运筹学(数学系下)全国前三,但我本科一门运筹学相关的课都没有学过(那时候有同学选修线性规划,完全不知道它属于运筹学)。第一次听说运筹学还是到了美国。&/p&&p&运筹学由于其分支的庞大(很少有运筹学专业或运筹系,更多地被作为工具或模型应用在其他领域),运筹学博士毕业的学者大量地分散在商学院、工程学院、计算机学院、数学院,因此各学院下的学生接触到的运筹学很有可能只是其中的一瞥。这里给大家推荐几个全球运筹中心(其实只要搜索运筹学排名,排名较高通常体量较大,20+运筹出身的教授):佐治亚理工工程学院、CMU商学院、斯坦福工程学院、MIT商学院及ORC(运筹中心)、哈佛商学院、加州伯克利、哥大、康奈尔大学、明尼苏达大学、弗罗里达大学、威斯康星曼迪逊、密歇根大学、Clemson数学系、比利时KU鲁汶大学、ZIB柏林研究院、爱丁堡大学、加拿大蒙特利尔HEC等等。中国的中心:中国科学院数学与系统科学研究院、北京大学、清华数学系与工业工程系、南开大学计算机与控制工程学院、复旦数学院、上交、上海交大、浙大管院、南大数学系管院、川大管院、吉大数学院运筹系、上海大学数学系、中科大管院、西安交大商学院、上海财大。&/p&&p&注:记忆常有偏差,如细心的读者发现文中任何信息上的偏差或遗漏,敬请指出。&br&&/p&&hr&&p&如果你是运筹学/人工智能硕博或在读,请在下图的公众号后台留言:&b&“加微信群”&/b&。系统会自动辨认你的关键字,并提示您进一步的加群要求和步骤,邀请您进全球运筹或AI学者群(群内学界、业界大佬云集)。&/p&&p&同时我们有:【&b&运筹学|优化爱好者&/b&】【&b&供应链|物流&/b&】【&b&人工智能&/b&】【&b&数据科学|分析&/b&】千人QQ群,想入群的小伙伴可以关注下方公众号&b&点击“加入社区”按钮&/b&,获得入群传送门。&/p&&p&学术界|工业界招聘、征稿等信息&b&免费发布&/b&,请见下图:&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-a14c8a3a6a8bff545613b_b.jpg& data-caption=&& data-size=&normal& data-rawwidth=&5315& data-rawheight=&4455& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&5315& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-a14c8a3a6a8bff545613b_r.jpg&&&/figure&
系美国克莱姆森大学运筹学硕士,Ph.D. Candidate,后跳槽至欧盟玛丽居里博士项目,期间前往意大利IBM Cplex实习半年,巴黎综合理工学术访问一季,现任德国海德堡大学交叉学科计算中心、组合优化实验室研究员,主攻计算机视觉、(医学)图…
&p&不请自来。&/p&&p&这篇文章的核心内容的确是你摘的那句话,这句话也的确是区块链这项技术最大的作用和潜力。&/p&&p&然而,为什么用流量分发的角度解释不通呢?因为你看到了BAT这些巨头掌握了渠道,通过分发流量,提供信息赚得盆满钵满。却没有看到这些巨头为什么能掌握渠道,为什么能获得分发流量的权利。BAT在互联网上的布局遍布我们生活的方方面面——购物、支付、餐饮、娱乐、交通、通信、社交等等等等……然而,其中大部分都可以用一个词来概括——&/p&&p&中介。&/p&&p&中介已经早就深入到我们生活的方方面面,几乎,只要有某种需求,只要存在供求双方的信息不对等,或者哪怕只是一点点不便利,在互联网的时代里,就会有中介应运而生。曾经的中介是昂贵的,是按照服务收费的,所以只有一些行业常见中介。但是,在互联网时代,尤其对于互联网巨头而言,数据和渠道的收益完全可以弥补中介的费用,这也是为什么几家互联网巨头现在言必称生态,动不动就布局……&/p&&p&互联网巨头们之所以能够分发流量,能够提供信息,是因为他们掌握了渠道,导致流量,或者说信息,只能通过他们才能进行分发。换句话说,流量的分发成了一个中心化的过程,并不是因为信息或者说流量本身就是中心化的,而是因为BAT通过布局,通过提供中介服务,将信息分发这种事情变得中心化了,然后这个中心被掌握在了他们手上。&/p&&p&随便拿个什么举例,比如外卖。没有美团、百度、饿了么之前我们没吃过外卖吗?不是,我们也能知道附近的几家小店的外卖电话,这就是去中心化的系统,订餐这种东西,本来就不需要第三方参与。但是,为什么现在这个领域完全变得中心化了呢?是因为这些公司提供了中介,提供了一个中心化的平台,同时,提供了一些曾经的去中心化系统无法提供的东西,例如,方便查询和使用的信息,(相对)真实的评价和评分系统,以及便捷的支付系统(这又是另一个中心化系统了)。&/p&&p&于是,当BAT布局了这些公司之后,BAT就把这个渠道掌握在手里了,从此之后,订餐的信息几乎一定会通过他们的平台发放,似乎给人了一种“BAT通过发放订餐信息赚钱”的错觉。然而,别忘了,他们之所以能够掌握这个渠道,掌握发放这些信息的权利,是因为他们提供了这个中介系统,摧毁了信息交流不畅不透明的去中心化的原始系统,导致这个行业变成了现在所有信息需要通过他们来发放的现状。&/p&&p&之所以你认为“改变了底层系统,不过是换个分发信息的流量中心”而已,是因为你先入为主地认为“这是个中心化的系统,所以一定会有个中心”。却忘了,这些领域原本是没有中心的,是因为先有人提供了这个中心化系统,摧毁了原来的去中心化系统,于是,这个领域才有了中心。&/p&&p&这也是这篇文章,以及人们看好区块链的原因——&/p&&p&所有的这些中介系统能做的事情,区块链也能做(或者说有潜力可以做),而且,不用通过BAT,不用通过任何的互联网巨头,通过算法就能达到这些互联网中介平台的功能。&/p&&p&也许现在,技术,资本,以及其他方面的阻力使得区块链不允许像中心化平台摧毁传统去中心化市场一样摧毁现在的这些中介,但是,区块链提供了这种可能,这也是为什么很多人说区块链是革命性的,或者说能改变互联网。&/p&&p&至于现实,能不能干掉BAT,我只能说,现在的区块链还几乎没有能力干掉任何东西。不要说一个已经成型的像是美团这样已经成型的中心化系统了,把区块链丢在一个没有中心化的BAT暂时还没有触及到或者不屑于触及的领域,区块链先得把原始的去中心化系统干掉再说别的。&/p&&p&而目前,据我所知,区块链还没拿到一血呢。&/p&&p&————————————————————————————————————&/p&&p&知乎专栏:&a href=&https://zhuanlan.zhihu.com/c_& class=&internal&&区块链演义&/a&&/p&
不请自来。这篇文章的核心内容的确是你摘的那句话,这句话也的确是区块链这项技术最大的作用和潜力。然而,为什么用流量分发的角度解释不通呢?因为你看到了BAT这些巨头掌握了渠道,通过分发流量,提供信息赚得盆满钵满。却没有看到这些巨头为什么能掌握渠…
&p&Venture Scanner对全球1485家人工智能公司分析后,排名如下:&/p&&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-93a127c44eda5cc024ab4_b.png& data-rawwidth=&596& data-rawheight=&366& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&596& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-93a127c44eda5cc024ab4_r.jpg&&&/figure&&p&&i&(&a href=&//link.zhihu.com/?target=http%3A//www.sohu.com/a/5978& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&人工智能大跃进:家公司融资89亿美元&/a&)&/i&&/p&&br&&p&所以当前的人工智能热点无疑是:&/p&&p&① 深度学习/机器学习; &/p&&p&② 自然语言处理;&/p&&p&③ 计算机视觉/图像识别。&/p&&p&这几大领域,国外几大巨头苹果、谷歌、微软、Facebook都在布局,谷歌应该算实力最强劲的一家。国内创业公司可参见下图:&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-ab03c57f22bc076deeb77ce_b.png& data-rawwidth=&502& data-rawheight=&2358& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&502& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-ab03c57f22bc076deeb77ce_r.jpg&&&/figure&
Venture Scanner对全球1485家人工智能公司分析后,排名如下:() 所以当前的人工智能热点无疑是:① 深度学习/机器学习; ② 自然语言处理;③ 计算机视觉/图像识别。这几大领域,国外几大巨头苹果、谷歌、微软…
&figure&&img src=&https://pic1.zhimg.com/v2-8d293c3254ccb936c6f041acfcf18bb3_b.jpg& data-rawwidth=&670& data-rawheight=&400& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&670& data-original=&https://pic1.zhimg.com/v2-8d293c3254ccb936c6f041acfcf18bb3_r.jpg&&&/figure&&p&原文发表于 [ i D 公 社 ] 的&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.hi-id.com/%3Fcat%3D1122& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&陈酿&/a&专栏 &/p&&p&当两个东西组成一起时,就会留下结合的痕迹。两条线组成一个形态就会有一个节点,两种材料相连就会有一条结合线,两个零件相配就有了装配缝隙,可以说,如果没有化学反应参与,物件相连接相组合,发生的物理连接这一事件,会形成一条日志(log),这条日志记录了连接前后物件的状态,凭着这些日志我们就可以分析物件形成和发展。&/p&&p&在一个产品上,这些日志就存在于形态的转折处,零件的相配处,在分割线和连接缝隙之中。[ i D 公 社 ] 此前两篇文章,《&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.hi-id.com/%3Fp%3D2639& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&2010: A Design Odyssey&/a&》和《&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.hi-id.com/%3Fp%3D2716& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&设计的踪迹&/a&》就是从产品的结构和装配出发,通过对这些“日志”——设计与制作在产品身上留下的踪迹——的阅读和分析,来梳理 Apple 这些产品的设计的形成,及其发展历程。本文《&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.hi-id.com/%3Fp%3D3286& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Apple “无缝”设计之历程&/a&》将继续这段探索之路,来分析一种特殊的接缝,那就是“无缝”(seamless)。&/p&&p&接缝往往是产品制造和生产带来的必然结果,尽管现在很少产品要在消费者的手上打开,不再自己去维修产品了,也就是作为产品开启门道的缝隙对消费者来说,存在的意义越来越弱,但是一个组装而成的产品,无论如何都无法做到真正意义上的无缝。接缝在揭示着一个物品是如何制作而成的,进而了解这个物品是如何设计而成的,作为必然结果,物品之上的接缝也就具有了一定的人文意义,但是这种人文意义不是设计师追求的目标,如果一个物品能做到无缝,设计师不会去画蛇添足地刻意做出一条接缝,设计师追求无缝,但制造和生产会带来接缝,两者的对峙就是我们将要探讨的“无缝”。&/p&&p&&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.hi-id.com/%3Ftag%3Dapple& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Apple&/a& 非常在意产品中的接缝,总是想办法把接缝做到最小,或者做到无缝,或者接近无缝,由此,产品的整体性和一体感将得到加强。这并非是对工匠精神的追求,而是深知用户也在意产品中的这些接缝,尽管这种在意可能是潜移默化式的,工匠精神只不过是追求明确的目标过程中的一种风采体现,它并非是用户所需。接缝与生产工艺相关,好的制造设备或者生产工艺,能够更好的控制接缝,所以工业产品总是一代代在朝着精致方向发展,接缝越来越小,整体性和一体感越来越强,但是,生产工艺只是手段,如果没有设计上的追求,这种进化只是一种水涨船高的结果,而且往往生产工艺的革新是需要设计去推动的。所以,我们在这探讨的接缝和无缝,并非是关于工艺,而是设计。&/p&&p&本文将从三个方向去分析 Apple 产品上的“无缝”设计,从材料的方向上可以区分出两条划分的路线,即是单一材料还是多种材料,第三个方向探讨的是“无缝”的意义是在于物理上,还是针对于用户的体验和认知,即现象上的无缝。&/p&&h2&一、单一材料&/h2&&p&单一材料指的是同一种材料形成的缝隙,或者说用同一种材料达到的无缝,比如材料都为塑料,或者都是铝合金。通常印象中,单一材料总是很容易达到无缝的,材料和任何一个形态的内部都是无缝的,而缝隙总是在边缘出现,而且总是存在的,我们从一个形态的内部某一个点开始,像外行走,总能到达边缘,边缘所在处就是接缝所在之处。在一个产品上这些边缘数量的多少,就能体现出这个产品的设计对缝隙在意程度或者取舍的考虑。Apple&br& 擅长的不仅是将接缝做到最小,而且还让数量更少,在同类产品上出现的接缝,Apple 将其消化到形态的内部,也就实现的无缝。&/p&&p&那么单一材料下的无缝形式就会有两种,一种是一体性的,也就是探讨 Apple 如何用一个完整的形态来实现他人要用多个形态来达到的设计,另一种是组合形态,即是由两个或多个形态组合成的“无缝”的形态。&/p&&h2&(一)单一形态&/h2&&p&单一形态下的无缝设计又可以分成两种,一种是新的形态设计和加工工艺,另外一种是传统的形态和工艺,但是后继作修正。&/p&&p&&b&1、新的形态&/b&&/p&&p&&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-a9dcb91ad3f40fdf1804d4_b.jpg& data-rawwidth=&670& data-rawheight=&428& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&670& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-a9dcb91ad3f40fdf1804d4_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&Apple 在 2005 年 1 月发布的第一代 iPod Shuffle,口香糖式的长条形设计是它形态的特征,它只有一个开口设计,就是摘下前端帽盖之后,露出 USB 头的那一端,详细可以看 &a href=&https://link.zhihu.com/?target=https%3A//www.ifixit.com/Teardown/iPod%2BShuffle%2B1st%2BGeneration%2BTeardown/21039& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&iFixit 的拆解&/a&。第一代的 iPod Shuffle 的塑料主题机身是一体无缝的,更重要的是整个形态都是平平直直,这对于传统的注塑工艺来说是无法达到的。如果使用传统的注塑工艺,产品的形态从理论上来说与上图 FIG. 1B 里所示,即使外表面做到了平直,内腔因为需要退出模芯就必然会是如图式的梯形,而不是像 iPod Shuffle 那样(类似 FIG. 2)所示的那样均匀形态,而在实际制造之中如 FIG. 1B 的设计很难完成,因为加上产品长度的需求,不仅带来壁厚不均会导致缩水,还会因加工工艺需要急剧改变设计的原始形态,可以参照上图中的“traditional” 所示,前端开口处壁厚为 1.20 mm 的化,尾端将会是 2.70 mm,而且前端开口尺寸将会增大,这样带来的最终形态将不会是小巧轻盈了。&/p&&p&Apple 使用了二次注塑(或称双射,Doubleshot injection molding)来实现这个无缝的产品形态。&/p&&p&&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-eb4adfdeb_b.jpg& data-rawwidth=&670& data-rawheight=&440& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&670& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-eb4adfdeb_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&二次注塑的大致步骤可以参照上图,FIG. 4A 和 FIG. 4B 为合上模具,FIG. 4C 注塑,FIG. 4D 为打开模具,FIG. 4E 为放入模芯,FIG. 4F 为合上模具,FIG. 4G 为注塑,FIG. 4H 为抽出模芯, FIG. 4I 为打开模具,FIG. 4J 为顶出零件。这样的二次注塑仍然会有一次抽芯,但是不同于传统的一次性抽芯,可以保证很小的拔模角,如上上图所示的“Double shot”中底下一图,最厚处也只有 1.50 mm。&/p&&p&关于第一代 iPod Shuffle 上的二次注塑工艺可以参考 Apple 的这份 &a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.google.com.gi/patents/US& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&US
专利&/a&。简洁的形态背后需要复杂的技术和工艺支撑,而这种结果的取得,无缝,一体性和纯粹的几何形态,并非是小题大作,用户可以体验到它的独特之处,而是这种特征在当时是 Apple 独占的,不只是他们能做到,他们去做到,更重要的是他们能想到。&/p&&p&&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-1fb7d57aa74c2f1b9b19c_b.jpg& data-rawwidth=&670& data-rawheight=&444& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&670& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-1fb7d57aa74c2f1b9b19c_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&这张 iPod 电源适配器的照片来自 &a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//en.wikipedia.org/wiki/IPod& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Wikipedia&/a&,在《&a href=&https://link.zhihu.com/?target=http%3A//www.hi-id.com/%3Fp%3D2716& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&设计的踪迹&/a&》一文中也有过介绍,在这篇文章中写道“当接缝出现于正中间是最扎眼的,即使你意识中并没有去明确的指出,它似乎开门见山的告诉人们它就是这样直接设计与制造的。”&/p&&p&&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-a9eff4f1b7c745a0e37490_b.jpg& data-rawwidth=&670& data-rawheight=&335& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&670& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-a9eff4f1b7c745a0e37490_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&这是 Apple 的 29W 的 USB-C 电源适配器(上图左&a href=&https://link.zhihu.com/?target=https%3A//gtrusted.com/how-to-quickly-charge-your-ipad-pro-using-the-apple-29w-usb-c-power-adapter& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&来自这&/a&,图右&a href=&https://link.zhihu.com/?target=https%3A//beetstech.com/product/29w-usb-c-power-adapter-and-charge-cable& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&来自这&/a&),与 MacBook (视网膜屏幕版)一道在 2015 年推出。&/p&&p&Apple 的 29W 的 USB-C 电源适配器,与此前类似形态的 Apple 的电源适配器显著不同,就是周身都为一体了,没有以前的电源适配器在中间的装配接缝,除了一个开口就是完全的无缝,同时期给 MacBook Pro 用的 61W 和 87W 的 USB-C 电源适配器,在中间仍然有装配的接缝。采用无缝一体的壳体设计,在这个电源适配器上,工艺的难度在于内部怎么掏空,也就是如何来抽出模芯,应是采用了多瓣的模芯。&/p&&p&&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-fa6a743f5d1e_b.jpg& data-rawwidth=&670& data-rawheight=&670& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&670& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-fa6a743f5d1e_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&如上图所示,Apple 的 29W 的 USB-C 电源适配器的内腔使用了三瓣模芯,先竖直向下抽出中间的模芯,然后是右侧模芯向左下方向运动,避开这个适配器腔体开口并退出,左侧一瓣同理。通过这三瓣模芯非通常方向的运动,就可以形成内腔比开口还大的空间。这个 29W 的 USB-C 电源适配器外壁光洁无瑕,甚至找不到分模线,除了高精度的模具设备外,可能还会用到后继加工,比如抛光等。关于这个适配器内腔成型的方法可以参考 Apple 的这份专利——&a href=&https://link.zhihu.com/?target=https%3A//www.google.com/patents/US9694526& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&US 9694526&/a&。&/p&&p&&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic3.zhimg.com/v2-6c5e49e591f280e0b76d2baffd5a507a_b.jpg& data-rawwidth=&670& data-rawheight=&180& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&670& data-original=&https://pic3.zhimg.com/v2-6c5e49e591f280e0b76d2baffd5a507a_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&&a href=&https://link.zhihu.com/?target=https%3A//www.apple.com/apple-pencil/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Apple Pencil&/a& 如果确切的去辨别,那么它是由四段组成了,但是由于中间笔身足够的长,一体而无分割,所以看起来 Apple Pencil 有很强的一体感,可以对比目前其它任何手写笔。&/p&&p&Apple Pencil 笔身是使用塑料做成的,一个带锥尖的圆柱型套筒,它必然是空心的,因为需要安装触摸笔的内部元件。如果对注塑工艺有了解,就会发现要成型这样的塑料件,几乎是不可能,如此细长的空心圆筒,而且一头还有锥尖形状,如果计算上拔模角,这个最终形态将会变得不可思议。假设内腔只用 1° 拔模角,而 Apple Pencil 柱身差不多有 170 mm 长,直径大概 9.0 mm,假设壁厚 1.0 mm(这样内腔直径就是 7.0 mm),那么如果一端满足 Apple Pencil 现在的大小,另一头的壁厚就达到了 4.0 mm,而内腔的直径只有 1.0 mm 了。壁厚的 4 倍的变化,让这个塑料圆柱管无法生产。&/p&&p&Apple 采用的是一种 0° 拔模工艺,上面介绍的第一代 iPod Shuffle 也是接近 0° 拔模,但是它采用的是二次注塑的方式,而在 Apple Pencil 上因为是圆柱体,无法使用二次注塑等方法来达到,它需要一种新的抽芯方式,抽出模芯,让圆柱内腔是 0° 拔模,即头尾处处的直径是一致的。Apple Pencil 的内部结构可以参考 &a href=&https://link.zhihu.com/?target=https%3A//www.ifixit.com/Teardown/Apple%2BPencil%2BTeardown/52955& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&iFixit 的拆解&/a&,iFixit 是使用了砂轮片将其锯开。&/p&&p&&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic2.zhimg.com/v2-dbdb0b60d2c6caafbf942e2_b.jpg& data-rawwidth=&670& data-rawheight=&670& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&670& data-original=&https://pic2.zhimg.com/v2-dbdb0b60d2c6caafbf942e2_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&腔体内之所以需要有拔模角,是便于模芯抽出,如果拔模角过小,模芯就无法抽出,或者能强制抽出,但是会拉伤产品的内表面,或者破坏整个产品,因为通常模具是用高硬度的钢做成了,为了保证所生产的产品的尺寸精度,模具就需要尺寸固定,而且受热胀冷缩的干扰较小。Apple Pencil 要形成内腔的 0° 拔模,使用了一个柔性的模芯,它由两部分组成,一个柔性带开口的套筒,以及一个内芯,靠着这个柔性套筒在一定条件下具有弹性形变,让其可以在 Apple Pencil 的圆柱腔体内抽出。&/p&&p&上图 FIG. 3 就是柔性的金属套筒,而 FIG. 5 是将装入套筒的内芯。套筒具有抛光的外表面,使用底摩擦性的金属做成,便于在塑胶内壁滑出,套筒上开一整条槽,使得套筒能具有一定的弹性,与之相配的内芯有一条凸起的键,套筒和内芯组成了模芯。注塑过程就是先将套筒装到内芯上,然后合上外模,完成注塑,将注塑成型的塑胶件和套筒从内芯上拉出,此时套筒在塑胶件的内壁上,因为套筒具有一定的柔性,它让内收缩,就可以从塑胶件内壁中抽出。FIG.&br& 9 就是模具合上后的注塑过程,而 FIG. 12 是柔性的金属套筒在塑胶件(图上举例为三棱柱)内壁发生了弹性形变。详细可参考阅读 Apple &br&的这份专利——&a href=&https://link.zhihu.com/?target=https%3A//www.google.com/patents/US& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&US &/a&。&/p&&p&&br&&/p&&figure&&img src=&https://pic4.zhimg.com/v2-0bb741cc6dec3dee646612_b.jpg& data-rawwidth=&670& data-rawheight=&335& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&670& data-original=&https://pic4.zhimg.com/v2-0bb741cc6dec3dee646612_r.jpg&&&/figure&&p&&br&&/p&&p&Apple 产品上使用最多的两大材料为塑料和金属,其中金属最主要的是铝合金的使用,尤其是搭配 Unibody 的设计,使用 CNC 在整个铝块中铣削出所需的形态,这种加工工艺,一体性就是与生俱来的,它在从一个具有整体性的原材料上减料而成,而不是通过零碎的部件作加法而成。&/p&&p&上图是 2009 年 Apple 发布的铝合金机身的遥控器(上图左&a href=&https://link.zhihu.com/?target=https%3A//www.youtube.com/watch%3Fv%3DYnBqbzU4XPk& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&}

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